
摘" 要:為提升年度國土變更調查的精度與效率,本研究探究航測法的應用價值。基于某山區500 km2的實測案例,采用無人機采集5 cm/px分辨率影像,通過影像拼接、幾何校正及鑲嵌技術生成高精度地籍圖。結果顯示:航測法實現98%區域覆蓋,邊界識別精度±0.10 m,分類精度超95%;相較傳統測繪,數據處理效率提升50%~60%,成本降低50%。結果表明該技術可高效支撐國土變更調查,未來需強化環境適應性并融合智能算法以優化動態管理。
關鍵詞:航測法" 無人機" 地籍測繪 "國土變更調查 動態管理
中圖分類號:P285.23;P237
Exploration of the Application of Aerial Photogrammetry-Based Cadastral Surveying and Mapping Technology in Annual Land-Use Change Investigations
GUAN Qiang
Baoji City Surveying and Mapping Institute, ,Baoji, ,Shaanxi Province, 721000 China
Abstract: With the increasing demand for land resource management, efficient and accurate cadastral surveying and mapping technologytechniques are is urgently needed for annual land-use change investigations. Aerial surveying method utilizes drones forphotogrammetry, utilizing high-resolution image data acquisition and processingUAV imagery, significantly enhances surveyingboth the efficiency and accuracyprecision of surveying tasks. Through techniques such as image stitching, geometric correction, and tiling techniquesmosaicking, large-scale high-precision cadastral maps can be generated swiftly. In practical applications, aerial surveying methodphotogrammetry achieves 98% area coverage, with an image resolution of 5 cm/px, boundary recognitionidentification accuracy of±0.10 m, and a classification accuracy exceeding 95%, demonstrating excellent adaptability in complex terrains. Aerial surveying This method provides reliable technical support for land use planning and resource management, has theshowing strong potential for further promotion and development.
Key Wwords: Aerial photogrammetrysurveying and mapping; UAV; Cadastral surveying; Land-use change investigation; Resource management
