遙感航測地理信息技術(shù)在國土三調(diào)中的應(yīng)用研究

錢 毅

(南京瞰景威爾奇空間技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210000)

引言

全國國土調(diào)查是一項重大的國情國力調(diào)查，是全面查實查清國土資源的重要手段，是政府實時掌握國家土地資源具體使用情況的方式，也是我國政府提升土地資源開發(fā)和使用效率的基礎(chǔ)。第三次全國范圍性國土信息調(diào)查工作對比第二次國土信息調(diào)查，在技術(shù)方面具有重大創(chuàng)新突破，利用互聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)、無人機測量、全球?qū)Ш健⒌乩硇畔⒌燃夹g(shù)，對國內(nèi)土地資源進行信息調(diào)查與數(shù)據(jù)分析。社會科技水平逐步發(fā)展，無人機技術(shù)應(yīng)用范圍與技術(shù)質(zhì)量也在快速發(fā)展，其中的遙感航測技術(shù)尤其突出，將其應(yīng)用到第三次國土信息調(diào)查中，能夠充分發(fā)揮其自動化、經(jīng)濟化、便捷化等技術(shù)優(yōu)勢，幫助調(diào)查工作得以順利、高效進行。

1 第三次國土信息調(diào)查概述

國土三調(diào)是第三次全國土地調(diào)查，是結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展，以及土地資源管理規(guī)劃的基礎(chǔ)土地數(shù)據(jù)調(diào)查工作。國土信息調(diào)查工作涉及到的調(diào)查內(nèi)容比較復雜繁多，具有調(diào)查綜合性、波及范圍廣、數(shù)據(jù)復雜性等特點，調(diào)查內(nèi)容涉及到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、化工業(yè)、建筑業(yè)、畜牧業(yè)等行業(yè)，對土地使用情況、土地歸屬情況、土地綜合問題與土地專用調(diào)查等問題展開了解，需要調(diào)查的信息數(shù)據(jù)體量極其龐大。

第三次國土信息調(diào)查中，調(diào)查部門依據(jù)國家出臺新標準，使用了地理信息技術(shù)、遙感測繪技術(shù)、全球?qū)Ш郊夹g(shù)等開展調(diào)查工作[1]。同時，對第二次國土信息調(diào)查成果進行嚴謹分析，利用有效信息對國內(nèi)土地資源面積大小、歸屬權(quán)益、土壤類型進行新一輪調(diào)查工作，從而全面掌握土地資源使用情況。

第三次國土信息調(diào)查能夠有效幫助國家掌控國內(nèi)整體土地資源利用率，同時為分析國家經(jīng)濟、糧食生產(chǎn)、社會發(fā)展等國情提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，真實有效的國土信息調(diào)查成果還能夠幫助國家對自然生態(tài)保護、環(huán)境人文建設(shè)、土地空間規(guī)劃、城市發(fā)展趨勢等發(fā)展問題奠定堅實的基礎(chǔ)，幫助社會進一步發(fā)展壯大。

2 遙感航測技術(shù)概述

2.1 遙感航測技術(shù)構(gòu)成

遙感航測技術(shù)主要指利用無人機進行低空飛行，同時利用航空攝影技術(shù)對土地進行拍攝反饋，方便調(diào)查人員掌控詳細信息，遙感航測技術(shù)主要包括地面控制技術(shù)、無人機飛行技術(shù)、航拍攝影技術(shù)以及信息傳輸技術(shù)等[2]。地面控制技術(shù)是指在無人機飛行途中，對飛行任務(wù)進行控制調(diào)整工作，制定飛行路徑、飛行參數(shù)、飛行航跡等內(nèi)容，全面監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)。無人機飛行技術(shù)是遙感航測技術(shù)的飛行管控重點，由地面控制站、信號傳輸設(shè)備、機載飛控構(gòu)成。航拍攝影技術(shù)主要內(nèi)容是依照不同的監(jiān)測需求配置合理有效的遙感傳感裝置，如高清數(shù)碼相機、偵測地面雷達、氣象傳感器等。信息傳輸技術(shù)需要將無人機飛行技術(shù)與地面控制技術(shù)進行數(shù)據(jù)鏈接，保障二者之間能夠進行有效數(shù)據(jù)傳輸，從而保障遙感航測工作能夠順利完成。

2.2 遙感航測技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)

