探析遥感技术在基础测绘中的应用研究论文_马桂妍

探析遥感技术在基础测绘中的应用研究论文_马桂妍

广东联合金地不动产评估勘测设计有限公司 广东省韶关市 512000

摘要:土地作为社会经济活动的重要载体,不仅是人类赖以生存的物质基础,也是可持续利用的生产资料。本文在论述相关概念的基础上,分析了无人机遥感技术在基础测绘应用的必要性,介绍了无人机遥感技术在基础测绘领域中的应用现状,包括无人机遥感技术在土地整理、土地利用动态监测、基本农田建设、土地复垦等方向的应用,针对目前存在的问题提出了相关建议。

关键词:遥感技术;无人机;基础测绘;土地调查

0引言

近几年,基础测绘逐渐受到重视,其对于增加农用地面积、提高农用地质量、优化土地利用结构、提高土地利用效率、促进土地集约利用、改善农业生产和农村人居条件、缓解土地资源紧张等方面起到了重要作用。基础测绘在实施前、实施中、实施后的动态监测,往往需要大量人力物力和时间,这对已有工程技术与理念尤其是对测绘科学技术提出了新的要求与挑战。

然而传统测量技术与仪器在基础测绘监测应用中存在费事费力、效率低下等缺点,难以满足基础测绘快速发展过程中对测量技术的需求。随着测量硬件技术的不断进步与发展,无人机平台与轻便型传感器开始在测绘领域应用,无人机遥感技术应运而生并得到迅速发展,该技术的出现大大提高了测绘效率与测绘精度,具有与传统测绘技术相比具有无可比拟的优势,可提升土地整治项目精度,提高工作效益。

1无人机遥感技术的概念及组成

1.1概述

无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术、遥感数据处理技术和数据建模应用技术,自动、快速、精确、智能地获取国土资源、自然环境、地震灾区等监测目标的位置及属性信息,且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,已经成为世界各国争相研究的热点课题,现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段,成为未来的主要航空遥感技术之一。

1.2基本组成

无人机遥感系统完整的工作平台分为五个部分:飞行器系统部分、测控及信息传输系统部分、信息获取与处理部分、保障系统部分和数据后处理部分等,也可具体细分为航迹规划子系统、遥感传感器子系统、遥感空中控制子系统、压缩解压缩子系统、无人机平台及其地面控制子系统、数据接收解压缩与实时显示子系统等组成。在具体实践中,可根据不同的基础测绘要求有一定变化。

2无人机遥感在基础测绘中的应用优势

开展高效的基础测绘实践不仅需要科学的理论作为指导,也需要先进的技术与方法作为支撑。UAVRS为遥感技术提供了全新的观测平台,能够完成遥感数据的采集处理、建模、分析和应用的系统。UAVRS具有快速化、自动化、智能化、专题化获取资源与环境等的空间遥感信息的特点,具有运行小型化、成本低、执行任务灵活性高等优点,对地具备快速调查监测能力。由于技术的进步,摄影测量遥感步入全数字和低空无人机时代,高分辨率影像能够实时高效地获取,影像获取及处理成本不断降低,无人机遥感技术在基础测绘项目中应用范围得以日益扩展。

3无人机遥感技术在基础测绘中的应用

3.1无人机遥感技术在土地整理中的应用

截止目前无人机遥感技术在土地整理项目中应用较多。2009年贵州省国土资源厅利用中国测绘科学研究院开发的“UAVRS-10型无人机遥感监测系统”在遵义市新浦地区组织了低空航摄并进行1:2000成图试验,用于规划设计及土地开发整理中大比例尺地形图的获取。实验证明,利用无人机遥感监测系统航摄影像清晰、分辨率高、没有绝对漏洞,除个别像对需手工加点外,基本上精度可达到1:2000航测成图要求。2015年5月,山西清徐县国土资源局尝试采用无人机遥感技术对东于镇东于村、闫庄村、洛池渠村拟开发的土地整治项目进行前期踏勘工作。2016年湖南省第二测绘院首次应用无人机低空遥感技术辅助土地整治项目验收备案,仅用1h完成了宁远县49个村共计22.46km2土地整治项目区的航空遥感影像数据采集,此次应用无人机低空遥感技术,开创了湖南省土地整治项目信息化监管的先河。张文博等人利用无人机遥感影像制作完成了研究区的土地利用分类图,并且进行了精度评价分析,将无人机影像数据成功应用到湖南省宁乡县大成桥乡土地综合整治项目中。