隨著中國經濟的快速發展和城鎮化進程的不斷推進,土地資源的科學合理利用和高效管理已成為重要課題。國土變更調查作為國土資源管理的基礎工作,其地位愈加凸顯,承擔著確保資源有效配置的重要任務[1]。為支持這一領域的發展,政府出臺了《自然資源部關于加強國土空間規劃實施監督的通知》和《新一代人工智能發展規劃》等政策,旨在推動地籍測繪中的航測法應用,以滿足國土管理的精細化需求[2]。航測法作為近年來興起的一種測繪技術,通過高精度的航空測繪手段,顯著提升了國土變更調查的準確性和調查效率,不僅優化了測繪過程的成本控制,還為精細化管理提供了堅實的技術保障。通過航測技術,資源管理者可以更加全面、實時地掌握土地變化狀況,有助于制定更具針對性的土地管理政策。然而,在復雜多變的地形和多樣化的氣候條件下,航測法仍然面臨一些挑戰,如圖像精度的維持和數據獲取的難度等技術難題,使得其在部分地區的應用受限。本研究旨在系統探討航測法地籍測繪技術的應用價值及其獨特優勢,深入分析這一技術的具體效能。同時,研究將從技術優化的角度提出若干改進策略,以期為國土資源管理提供更為精準和高效的技術支撐,助力土地資源的科學管理和可持續利用。
1" 航測法地籍測繪技術概述
航測法在現代測繪領域占據重要地位,依托遙感影像的高效采集與處理技術,廣泛應用于地籍測繪。其原理是通過航空或無人機設備捕獲高分辨率影像,并運用精密的影像匹配和數據處理技術,生成精確的地籍圖像和三維模型[3]。航測法以高分辨率影像獲取和高效數據處理為特點,特別適用于大面積區域的快速調查和地籍數據的更新。相較于傳統測繪方法,航測法不僅提高了空間精確度,滿足了對地籍圖像精細度的嚴格要求,還大幅度縮短了測繪時間,顯著提升了調查效率[4]。此外,無人機搭載航測設備的靈活使用,有效降低了人力和設備成本,使得航測法在控制成本方面同樣表現出色。因此,航測法非常符合現代測繪領域對數據獲取快速、精確且低成本的要求,成為年度國土變更調查中的優選技術手段。
2" 年度國土變更調查的技術需求與挑戰
2.1" 調查需求與主要內容
年度國土變更調查對土地管理和資源規劃至關重要,其核心在于精確監測土地利用變化、識別權屬更新和土地覆蓋狀況,為土地管理決策和政策實施提供堅實依據。鑒于中國地域廣袤、地形多樣,調查應具備高空間精度,覆蓋多種土地利用類型,并確保跨年度數據一致性。因此,高分辨率測繪技術成為不可或缺的手段,以保障土地數據的精確與全面[5]。同時,隨著城鎮化加速和土地資源快速變化,調查技術還應具備高度適應性,實現大面積地塊的高效采集與處理。
2.2" 技術挑戰與方法選取
年度國土變更調查在中國面臨技術挑戰,主要包括地形復雜性、高精度與效率要求,以及環境因素的制約。中國地形多樣,傳統地籍測繪在復雜和偏遠地區覆蓋不足、精度受限。同時,調查對數據時效性和一致性要求高,需要快速、精確地獲取廣泛區域的土地信息。此外,不同氣候和區域特性造成的天氣影響,如雨雪或霧霾,可能導致數據采集延誤或精度降低。航測法憑借其高效影像采集與數據處理優勢,適應復雜地形和廣覆蓋區域測繪需求,無人機技術的靈活性更有效應對偏遠區域調查。相比之下,傳統地籍測繪在中國特殊地理和氣候條件下限制較多。航測法作為主要技術手段,能夠在保證時效性和精度的基礎上,通過高分辨率影像快速更新土地信息,有效應對多重挑戰,為土地資源管理提供可靠技術支持。
3" 航測法在年度國土變更調查中的應用
3.1" 數據采集與處理
在年度國土變更調查中,如何高效而準確地進行數據采集和處理是關鍵所在。航測法運用無人機和航空影像設備協同工作,實現了大范圍、高分辨率的數據采集,滿足了地籍管理所需的精度要求。無人機按照預先設定的航線飛行拍攝地面圖像,結合高精度定位系統確保了影像坐標的精確定位,為影像數據的后續處理打下堅實基礎。隨后,采集的影像經過拼接、校正和鑲嵌處理,生成了一幅連續、精確的地籍圖像,從而使得地籍信息更加完整、系統。航測法在數據處理速度和精度上均顯著優于傳統測繪方法,尤其適用于大面積土地調查的需求。這一技術不僅能夠快速地將影像數據轉化為符合地籍管理標準的成果圖,而且其數據的高度可靠性為后續的分析及權屬更新提供了科學依據。在中國幅員遼闊且地形復雜多樣的情況下,航測法展示了其獨特優勢,滿足了廣覆蓋、高精度和快速響應的調查要求。隨著遙感技術與無人機技術的不斷進步,航測法的應用日益普及。如今,它能夠在多樣化的地形條件下穩定、快速地完成作業,其高效性和適應性使這一技術在年度國土變更調查中發揮了重要作用,為土地資源的科學規劃和有效管理提供了堅實的技術支持。這種高效且適應多種地形的特點,不僅保障了調查的準確性,還為未來國土資源的可持續利用與合理規劃奠定了重要基礎。