第三次國土信息調(diào)查中，遙感航測技術(shù)主要使用傾斜拍攝測量方法，該方法在實際應(yīng)用中涉及到以下幾點關(guān)鍵性技術(shù)。航拍影像預先處理技術(shù)。為保證航空拍攝信息質(zhì)量，不出現(xiàn)漏拍、畫質(zhì)模糊、內(nèi)容發(fā)生扭曲等現(xiàn)象，需要利用航拍影像預先處理技術(shù)對航空影像進行全面檢查，能夠確保影像信息的真實性與完整性[3]。紋理映射技術(shù)。該技術(shù)填補了空白模型的紋理數(shù)據(jù)，從而依據(jù)實際信息建立實景三維立體模型。空三加密技術(shù)。即空中三角點位測量技術(shù)，在三維立體影像測量中，該技術(shù)需要參考事先布置的控制點位坐標，對加密點位平面坐標值進行求解，可以加強數(shù)據(jù)處理的精密度。

3 遙感航測技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 真實性

國土信息調(diào)查工作對調(diào)查成果有著極為嚴格的要求，必須保證數(shù)據(jù)的真實性與準確性，數(shù)據(jù)虛假與信息不準確，可能會造成結(jié)果嚴重的社會影響。遙感航測技術(shù)測量結(jié)果具有優(yōu)秀的信息真實性，在一些地理環(huán)境復雜、地貌特征多變、測量難度較高的地區(qū)，人工作業(yè)可能會出現(xiàn)拍攝角度不佳、攝影位置難以到達等問題，使用遙感航測技術(shù)能夠有效獲取土地信息數(shù)據(jù)，無人機輕便小巧的特點可以保證其拍攝角度全面、拍攝位置靈活多變，極大程度保證了獲取信息的真實性、精確性，為后續(xù)數(shù)據(jù)運用提供了可靠的信息保障。

3.2 便捷性

遙感航測技術(shù)在國土信息調(diào)查中操作簡單便捷，是能夠幫助調(diào)查工作快速開展的重要原因[4]。利用遙感航測技術(shù)能夠大幅度提高調(diào)查工作的開展速度，在保證信息真實性與準確性的同時，節(jié)省了眾多人力物力資源，減少了費用開支。如，在一些工作流程復雜、覆蓋范圍廣的偏遠測量調(diào)查地區(qū)，由于測量人員有限，使用遙感航測技術(shù)能夠在不增加工作人員數(shù)量的同時，有效完成整體土地信息測量工作，同時優(yōu)化了測量效果，保障了測量信息的全面性與準確性。

3.3 高效性

遙感航測技術(shù)具有良好的使用高效性，是幫助第三次全國土地資源信息調(diào)查工作順利完成的重要因素。對此傳統(tǒng)土地信息調(diào)查方法，遙感航測技術(shù)對信息收集、數(shù)據(jù)整理、資源傳送等方面起到了良好的優(yōu)化作用，保證了數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量、降低了測量人員的工作強度，提高了調(diào)查工作的自動化與信息化發(fā)展。同時，優(yōu)化了調(diào)查工作的操作流程，減少了由于自然環(huán)境發(fā)生暴雨、風雪等惡劣天氣對調(diào)查工作造成的不良影響。如果調(diào)查工作效率低下，會出現(xiàn)時間差錯，造成較為嚴重的數(shù)據(jù)制約現(xiàn)象。如，在交通不方便、環(huán)境較為復雜的偏僻山區(qū)，傳統(tǒng)土地信息調(diào)查工作會面臨工作難度大、數(shù)據(jù)傳輸時間長等問題，導致后續(xù)工作無法開展。應(yīng)用遙感航測技術(shù)能夠有效解決問題，優(yōu)化調(diào)查技術(shù)，幫助調(diào)查工作高效落實。

