無人機技術(shù)在第三次全國國土調(diào)查中的應(yīng)用

蔡建德

摘要：全國國土調(diào)查是一項重要的國情、國力調(diào)查工作，但由于其調(diào)查范圍過大，故在全國國土調(diào)查中相關(guān)人員往往要面臨過重的任務(wù)量與復(fù)雜的調(diào)查環(huán)境。為了保障國土調(diào)查的準(zhǔn)確性，在第三次全國國土調(diào)查中便應(yīng)用了無人機技術(shù)。由此本文就對全國國土調(diào)查與無人機技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述，并就無人機技術(shù)在第三次全國國土調(diào)查中的實際應(yīng)用展開深入研究。

Abstract： The national land survey is an important national situation and national strength investigation. However， due to its large scope of investigation， relevant personnel in the national land survey often face excessive task volume and complex investigation environment. In order to ensure the accuracy of the national survey， the UAV technology is applied in the third national land survey. Therefore， this paper discusses the national land survey and UAV technology in detail， and conducts in-depth research on the practical application of UAV technology in the third national land survey.

關(guān)鍵詞：無人機技術(shù);第三次全國國土調(diào)查;應(yīng)用

Key words： UAV technology;the third national land survey;application

中圖分類號：P237? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）24-0230-02

0? 引言

無人機技術(shù)是對傳統(tǒng)調(diào)查、航測、監(jiān)控等方面的高效補充技術(shù)，由于其具備著簡便、自動化、成本低、適用范圍較大等特點，故該技術(shù)往往能夠被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。而在國土調(diào)查中，經(jīng)由人工配合或是其自動控制、監(jiān)控等，無人機技術(shù)的應(yīng)用往往能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、高效率的檢測工作。故現(xiàn)階段在各類國土調(diào)查中，都采用了無人機與相關(guān)軟件加以輔助。

1? 無人機技術(shù)

1.1 無人機技術(shù)概念

無人機也被稱為無人駕駛飛機，在2018年9月，HSC在第62次正式會議中將無人機歸入到“會飛的照相機”類別。無人機技術(shù)的原理主要是經(jīng)由相關(guān)的操控系統(tǒng)或操控平臺操縱不載人飛機進(jìn)行各類工作活動，同時現(xiàn)階段也把車載計算機的自主操作劃分為無人機技術(shù)中的一類[1]。而與需人駕駛的飛機相比，無人機往往能夠應(yīng)用于各類危險性較高的任務(wù)與地區(qū)，這就致使相關(guān)無人機的應(yīng)用范圍甚至?xí)婕爸淋娪妙I(lǐng)域。而本文所提及的無人機技術(shù)應(yīng)用則是有關(guān)其民用領(lǐng)域中的測繪部分。此外，隨著現(xiàn)階段無人機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，其技術(shù)性能獲得了良好提升。

1.2 例舉無人機種類

在第三次全國國土調(diào)查中，所應(yīng)用無人機類型眾多，本文就例舉Ebee無人機與ZKYG-2標(biāo)準(zhǔn)型航測無人機兩類。Ebee輕小型無人機通常具備良好的安全性，并且其設(shè)備構(gòu)成較為簡單，起降時往往不需要起落架，僅需經(jīng)由手拋便可起飛。而且Ebee無人機的機身采用模塊化設(shè)計，其機身各部件均能進(jìn)行拆卸、組裝。相關(guān)的操作也較為簡單、易學(xué)，對操控人員的專業(yè)性要求較低，一般是經(jīng)由無人機系統(tǒng)中的自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)的自動化飛行。并且通過Ebee無人機中測量模塊、GPS空三模塊與航速模塊等系統(tǒng)，往往能夠?qū)崿F(xiàn)無人機飛行中的持續(xù)采集、分析工作，從而有效保障相關(guān)調(diào)查工作的良好質(zhì)量。尤其是在使用相關(guān)的航程規(guī)劃軟件后，相關(guān)人員僅需要在軟件上經(jīng)由鼠標(biāo)進(jìn)行簡單控制操作，便能實現(xiàn)規(guī)范化、高效化的無人機作業(yè)[2]。而在Ebee無人機機降落后，經(jīng)由一定的數(shù)據(jù)提取工作，便能夠獲取到其中的相關(guān)參數(shù)與地理信息等數(shù)據(jù)。而在ZKYG-2固定翼無人機中其翼展有2.6m、機體長度達(dá)2.3m。且其中采用常規(guī)氣動布局，不僅有著較為優(yōu)良的氣動性能與操縱性能，并且其中緊貼于飛機重心的各類攝像設(shè)備，也能夠保障其信息采集的成效，預(yù)防由于飛行狀態(tài)而影響調(diào)查工作的采集效果，整體來說該類型無人機有著良好的綜合性能。但現(xiàn)階段在無人遙感控制技術(shù)中也常存在著一定的像幅小、無規(guī)律、拼接難等問題，這就需要工作人員在對無人機進(jìn)行操控、調(diào)查時與對信息進(jìn)行處理時，要嚴(yán)格重視每一個細(xì)節(jié)，經(jīng)由全面化的無人機控制工作，確保無人機能夠作為專業(yè)的測量工具為相關(guān)人員提供良好的測量成效。

