無人機遙感技術在土地執法工作中的應用探討

李書航

華北水利水電大學烏拉爾學院 河南 鄭州 450000

土地執法是國土資源管理重要工作，目前土地執法管理中面臨問題主要有執法任務重、執法難度大、執法監管效率低，解決土地執法中存在問題是當前急需解決問題。陳學業[1]運用3S、視頻技術以及物聯網技術進行土地執法監管。構建了土地執法監察體系，該體系是由“監測→核查→執法→監督→評價”五個階段組成，利用物聯網技術將現場采集信息傳輸到服務器端進行數據處理。該技術為土地執法監管提供了新的解決思路，但是由于采用物聯網技術需要進行動態進行傳感器信息更新管理，增加了土地執法管理成本。韓杰[2]分析了土地執法中使用衛星遙感影像技術進行監管，但存在監管效率低、準確度低問題。為解決這一問題，分析了無人機遙感技術在土地執法監管中應用，指出無人機遙感技術土地資源監管中關鍵技術有航飛任務規劃、遙感關鍵軟件開發以及航飛實時監測技術。無人機遙感在土地執法監管中具有監管效率高、投入成本低等優點，本文詳細分析無人機遙感技術在土地執法工作中應用，為土地執法提供新的思路。

1 無人機遙感技術

無人機英文名為unmanned aerial vehicle(UAV)，是一種無人駕駛航空器，是由動力裝置、導航模塊組成，使用無線遙感控制設備進行遠程控制。UAV經過幾十年的發展已有50多個國家擁有該設備，著名的有中國“ASN”、美國“全球鷹”、英國的“鳳凰”等。無人機裝置遙感設備后形成了無人機遙感技術，該技術是將無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器、GPS定位、遙感應用技術等集中在一起，能夠快速進行空間遙感信息采集。圖1為無人機遙感系統組成示意圖。

圖1 無人機遙感系統組成[3]

無人機遙感系統中無人飛行器基體材料是由鋼、鋁合金材料組成，還使用了高強度復合材料。隨著遙感系統要求越來越高，對飛行器提出了超高飛行、遠程飛行、靜音等指標提出了更高要求。目前無人機遙感飛行多采用普通翼、三角翼混合設計提高了飛行器穩定性。

飛行控制與導航系統是無人機飛行關鍵技術。飛行控制器控制、導航直接影響到遙感信息質量。目前所使用的遙感飛行控制與導航系統主要采用經典的單回路頻域控制方式進行管理。隨著遙感飛行器應用場景逐漸復雜，傳統的控制方式已經不能滿足需求，神經網絡算法、非線性算法的在飛行器控制管理中得到有效應用，大大提高了飛行控制質量。

無人機遙感信息中數據存儲技術包括傳輸遙感設備信息，主要傳輸無人機GPS、速度、高度、方向、電量、測量數值、采用遙感圖像信息。由于無人機信息采集所處環境不穩定，導致采集信息可能出現傳輸數據不及時，為解決這一問題設計了多種信息壓縮算法進行數據傳輸。

2 無人機遙感技術在土地執法工作中應用

2.1 無人機遙感技術在土地執法中特點

土地執法中需要對各個環節進行數據測量、影像采集，傳統的執法方法已經不能滿足監管需求。無人機遙感技術應用到土地執法中優點有：

（1）無人機遙感技術效率高。土地執法中需要測量數據、地理定位，采用傳統的測量方式存在測量效率不高、易出錯問題，無人機遙感技術應用能夠快速進行測量數據采集、定位信息獲取，提高了數據采集效率。

（2）使用靈活方便。與傳統航拍相比，無人機具有體積小、攜帶方便、無需配置專業飛機停落場，對于地理位置復雜的場地非常適合使用無人遙感技術進行測量。

（3）分辨率高。無人機遙感測量技術分辨率已經達到0.2-0.4m,結合圖像處理技術能夠實現測量圖像處理，對于遮擋物處理，可以從多個角度進行拍攝，從而實現了測量精度。

（4）成本低。無人機制造材料成本低、操作人員素質要求不高、制造成本低、維護與保養成本低。

2.2 無人機遙感技術在土地執法中應用

針對寶雞市眉縣湯峪鎮土地執法管理難度大問題，何振嘉[4]使用無人機遙感技術進行了土地執法管理，使用大疆精靈3A進行拍攝，無人機工作參數為飛行時間23min、相機像素1240萬、飛行高度5000m、飛行速度16m/s、設備總質量1280g。拍攝圖像使用Google Earth軟件進行處理。應用結果表明使用無人機遙感技術能夠快速進行土地執法監管，但是存在受航拍天氣影響。

陳博明[5]研究了無人機遙感技術在環境污染治理中應用情況。從植被指數監測、土壤污染監測、大氣污染監測以及水污染監測進行詳細分析，研究結果表明無人機遙感技術在土地執法中需要改善地方有多源遙感數據融合、遙感參數反演效果提升、遙感建模尺度效應提升、遙感產品自動化管理水平提升、遙感監測平臺方式構建。孫在宏[6]針對土地監管效率低問題，構建了土地動態監管系統，該系統是由監控調度中心和巡查系統組成。圖2為系統架構圖。

圖2 土地動態監管系統架構圖

所設計的土地動態監管系統利用土地動態巡查車進行現場數據采集包括衛星數據、遙感衛星數據以及執法監管先關數據庫查詢，最終分析出土地違法情況。該方法能夠快速進行土地動態監管，然而靈活性不夠高。

有關無人機遙感技術圖像恢復研究主要有丁小奇[7]進行了基于改進SURF算法無人機影像特征匹配算法分析。SURF算法核心是對圖像特征點進行特征匹配，通過分析圖像旋轉、尺度變換、亮度等進行匹配。然而是實際應用中發現SURF算法在進行圖像處理中存在算法匹配精度不高問題，提出了將改進自適應高斯模糊算法應用到SURF算法中，仿真結果表明改進的SURF算法能夠提高拼接圖片精度。

3 結語

目前無人機遙感技術在土地執法中已得到廣泛應用，但是應用過程中仍存在一些問題，主要是采集圖像信息受天氣影響比較高以及執法評價方法尚未健全。