4 遙感航測技術(shù)在國土三調(diào)中的應(yīng)用

4.1 國土調(diào)查測量應(yīng)用

在第三次國土信息調(diào)查工作中利用遙感航測技術(shù)時，需要注意國土信息調(diào)查測量工作，其對精確度要求相對較高，工作開展難度較大，需要盡量保持調(diào)查測量的信息真實性與精確性。在遙感航測技術(shù)開展時，需要注意無人機配置的影響拍攝裝置與信息測量裝置的可靠性，需要應(yīng)用專業(yè)性與自動化、信息化強的先進設(shè)備，同時做好二者之間的協(xié)調(diào)工作性，從而保證能夠?qū)δ繕说貐^(qū)開展準確有效的調(diào)查測量工作。遙感航測技術(shù)可以依照土地信息調(diào)查需求的不同，選擇適當合理的處理方法，如，傾斜影像測量技術(shù)與正射影像測量技術(shù)的應(yīng)用能夠保障不同的任務(wù)需求，在實際影像測量中靈活運用，使國土信息調(diào)查工作能更有效開展，且保障調(diào)查質(zhì)量。且在實際使用遙感航測技術(shù)時，還需要對現(xiàn)場應(yīng)用程序進行考慮，對實際資料優(yōu)化分析，考慮可能出現(xiàn)的突發(fā)問題，做出相應(yīng)預警措施，以避免發(fā)生嚴重的數(shù)據(jù)判斷失誤引發(fā)的風險事故。

4.2 國土調(diào)查規(guī)劃應(yīng)用

在第三次全國土地信息調(diào)查工作中，國土信息調(diào)查規(guī)劃是較為重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，同時也是后續(xù)調(diào)查工作能夠順利開展的重要保證基礎(chǔ)。國土信息調(diào)查中使用遙感航測技術(shù)能夠加強后續(xù)調(diào)查環(huán)節(jié)的工作可行性與調(diào)查效率。遙感航測技術(shù)能夠?qū)φ{(diào)查區(qū)域飛行航跡、飛行流程等環(huán)節(jié)有效優(yōu)化，從而提高調(diào)查工作的效率性，有效解決調(diào)查工作的重復性等問題。在國土信息調(diào)查工作開展前，需要對現(xiàn)有資料進行全面了解，同時利用遙感航測技術(shù)對實地情況進行考察調(diào)研，對無人機拍攝的影像信息進行初步判斷，對國土信息調(diào)查工作的后續(xù)開展方案、調(diào)查流程等進行具體研究制定，確保切實的調(diào)查規(guī)劃方案能夠貼合實際，且能夠順利有效開展[5]。提高調(diào)查工作的效率之余，加強調(diào)查結(jié)果的信息可靠性，加強了調(diào)查結(jié)果的質(zhì)量。此外，遙感航測技術(shù)獲取的土地資源信息作為后續(xù)土地信息調(diào)查的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，能夠避免發(fā)生資源浪費現(xiàn)象。

4.3 行業(yè)外部調(diào)查應(yīng)用

在國土信息調(diào)查工作中，行業(yè)外部調(diào)查工作同樣占據(jù)重要地位，使用遙感技術(shù)、全球?qū)Ш较到y(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)資源、地理信息等進行拍照舉證，以完善行業(yè)內(nèi)無法準確判斷或數(shù)據(jù)存在偏差的信息數(shù)據(jù)，提升土地信息調(diào)查的數(shù)據(jù)準確性。行業(yè)外部調(diào)查時，調(diào)查人員需要真實記錄舉證信息影像的拍攝方位角度、拍攝地點坐標與詳細拍攝時間，同時將圖斑信息與舉證影像信息關(guān)聯(lián)分析。在行業(yè)外部舉證調(diào)查工作中，應(yīng)用先進合適的技術(shù)手段能夠大幅度提高工作效率。遙感航測技術(shù)能夠使三維立體模型具備良好的影像分辨率，可以針對不同復雜程度的地形地貌進行準確識別，尤其是探測難度極高的內(nèi)部地形探測工作，三維立體模型也能夠準確識別。由此可見，遙感航測技術(shù)在進行行業(yè)外部調(diào)查舉證工作時能夠有效減少出現(xiàn)差異性圖斑的幾率，從而提高行業(yè)外部調(diào)查舉證的工作質(zhì)量。

同時，在進行行業(yè)外部調(diào)查舉證時，需要注意“林下房”類型的舉證影像的采集工作，由于部分調(diào)查人員調(diào)查工作經(jīng)驗不足，技術(shù)能力較差，進行“林下房”影像舉證調(diào)查時，易出現(xiàn)測量影像不合格或者部分地區(qū)信息漏舉的現(xiàn)象，導致后續(xù)調(diào)查工作不能有效順利開展，需要進行二次調(diào)查舉證工作，影響調(diào)查工作效率。遙感航測技術(shù)在針對“林下房”類型影像測量時，能夠有效反映真實情況，拍攝影像具有清晰度高、紋理特征明顯、真實性強的特點，減少了調(diào)查人員重復取證的工作，大幅度提高行業(yè)外部調(diào)查舉證的工作質(zhì)量與工作效率。