2? 第三次全國國土調(diào)查

在第三次全國國土調(diào)查中動用了各類新型調(diào)查技術(shù)，并通過各數(shù)據(jù)的共享與實地調(diào)查等手段，確保調(diào)查數(shù)據(jù)的切實、準(zhǔn)確性。并且在該次調(diào)查中，主要以2018年1月出臺的《第三次全國國土調(diào)查總體方案》為依據(jù)，經(jīng)由對三調(diào)工作的落實，對國家治理體系進(jìn)行了更富現(xiàn)代化的革新，有效提高了國家的治理能力。而第三次全國國土調(diào)查除了在統(tǒng)一確權(quán)登記方面有著重要作用，通過調(diào)查全國范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀與權(quán)屬狀況，其往往也有著協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)生態(tài)文明的作用，能夠為現(xiàn)代社會的穩(wěn)定發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。在調(diào)查中相關(guān)的航空影像甚至可超過0.2m分辨率，并能經(jīng)由綜合化、客觀化的土地質(zhì)量評價，為調(diào)查中良好的調(diào)查結(jié)果打下保障[3]。且由于低價格、低風(fēng)險與高時效等優(yōu)勢，無人機技術(shù)仍是該次調(diào)查中的主要應(yīng)用技術(shù)之一。

3? 無人機技術(shù)在第三次全國國土調(diào)查中的具體應(yīng)用流程

3.1 底圖制作

在底圖制作中，主要是通過無人機內(nèi)部接收到調(diào)查、控制、航攝等指令后，再基于相關(guān)的操作平臺、管理平臺等進(jìn)行調(diào)查規(guī)劃。并以此為基礎(chǔ)，對無人機及其航線等進(jìn)行切實選取，確保經(jīng)由良好的準(zhǔn)備工作保障航空攝影的質(zhì)量。而以保障無人機的調(diào)查質(zhì)量為目的，相關(guān)人員還應(yīng)通過對航攝數(shù)據(jù)覆蓋、重疊度、影響色彩等方面進(jìn)行綜合檢查，以及對相關(guān)數(shù)據(jù)的處理、整合，從而繪制出如攝區(qū)DEM、鑲嵌影像圖等相關(guān)圖像，為相控測量成果打下堅實保障[4]。同時，在底圖制作中，還可將無人機的相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)更改為電子數(shù)據(jù)的形式，從而把各類電子版數(shù)據(jù)成果作為工作底圖進(jìn)行直接利用，不僅能保證國土調(diào)查的質(zhì)量，也能在一定程度上提高調(diào)查效率?；蚴墙?jīng)由制圖裝飾后，通過現(xiàn)場輸出來制作出紙質(zhì)底圖，以供國土調(diào)查的工作中隨時取用，該類方式往往更加便捷、簡單，在能夠便于調(diào)查人員進(jìn)行隨時取用外，還可以隨時對圖紙進(jìn)行標(biāo)注，從而讓調(diào)查人員明確自身工作，能夠為調(diào)查工作中的現(xiàn)場調(diào)查環(huán)節(jié)打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。故無人機的調(diào)查數(shù)據(jù)往往是底圖制作工作的重要基礎(chǔ)，尤其是通過無人機低空航攝，?？梢垣@取到更為切實、有效的調(diào)查數(shù)據(jù)，在經(jīng)由一定的處理與整合后，能夠為相關(guān)的實際調(diào)查取證工作提供明確、詳細(xì)的實際數(shù)據(jù)。

