無人機技術在第三次全國國土調查工作中的應用探討

申紅波　顧濤

摘 要：全國國土調查是一項涉及到我國國情和國力的重要調查工作，但由于我國幅員遼闊，地形地貌比較復雜，如果還沿用第一次和第二次全國國土調查時那種主要靠人力的調查方法，勢必會嚴重影響調查工作的效率。為了縮短調查周期，提高調查效率，在第三次全國國土調查中首次使用了無人機技術。本文就針對國土調查期間無人機技術的應用進行討論。

關鍵詞：全國國土調查;無人機技術;應用

引言

無人機技術是近些年來我國大力發(fā)展的技術，他能夠在調查、航測和監(jiān)控等方面發(fā)揮重要作用。而且由于其便于攜帶、自動化程度高、成本較低、能夠適應更多環(huán)境的特點，在我國很多領域都有廣泛的應用。第三次全國國土調查中，無人機更是產生了巨大的作用。

1.無人機技術

1.1無人機技術的概念

顧名思義，無人機就是無人駕駛的飛機。HSC在2018年9月的會議中，正式將無人機列入“會飛的照相機”行列。無人機主要是聽命于操縱平臺的指令，在指令覆蓋區(qū)域內通過飛行完成相關任務。和傳統(tǒng)飛機相比，無人機更加輕巧，能夠在更危險的環(huán)境中完成工作。而且由于其靈活性較高，在相對復雜的環(huán)境中也能完成對國土的調查工作。

1.2無人機常見種類

在第三次全國國土調查中，使用了很多類型的無人機，比較常見的是Ebee和ZKYG-2。Ebee這種無人機安全性較高，而且結構相對簡單，成本較低。由于其自身結構沒有起落架，可以直接用手拋出起飛。不僅如此，Ebee無人機還采用模塊化設計，可以根據不同的需求對機身進行拆卸和組裝，操作過程相對簡單，對操作人員的專業(yè)水平要求較低。通常，Ebee是由自動控制系統(tǒng)指揮飛行。借助于Ebee內部的測量設備和GPS功能模塊，可以在飛行中持續(xù)采集數據，進行分析，在很大程度上提高了調查工作的效率。尤其在Ebee內部嵌入了航程規(guī)劃模塊之后，操作人員只需要在屏幕上用鼠標進行簡單的操作就可以規(guī)劃無人機的飛行路線。Ebee降落之后，通過對其記錄的數據進行提取和分析，就可以得到預期的地理參數。ZKYG-2是一種固定翼無人機。這種無人機的翼展有2.6米，機身長度可達2.3米。設計比較好地融合了空氣動力學，具有非常好的操控性。它在飛行的過程中，可以借助飛機重心位置的圖像捕捉設備，對地面進行實時拍攝，能夠確保信息的連貫性。綜合來說，這種無人機能夠更好的勝任國土調查工作。

2.無人機技術在第三次全國國土調查中的應用

2.1底圖制作

在使用無人機制作底圖的過程中，時時讓無人機接收指令，并根據指令進行航拍，同時由技術人員使用操作平臺，對航行路線進行合理規(guī)劃，以提高捕捉圖像的準確性。通過對航線的合理規(guī)劃，還能保證影像能夠完好拼接。為了提高無人機的調查質量，技術人員還要對航拍數據進行檢查，檢查內容包括數據的覆蓋程度、重疊程度、色差差異等。通過對數據進行加工，繪制出DEM，為后續(xù)的測量工作打下基礎。另外，在制作底圖的過程中，技術人員還應該將無人機的數據轉換成數字格式，這樣能夠對數據進行直接使用，大大提高了工作效率。接下來，技術人員需要對底圖進行一定的裝飾，然后得出紙質底圖。紙質底圖可以讓技術人員在上面進行標注，對某些重要信息進行標記。所以說，底圖的制作是無人機國土調查工作中非常重要的環(huán)節(jié)。無人機在制作底圖時的另一個優(yōu)勢就是它能夠低空飛行，這樣能夠更加真切地對地面進行航拍，確保數據的準確性。

2.2外業(yè)調繪

2.2.1外業(yè)調繪的要求

外業(yè)調繪工作的三原則是“走到、看到、問到”，在調查中，還要對一些特殊位置進行著重標注，提高數據的準確性。如果在實際調查的過程中發(fā)現(xiàn)影像和調查數據出現(xiàn)較大的差異時，應對地類進行仔細的核查。在進行外業(yè)調查時，技術人員要對現(xiàn)有的數據加以充分利用，在數據基礎之上，綜合考慮調繪時當地的自然、人文因素，得出更加科學的調繪方案。因為在進行國土調查時，通常要身處復雜的自然環(huán)境中，如果不能充分利用現(xiàn)有的數據，勢必會面臨巨大的阻礙。在進行外業(yè)調查工作時，還要根據團隊的組成，進行明確的分工，按照先易后難的順序進行調繪，同時，還要保證調繪工作遵循先普遍后特殊的順序，在對普遍地類進行調繪之后，才能進行特殊地類的調繪。使用無人機，在相對復雜的環(huán)境中可以為技術人員提供更加強大的支持。外業(yè)工作通常是在繪制完底圖之后進行的，所以在調繪之前，技術人員要對底圖進行核對，確保底圖能夠給外業(yè)工作提供準確的依據。

2.2.2外業(yè)調繪的應用

無人機在調繪工作中發(fā)揮著非常大的作用，它能夠在最短的時間內收集到地理數據。尤其在我國中西部地區(qū)，地貌比較復雜，使用無人機能極大地節(jié)約調繪成本，并最大限度縮短調繪周期。不僅如此，借助先進的圖像捕捉設備和傳感器等，利用無人機進行調繪還能保證數據的準確性。由于數據有可能發(fā)生一定程度的變化，利用無人機還能對地類進行實時監(jiān)控，進一步降低數據的誤差。過去，外業(yè)調繪工作比較依賴調繪人員自身的水平，需要相關技術人員具有足夠豐富的經驗，水平足夠高的技術，還要能夠對現(xiàn)場的各種環(huán)境因素進行識別，這種人為因素占據主導的傳統(tǒng)調繪工作，準確性難以得到保證。無人機調繪不僅能準確地對地類進行識別，還能通過實時影像捕捉，為調繪提供精度相當高的數據。由于調繪工作不可避免地要在復雜環(huán)境中進行，使用無人機可以對周邊環(huán)境更加準確地把握，制定更加科學的方案，讓調繪工作更加高效。不過值得注意的是，無人機在使用過程中，也難免發(fā)生意外。所以，在無人機起飛之前，要對其進行周全的檢測，確保其各項性能都能正常發(fā)揮時，才能投入使用。

結束語

第三次全國國土調查中，無人機的表現(xiàn)非常亮眼。借助它環(huán)境適應能力強、效率高、成本低等各項優(yōu)勢，這次的國土調查工作效果要遠好于前兩次。無人機不僅提高了數據的準確性，還保證了相關人員的安全，讓人員不必再親自到非常危險的地點進行數據采集。本文針對無人機技術在第三次全國國土調查中的應用展開分析，希望對業(yè)內人士有所幫助。

參考文獻

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