第三次全國國土信息調(diào)查工作中，遙感航測技術(shù)保證了行業(yè)外圖斑調(diào)查工作的順利開展。圖斑信息上傳、航線自動規(guī)劃、舉證影像拍攝、數(shù)據(jù)同步關(guān)聯(lián)等工作有效進行，保障了調(diào)查工作的技術(shù)支持，同時提高了調(diào)查成果的審核工作質(zhì)量與效率。調(diào)查工作的最終目的是對全國土地信息進行徹底掌控，以此為基礎(chǔ)開展其它關(guān)聯(lián)行業(yè)建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展，因此，需要嚴格保障國土信息調(diào)查結(jié)果信息的真實性、準確性與使用性。

4.4 行業(yè)內(nèi)部預判應(yīng)用

在第三次國土信息調(diào)查工作中，行業(yè)內(nèi)部預判環(huán)節(jié)直接影響國土信息調(diào)查成果。為提高行業(yè)內(nèi)部預判精準度，在調(diào)查工作中需要注意數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量問題，避免發(fā)生數(shù)據(jù)信息缺失、信息資料與實際不符合存在誤差等問題。遙感航測技術(shù)能夠很好應(yīng)對以上問題，在實際調(diào)查工作中保障信息資料的準確性與精確性，為國土信息調(diào)查工作提供基礎(chǔ)信息保障。傳統(tǒng)行內(nèi)預判時數(shù)據(jù)信息大多是二維平面影像資料，其信息缺乏足夠的精確性與可視性，會影響最終國土信息調(diào)查成果。應(yīng)用遙感航測技術(shù)能夠?qū)⒑脚挠跋裥畔⑥D(zhuǎn)化成三維立體模型，在實際行業(yè)內(nèi)預判時，數(shù)據(jù)信息的真實性、精確性與可視性的導讀幅度提升，同時降低了工作難度，提高工作效率，保障了最終調(diào)查成果的質(zhì)量。如，針對池塘、水田、沼澤等特殊地區(qū)，遙感航測技術(shù)相比傳統(tǒng)行業(yè)內(nèi)部預判技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，三維立體模型能夠清楚展示其中的構(gòu)造。

4.5 調(diào)查成果展示應(yīng)用

在第三次全國國土信息調(diào)查工作中，需要將最終調(diào)查成果有效展示出來，有關(guān)部門要保障成果展示的全面性、精確性、真實性以及可視性。前幾次國土信息調(diào)查成果展示中，展示成果大多使用靜態(tài)圖片、文字描述、數(shù)據(jù)分析的方式，雖然能夠?qū)⒄{(diào)查結(jié)果相對全面的展示出來，卻不能做到數(shù)據(jù)直觀性與簡潔可視性，閱讀人員在查閱時不能直觀理解，造成閱讀障礙，從而造成調(diào)查結(jié)果無法被高效利用的現(xiàn)象[6]。應(yīng)用遙感航測技術(shù)獲得的國土信息調(diào)查結(jié)果有效解決了上述問題。其能夠?qū)?shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成三維立體模型，對比二維平面模型更具有直接觀賞性與實際理解性，有效提高了閱讀者的直觀感受，加強了調(diào)查結(jié)果的利用效率與成果價值。如，三維立體模型能夠清楚直觀地將建筑群、植物森林、復雜地貌等以3D形式展現(xiàn)出來，保障了調(diào)查數(shù)據(jù)的全面性與可視性，省去了多余的繁瑣流程，且對于細節(jié)點的展示更為理想，也從側(cè)面體現(xiàn)出第三次全國國土信息調(diào)查工作的技術(shù)先進性和與時俱進性。

5 結(jié)語

當今社會科技力量日益強大，在實際工作中，要學會靈活思變，結(jié)合先進技術(shù)與思維理念能夠起到事半功倍的效果。在全國國土信息調(diào)查工作中，使用遙感航測技術(shù)，大幅度提高了點查工作的工作效率，同時加強了調(diào)查成果的真實有效性與數(shù)據(jù)準確性，縮減了調(diào)查工作流程，降低了工作難度與投入成本，對國土信息調(diào)查工作順利開展具有重要現(xiàn)實意義。