3.2 外業(yè)調(diào)繪

3.2.1 外業(yè)調(diào)繪的要求

在外業(yè)調(diào)繪中通常都以走到、看到、問到的三項原則作為調(diào)繪基礎(chǔ)，并經(jīng)由在核查中對各類特殊地位、規(guī)律性地物等加以注重，從而保障調(diào)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性。而若在實際核查中發(fā)現(xiàn)與相關(guān)影像數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)出現(xiàn)非季節(jié)性的大幅變化時，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)注重參考相關(guān)的技術(shù)方案，并堅持上述的調(diào)繪原則，進(jìn)行實際核查工作。且在外業(yè)調(diào)繪時，通常需要相關(guān)人員注重起對現(xiàn)有數(shù)據(jù)、信息的利用，經(jīng)由堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來對調(diào)繪時相關(guān)的自然、經(jīng)濟、人文等各類因素進(jìn)行細(xì)致考慮，并由此制定出切實、合理的調(diào)繪核查方案。尤其是在全國國土調(diào)查中，調(diào)查工作往往要面對更為復(fù)雜的自然、經(jīng)濟與人文等因素，這無疑為相關(guān)工作帶來了巨大難度。并且在外業(yè)調(diào)繪中，還應(yīng)明確任務(wù)分工與進(jìn)度技術(shù)，經(jīng)由對工作的合理規(guī)劃，可以分批次、分層次的進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，從而在面對大范圍的外業(yè)調(diào)查工作，能夠通過先易后難、先普遍后特殊的方式保障外業(yè)調(diào)繪工作的質(zhì)量，由此也常能對外業(yè)調(diào)繪工作各個階段問題加以解決[5]。而以此作為無人機技術(shù)的應(yīng)用原則，也能夠通過在簡易工作中應(yīng)用輕小型無人機、困難工作中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)型無人機并加以人力配合，從而通過針對性的應(yīng)用措施確保外業(yè)測繪工作擁有良好的測繪成效。而由于外業(yè)調(diào)繪工作常是在完成底圖制作后，以底圖作為工作基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)繪工作，故在進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪前，還應(yīng)當(dāng)對相關(guān)底圖進(jìn)行一定質(zhì)量檢測，并可在檢測后根據(jù)《地理國情普查圖制作技術(shù)規(guī)定》中的相關(guān)要求進(jìn)行質(zhì)量評價。

3.2.2 外業(yè)調(diào)繪中的應(yīng)用

在外業(yè)調(diào)繪中，無人機技術(shù)通常能夠更準(zhǔn)確、快速地收集到相關(guān)地理信息。并且經(jīng)由無人機的輔助，部分過于危險、偏僻的地區(qū)數(shù)據(jù)也能被有效采集，從而實現(xiàn)對人工收集資料的補充與完善。尤其是部分存有疑問的國情要素與分類圖斑等，經(jīng)由人工的實地核查往往難以對相關(guān)屬性信息進(jìn)行核實，故無人機技術(shù)的應(yīng)用常能夠獲取到準(zhǔn)確有效的各類屬性信息，由此實現(xiàn)提升外業(yè)調(diào)繪的質(zhì)量與成效。由于部分?jǐn)?shù)據(jù)常會發(fā)生一定變化，經(jīng)由無人機的實時監(jiān)測與全面監(jiān)測，往往能夠更好保障檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并能夠由此實現(xiàn)對相關(guān)變化數(shù)據(jù)的實時、高效補測，真正保證相關(guān)數(shù)據(jù)高度的準(zhǔn)確性與真實性。并且傳統(tǒng)的外業(yè)調(diào)繪中常會需要相關(guān)人員結(jié)合自身知識、經(jīng)驗來對調(diào)繪現(xiàn)場的覆蓋類型、地物邊界、地物屬性等因素進(jìn)行判別，這就導(dǎo)致調(diào)繪成果往往存在一定的不穩(wěn)定因素，影響了調(diào)繪工作的準(zhǔn)確性。而采用無人機技術(shù)，不僅能夠客觀、真實的反映出各類地理數(shù)據(jù)，還能經(jīng)由無人機是操控站中的各類處理設(shè)備、軟件實現(xiàn)對相關(guān)地理因素的科學(xué)判別，在提升調(diào)繪準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，其還有著提高判別速度的優(yōu)勢[6]。且通過部分無人機與各類設(shè)備的信息儲存功能，也能夠良好保存相關(guān)數(shù)據(jù)，避免人工判別時受個人記憶能力的影響導(dǎo)致調(diào)繪成果不準(zhǔn)確。一般情況下，針對外業(yè)調(diào)繪工作所面對的各類不同環(huán)境，在進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪前常需要制定全面、細(xì)致的應(yīng)急預(yù)案，這就為調(diào)繪準(zhǔn)備工作增添了任務(wù)量，而改為無人機進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，往往能夠減輕預(yù)案制定工作的任務(wù)量。但相關(guān)人員也應(yīng)注重對無人機的維修與工作中的狀態(tài)檢測，在無人機工作中出現(xiàn)意外時仍要及時采取應(yīng)急處理。此外，應(yīng)用無人機技術(shù)也能切合《地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)規(guī)定》中的相關(guān)要求，經(jīng)由無人機自身的儲存功能，往往可以實現(xiàn)對外業(yè)調(diào)繪工作中的實時記錄。

4? 結(jié)語

綜上所述，由于無人機技術(shù)的良好優(yōu)勢，在第三次全國國土調(diào)查中對該技術(shù)進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。并且經(jīng)由無人機的輔助，不僅降低了國土調(diào)查人員的工作危險性與任務(wù)量，更起到了補充、完善調(diào)查結(jié)果的作用，為調(diào)查工作的成效打下了良好保障。相信在2019年年末所完成的第三次全國國土調(diào)查將具備更高的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，由此，相信我國未來的發(fā)展都將有著堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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