無人機航測技術在第三次全國國土調(diào)查中的應用研究

康 鋒

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 453000）

第三次全國國土調(diào)查工作相對于第二次全國國土調(diào)查，在多個方面需要進行創(chuàng)新突破，外業(yè)舉證更是需要得到新技術的有力支持，避免技術滯后帶來的嚴重危害。隨著科學技術水平的不斷提高，無人機的應用范圍愈發(fā)廣闊。其航測技術的應用在現(xiàn)階段越發(fā)成熟，將其靈活引入第三次全國國土調(diào)查工作極為必要，能夠發(fā)揮出明顯優(yōu)勢，是較理想的應用，也是至關重要的一類輔助技術手段，對其他工程項目同樣具有參考價值，有較強的研究意義。

1 無人機航測技術及其在國土調(diào)查中的應用優(yōu)勢

1.1 無人機航測技術概述

無人機航測技術是當前較為常用的一類測繪手段，相對于傳統(tǒng)航空攝影測量技術表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，其主要借助無人機平臺完成數(shù)字航攝任務，可以較好地應用于土地資源調(diào)查、基礎測繪以及重大項目建設等領域。從無人機航測技術的具體應用來看，最為核心的是實現(xiàn)對于無人機設備和相關數(shù)字航測設備的有效結合，然后在相關信息化技術的支持下，確保航測任務得到優(yōu)化落實，解決傳統(tǒng)航空攝影測量面臨的難題。從當前無人機航測技術應用到第三次全國國土調(diào)查中的具體表現(xiàn)來看，主要涉及到了無人機、相機、舉證APP以及相關通信設施等組成部分，將這些部分恰當?shù)亟M合，以此達到較為理想的航測能力[1]。

1.2 無人機航測技術在全國國土調(diào)查中的應用優(yōu)勢

首先，無人機航測技術的應用具備高效性，是順利完成第三次全國國土調(diào)查工作的重要保障，避免在時間層面出現(xiàn)較為嚴重的制約問題。例如在交通條件不理想的山區(qū)，相應調(diào)查工作的開展必然面臨較高難度，容易延誤時間，在無人機航測技術的應用下，能夠明顯實現(xiàn)相應工作的優(yōu)化、高效、落實，能夠在實際應用中表現(xiàn)出較強的工作效率，工作量可超過傳統(tǒng)人工外業(yè)舉證模式的8倍。

其次，無人機航測技術的應用具備較強真實性，符合當前第三次全國國土調(diào)查工作的高要求，避免了因為信息虛假或者是不夠精確帶來的嚴重影響。對于一些測繪難度相對較大的區(qū)域，可以在該技術的輔助應用下達到較為理想的測繪準確度，尤其是以往人工外業(yè)舉證中難以形成良好拍攝角度的區(qū)域，在無人機航測技術的應用下可以實現(xiàn)相關土地信息資料的準確獲取，并且最大程度地提升其精確度，為后續(xù)工作提供了可靠支持。

最后，無人機航測技術的應用具備理想的便捷性，也是該技術能夠在第三次全國國土調(diào)查中推廣應用的重要原因，可以在加快工作速度以及確保真實性的基礎上更大程度地節(jié)省人力物力，不存在較為復雜的操作工序和流程。例如在一些規(guī)模較大的測量調(diào)查區(qū)域合理引入無人機航測技術，則必然可以實現(xiàn)整體測繪效果的優(yōu)化，幾乎不需要過多的人員參與，同時還能夠獲取較為多樣全面的數(shù)據(jù)信息資料，便于對目標區(qū)域進行準確界定，滿足第三次全國國土調(diào)查要求。

2 無人機航測技術在全國國土調(diào)查中的應用

2.1 國土調(diào)查規(guī)劃中的應用

在第三次全國國土調(diào)查中，國土調(diào)查規(guī)劃是比較關鍵的環(huán)節(jié)，也是確保后續(xù)相關工作優(yōu)化落實的重要前提。國土調(diào)查規(guī)劃中無人機技術的應用能夠明顯提升后續(xù)調(diào)查工作開展的可行性和高效性，避免因為規(guī)劃工作混亂嚴重影響到后續(xù)工作成效。在無人機航測技術的應用下，其能夠較好實現(xiàn)對于國土調(diào)查工作相關區(qū)域調(diào)查航跡的優(yōu)化設置，進而更好地提升工作有序性，切實解決可能帶來的調(diào)查工作重復或者是矛盾問題。這就需要在國土調(diào)查工作開展前，借助于無人機航測技術實現(xiàn)對于相關區(qū)域的全面調(diào)查了解，根據(jù)無人機獲取的相關數(shù)據(jù)信息資料，可以初步預判后續(xù)國土調(diào)查的具體流程和方向，保障由此形成的規(guī)劃方案具備更強可行性，能夠在明顯提升工作速度的基礎上，保障調(diào)查質(zhì)量。應用無人機航測技術獲取的相關數(shù)據(jù)資料信息同樣也可以作為后續(xù)國土調(diào)查的重要依據(jù)，避免出現(xiàn)嚴重浪費現(xiàn)象[2]。