3.2" 數據分析與成果生成
在每年的國土變更調查中,航測法已成為將航拍影像轉化為精確地籍成果圖的關鍵技術手段。近年來,技術的不斷進步使航測法能夠通過高分辨率影像的拼接、校正以及先進算法的處理,快速且準確地提取出土地利用、地塊邊界、權屬變動等關鍵信息。這些信息隨后通過精準的分類和標注,確保生成的地籍成果圖能夠真實地反映出土地的實際變化情況。在數據分析過程中,航測法應用了包括影像分類、目標識別和矢量化處理等多種手段,智能化算法顯著提升了識別效率。通過精確捕捉地塊邊界變化,將處理后的數據轉化為符合GIS格式的成果圖,便于土地管理系統的后續分析和應用。與傳統的測繪方式相比,航測法的智能化和自動化特性使人工干預大幅度減少,從而確保數據的精度和一致性。此技術能夠迅速生成包含精確地理坐標和地籍信息的成果圖,滿足國土變更調查對高精度的嚴格要求,為土地資源管理和政府決策提供強有力的支持。在中國多變的地形和復雜的地理環境下,航測法通過無人機和高精度定位系統,展現出其獨特的技術優勢。同時,隨著大數據技術和人工智能的不斷發展,航測法逐步引入深度學習算法以提高分類精確度,并利用云計算和大數據分析來提升數據處理的規模和速度。綜上所述,航測法在年度國土變更調查中的作用日益顯著,通過高效、智能的數據處理能力,助力土地資源的合理利用和精細管理,朝著實現國土資源可持續發展的目標穩步前行。
3.3" 實際應用案例分析
在某山區縣的年度國土變更調查中,航測法的實際應用展示出其在復雜地形條件下的高適應性和高精度。該項目區域為500[A2]" km2的山地地形,地勢起伏較大且植被覆蓋密集,傳統測繪方法因難以獲取連續高分辨率影像而在該區域面臨諸多限制。此外,該地區氣候多變,季節性強降水頻發,進一步增加了地籍測繪的難度。針對該項目的特殊需求,技術團隊采用了4架搭載高分辨率攝像頭的無人機,以Z字形航線進行分層航拍。無人機在平均120 m飛行高度上,采集了5 cm/px分辨率的地面影像。經過多次試飛,團隊根據地形特點調整了飛行路線,以確保圖像采集的全面性和精度。此次調查覆蓋了98%的目標區域,邊界識別精度達±0.10 m,影像分辨率滿足山區精細地籍圖的生成要求。
數據處理過程中,首先進行了影像拼接和幾何校正,以消除因地形起伏引起的圖像畸變。隨后應用了自動影像鑲嵌技術,將采集的影像數據生成連續的地籍圖。整個數據處理環節耗時5[A3]" h,受限于山區的復雜地形;然而在平原地形或更小區域內,處理時間可縮短至2~4[A4]" h。通過此次應用,航測法展示了顯著的效率提升,達到了傳統測繪手段無法實現的高精度和低成本。表1展示了航測法與傳統地籍測繪方法在精度和時間成本方面的對比數據。
由表1可知,在山區地形中,航測法覆蓋率達98%,分辨率為5 cm/px,邊界識別精度±0.10 m;而傳統方法覆蓋率僅90%,分辨率約20 cm/px,且精度受限。航測法數據處理時間減少50%~60%,顯著提升測繪效率。[wl5]
4" 結語[A6]
本文針對年度國土變更調查技術需求,系統分析航測法應用價值。航測法在復雜地形下精度、覆蓋率、處理效率均優于傳統地籍測繪,提供高效、低成本的數據支持,滿足廣覆蓋、高精度的調查需求。然而,航測法在環境適應性和智能化數據管理方面有待優化。未來,建議引入人工智能算法提升影像識別精度,結合大數據和GIS系統實現地籍數據實時更新與動態管理,并通過標準化技術規范推動其廣泛應用。航測法的發展將為土地資源管理和政策決策提供科學高效支持。
參考文獻
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[3]劉康,何高波,馬高鋒.無人機三維測圖技術應用于1∶500農村地籍圖測繪精度分析[J].測繪地理信息,2021,46(4):92-94.
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