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在土地整理项目前期勘测规划中无人机遥感的运用在很大程度上提高了勘测、规划成果的精准性。无人机遥感在土地整理项目施工中的应用主要表现在对施工现场进行督查,掌握施工进度并把控质量。通过无人机遥感航拍土地整理项目的施工前、施工中、施工后的图像和数据对比,检查工程施工的准确性。

3.2无人机遥感技术在基本农田建设的应用

农田调查与建设是土地整治工程的前提与重要组成部分。湖南省第二测绘院于2011年2月首次利用无人机遥感技术获取环洞庭湖影像资料,并在环洞庭湖基本农田建设项目中得以应用,显著提高了效率,降低了成本。

吴振宇等人利用无人机遥感技术获得了宁夏石嘴山市惠农区红果子镇的耕地资源现状数据和属性数据,并以无人机遥感技术为核心,通过获取的高分辨率遥感影像对植物品种和田块面积进行精准定量分析,通过“3S”技术在耕地资源管理系统中的集成应用,快速准确地为土地管理部门提供可靠的现状数据,为国土资源管理工作提供一种新的高科技手段。

3.3无人机遥感技术在土地利用动态监测中的应用

无人机遥感技术能够帮助人们增强观察动态景观变化的能力,为一些不方便获取调查信息的地区提供了便利。利用无人机遥感技术动态监测目标区域内的全部土地资源,获取各土地利用类型数量、质量、空间分布等动态信息。辽宁省国土资源厅针对辽宁省某市铁矿开采区的违法用地利用无人机遥感技术进行了一次无人机遥感动态监测,对违法违规用地及滥占耕地进行实时监测,加强了对矿区土地的管理,促进了土地的合法利用。

李文慧等把无人机遥感技术引入到三维地形建模中,运用无人机影像制作了三维地形模型,他使经过纠正及投影变换的无人机遥感影像资料可以运用到三维GIS中,并且与使用卫星影像建立的三维模型相比效果更逼真。

雷双友等把无人机遥感技术应用到土地集约利用监测评价中,利用无人机遥感技术手段获取某城镇区域高分辨率影像,并对影像进行一系列技术处理并提取评价指标,这为土地集约利用监测评价提供了一条新的技术路径。

门林杰等人利用无人机遥感技术,制作了1:2000的水库地形图,在水库建设的不同阶段对项目区多次采集影像图,通过分析不同时向的影像来监测建设情况,这对工程领域的土地利用动态监测具有一定的工程示范意义。

许辉熙等提出了基于无人机遥感和GIS技术的土地利用快速详查工作流程,研究了如何提取土地信息。

3.4无人机遥感技术在矿区土地复垦项目监测中的应用

当前遥感技术已经成为持续跟踪监测复垦土地变化情况的重要手段之一。目前卫星遥感影像数据以及地面调查手段并不能很好地满足对土地复垦项目监测的尺度要求,选取适宜的无人机平台及合适的遥感传感器可以满足对土地复垦项目的监测需求。

肖武等针对大型矿山土地复垦中对监测对象、监测面积、监测指标的现实需求,详细论证了无人机遥感技术在矿区土地复垦的规划设计阶段、复垦工程施工阶段、复垦后的验收评价阶段中的应用,对无人机在土地复垦的应用潜力进行了系统性分析。

4结语

尽管目前遥感技术在基础测绘中应用较多,但仍存在不少问题和较大的改进空间:

(1)目前无人机经常把数码相机作为传感器,但由于相机自身有畸变导致获取的影像存在一定的误差,无人机在飞行中稳定性的提高,依赖于姿态控制、定姿定位技术的发展。在空中拍取高质量、较大像幅的数码影像依赖于传感器技术的提升。

(2)在无人机影像信息提取中应用面向对象技术取得较好的效果,但是无人机获取大量的影像数据导致后期处理工作量较大,现有相关算法总体生产效率还是比较低,需要进一步改善。分类过程中由于存在一定的主观性导致存在错分现象。如何发掘更加适合的分割尺度及特征参数,如何快速准确地分类等问题还有待进一步研究。

参考文献

[1]邹晓军.摄影测量与遥感[J].测绘出版社,2011,11.

[2]何绍福.遥感技术在土地利用与土地覆被变化研究中的应用[D]. 2013.

[3]尚彩娥.浅谈全数字摄影测量系统及其产品[J]. 2014,(02).

论文作者:马桂妍

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/5/31

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