2.2 國土調(diào)查測量中的應用

第三次全國國土調(diào)查中無人機航測技術的應用還需要重點關注國土調(diào)查測量工作的開展，是相對難度較大，且精確度要求比較高的環(huán)節(jié)，應力求促使調(diào)查測量獲取的數(shù)據(jù)信息較為精確真實。對于國土調(diào)查測量中無人機航測技術的有效應用而言，往往需要確保無人機搭載的攝影設備和測量設備較為可靠，具備較強專業(yè)性和信息化特點，同時保障兩者的協(xié)調(diào)性，進而實現(xiàn)對于目標區(qū)域的準確調(diào)查測量。該方面無人機航測技術可以根據(jù)不同國土調(diào)查測量要求選擇不同處理方式，例如傾斜攝影測量設備以及正射攝影測量設備的應用就可以靈活作用于不同任務，確保國土調(diào)查測量更為適宜合理。具體到國土調(diào)查測量工作的落實中，無人機航測技術的應用還需要重點考慮到實際應用流程，要求能夠?qū)崿F(xiàn)相關數(shù)據(jù)信息資料的優(yōu)化運用，盡可能避免出現(xiàn)嚴重偏差失誤問題。

2.3 內(nèi)業(yè)預判中的應用

在第三次全國國土調(diào)查工作的開展中，內(nèi)業(yè)預判同樣是關鍵環(huán)節(jié)，其直接關系到最終國土調(diào)查結果。為了有效提升內(nèi)業(yè)預判準確度，應該注重保障相關數(shù)據(jù)信息的強有力支持，避免因為數(shù)據(jù)信息資料不完整，或者是相關數(shù)據(jù)信息資料不真實而出現(xiàn)嚴重錯誤預判。該方面無人機航測技術的應用必然表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，可以較好地實現(xiàn)對于國土調(diào)查數(shù)據(jù)信息資料的可靠提供，在精確度以及充分度方面都具備理想作用價值。相對于原有內(nèi)業(yè)預判中應用較多的二維正射影像資料，因為信息精確度不高，可視化效果不足，進而影響最終調(diào)查結果；但是在無人機航測技術的應用下，能夠形成三維模型，由此帶來更為充分全面的數(shù)據(jù)信息資料，對于內(nèi)業(yè)預判工作將形成強有力的支持，同時還能夠有效降低內(nèi)業(yè)預判工作的難度，提升工作效率。對于以往內(nèi)業(yè)預判中很容易出現(xiàn)誤判的區(qū)域，無人機航測技術的應用表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，例如水田以及池塘存在著較為明顯的相似性，最終容易在內(nèi)業(yè)預判中形成誤判，如果該方面能夠借助于無人機航測技術提供的三維模型，則很容易看出兩者差異，避免出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。

2.4 外業(yè)舉證中的應用

第三次全國國土調(diào)查中無人機航測技術的應用還需要重點關注外業(yè)舉證工作。外業(yè)舉證工作難度較大，且容易出現(xiàn)偏差等問題，其應該成為第三次全國國土調(diào)查工作的關鍵所在。外業(yè)舉證相對于內(nèi)業(yè)預判具備更高難度，對于測繪工作提出了更高的要求，需要準確處理內(nèi)業(yè)預判中容易出現(xiàn)的錯誤或者是一些特殊圖斑，最終能更好地保障國土調(diào)查的準確度。如果借助于傳統(tǒng)外業(yè)舉證方法，往往需要工作人員針對相關區(qū)域進行多角度拍照取證，處理難度相對較大，還容易導致相應信息資料不夠準確。無人機航測技術的應用可以快速解決該類問題，有助于促使外業(yè)舉證高效有序落實，即使是對于一些相對難度較大的區(qū)域，同樣也可以借助于該技術進行便捷處理，保障獲取的圖像資料準確可靠。例如在以往處理難度較大的“林下房”舉證中，傳統(tǒng)處理方式很容易出現(xiàn)舉證不充分或者照片不合格問題，進而干擾外業(yè)舉證的最終效果?？梢越柚跓o人機航測技術予以優(yōu)化處理，促使相應舉證圖片的獲得更為充分全面，不會受到現(xiàn)場因素的阻礙，舉證效率高。在無人機航測技術的優(yōu)化創(chuàng)新下，其可以直接形成目標區(qū)域的三維模型，還可以借助于該模型直接進行對比應用，高效完成國土調(diào)查任務[3]。

2.5 成果展示中的應用

對于第三次全國國土調(diào)查工作的開展而言，成果展示同樣也是關鍵環(huán)節(jié)，需要相關部門確保成果展示較為準確全面，同時還需要具備理想的可視化特點。在以往國土調(diào)查工作的開展中，成果展示往往涉及到文字、圖件以及數(shù)據(jù)3種形式，雖然可以較為全面地呈現(xiàn)所有調(diào)查結果，針對相關方案進行匯報，但是卻很難發(fā)揮理想的直觀性，也容易導致查閱者出現(xiàn)理解障礙，很容易出現(xiàn)偏差問題，最終無法高效應用。但是在無人機航測技術的輔助應用下，成果展示能夠形成較為理想的優(yōu)化效果，尤其是在三維模型的構建和展示下，更是能夠明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的二維平面圖紙，讓觀看者擁有更強的可感性，最終有效提升成果應用價值[4]。例如對于各種地形、建筑物以及植被等都可以在三維模型中得到直觀展示，最終保障信息呈現(xiàn)更為全面，也更為集中，避免應用較為繁瑣的呈現(xiàn)方式，對于一些細節(jié)的展示也能夠更為理想，充分體現(xiàn)出了第三次全國國土調(diào)查的先進性。

3 無人機航測技術在國土調(diào)查中應用的注意事項

3.1 動力問題

第三次全國國土調(diào)查中無人機航測技術的應用優(yōu)勢已經(jīng)無可爭議，相對于傳統(tǒng)的工作模式，其更好地保障了調(diào)查的準確度和全面性，最終成果的展示也能夠得到優(yōu)化。但是在實際應用中同樣存在著制約因素，需要高度關注以便在未來研究中能夠有效解決，更好地凸顯無人機航測技術的應用實效性。例如無人機航測技術實際應用中存在的動力問題就不容忽視，無人機設備的體積一般比較小，為了體現(xiàn)操作靈活性，往往會引入大量小型無人機設備，進而影響其續(xù)航能力。無人機在飛行期間只能依靠自身攜帶的電池驅(qū)動，飛行又需要消耗大量電能，尤其是變焦版旋翼無人機的運行，會面臨較高電力需求，容易出現(xiàn)動力不足問題，有的小型無人機甚至只能飛行0.5 h左右，嚴重影響了使用效果。因此，未來無人機航測技術的優(yōu)化運用首先需要確保無人機能夠具備較高的續(xù)航能力，避免因為動力不足干擾調(diào)查工作的有序進行[5]。

3.2 精度影響因素

無人機航測技術應用于第三次全國國土調(diào)查雖然表現(xiàn)出了較為理想的保障效果，但是在整個操作過程中同樣存在較多干擾因素，如果這些因素得不到控制，同樣也會影響測量精度。從無人機航測技術自身來看，如果無人機及其相關攝影設施選擇不當，就會影響到獲取數(shù)據(jù)信息資料的精確度，尤其是在一些精確度要求較高的區(qū)域，更是需要優(yōu)選設施[6]。另外，無人機航測技術的應用還會受到外部干擾因素的影響，例如大風、降雨以及大霧等不良天氣，很可能影響到最終測量的精確度，甚至有可能造成無人機直接墜落，難以完成測量作業(yè)。

3.3 不同地區(qū)差異

無人機航測技術的應用還需要考慮到不同地區(qū)的差異性，應該結合第三次全國國土調(diào)查的不同目標進行適應性調(diào)整，以此更好地優(yōu)化最終應用效果。例如一些地形相對復雜的區(qū)域需要在初步了解地形條件的基礎上，合理設置恰當?shù)臒o人機飛行線路以及攝影方式，盡可能避免因無人機航測技術的應用路線不當，干擾最終數(shù)據(jù)信息資料獲取的成效。在針對旱地、草地以及池塘等不同區(qū)域進行外業(yè)舉證時，同樣需要無人機航測技術在應用中表現(xiàn)出明顯差異，保障數(shù)據(jù)的真實性[7]。

3.4 軟件研發(fā)應用

無人機航測技術應用于第三次全國國土調(diào)查工作還需要重點關注軟件方面的研發(fā)，其是促使該技術應用所得數(shù)據(jù)信息資料可以得到優(yōu)化運用的關鍵一環(huán)，避免無人機航測獲取的數(shù)據(jù)信息資料無法高效準確運用，尤其是在三維模型構建方面，更是需要不斷創(chuàng)新優(yōu)化相應軟件，最大程度發(fā)揮所有數(shù)據(jù)的應用價值。相關軟件的研發(fā)還需要重點考慮到無人機航測技術的應用需求，保障兩者較為適配，避免出現(xiàn)沖突問題。

3.5 技術操作規(guī)范性

第三次全國國土調(diào)查中無人機航測技術的應用要想發(fā)揮出最優(yōu)作用價值，往往還需要重點考慮到技術操作層面，確保相關技術操作規(guī)范可靠，解決制約因素。例如在像控點的布設上需要相關人員予以精細化全面分析，以便更好地優(yōu)化后續(xù)數(shù)據(jù)信息資料的獲得狀況；在無人機操縱方面，予以規(guī)范化控制，確保其嚴格按照既定路線飛行，盡量規(guī)避偏差問題。

4 結束語

在第三次全國國土調(diào)查工作中，無人機航測技術的應用表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，在高效性、真實性以及便捷性方面作用價值突出，需要重點圍繞著第三次全國國土調(diào)查的具體工作進行深入研究，以便更好地優(yōu)化提升無人機航測技術的應用價值，滿足更高的要求。