无人机测绘技术在乡村振兴土地优化工程中的应用分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 25 日 作者简介：魏晓燕（1993），女，汉族，四川南江人，大学本科，助理工程师，主要从事测绘与地理信息行业相关工作。-56-无人机测绘技术在乡村振兴土地优化工程中的应用分析 魏晓燕 苍穹数码技术股份有限公司，海南 海口 570100 摘要：摘要：土地优化工程在深入推进乡村振兴工作的过程中占有至关重要的地位，得到乡村土地现状的精准信息资料是顺利开展优化工程的保障。就土地优化工程的开展现状而言，基础测绘资料的不完善以及传统测绘方式的落后仍是制约工程质量提升的关键因素。新兴的无人机测绘技术在测绘精度、灵活性以及成本等多个方面都具有显著的优势，在乡村振兴土地优化工程中具有重要的应用价值。本文结合了海口土地整治的具体工程案例，在分析无人机测绘技术在乡村振兴土地优化工程中的应用优势的基础上，探讨了该技术的具体应用，旨在为相关工作提供帮助，促进乡村振兴的高质量落实。关键词：关键词：无人机测绘技术；乡村振兴；土地优化工程 中图分类号：中图分类号：P231 0 引言 在乡村振兴的土地优化工程中，涉及耕地、草地、林地、交通用地、水利设施用地、风景名胜及特殊用地等多个领域，具有一定的综合性和复杂性，这也就自然而然地提升了土地信息资料测绘工作开展的难度。传统的测绘技术成本较高、工作效率较低，加之其在数据精准性上的不足，难以满足当前乡村振兴对土地优化工程的要求。以现代信息网络技术为支撑的无人机测绘技术，有效克服了传统测绘技术的弊端，能够借助高清的影像资料精准统计和分析工程需要和成果的数据，是土地测绘工作中变革性的存在。因此，加强对无人机测绘技术应用的研究，是顺利开展乡村振兴背景下土地优化工程的必然要求。1 工程案例 海口市秀英区东山镇东升村潭礼土地整治项目立项时间为 2022 年 2 月 25 日，以 2018 年海口市国土资源变更普查结果为基础，对规划实施之前的用地类型进行了分析和统计。在该工程实施之前，已有 6.8695公顷耕地，占土地总面积的百分之九十九点三；耕地面积0.55%，为0.0383公顷；草场面积为0.0012公顷，占土地总面积的 0.02%。工程完工后，可使耕地 6.7022 公顷，占土地总面积的 97.01%；林地面积 0.0370 公顷，即 0.54%；草原面积 0.0012 公顷，占土地总面积 0.02%；为公路交通建设提供了 0.1525 公顷的土地，占土地总面积的2.21%。水面和水利设施用地 0.0161 公顷，占土地总面积的 0.23%。开工前和完工后用地的具体数据都主要是利用无人机测绘技术的统计、计算以及分析功能实现的，为工程的顺利开展以及质量检验工作提供了较大的便利。2 无人机测绘技术在乡村振兴土地优化工程中的应用优势 2.1 有利于拓宽测绘范围 在乡村振兴土地优化工程中应用无人机测绘技术具有许多优点。首先，测绘项目本身所包含的东西很多，给工作研究者带来了很大的工作量和困难。传统的测量方法和手段，不但无法让测量结果达到最好，而且还会导致所获得的一些关键信息的准确性发生误差1。无人机测绘技术则能扩大测绘的面积，既有利于测绘工作的顺利开展，又便于获得更加准确的资料。其次，对于某些测绘资料，若要进行比较准确专业的分析和研究，不仅要得到更加全面和准确的数据信息和内容，还必须将采集到的数据资料上传到电脑中，以便与其它工作人员进行进一步的对比和探究。也正因为这样，当遇到一些人为不能完成的任务时，就可以借助无人机测绘技术，通过整个区域的测量，获得大量的数据，从而为测绘工作提供极大的帮助。中国科技期刊数据库 工业 A-57-表 1 开工前土地利用现状地类面积表 单位：公顷 一级类 二级类 面积（公顷）比例 编号 名称 编号 名称 01 耕地 011 水田 0.00005 0.01%013 旱地 6.8690 99.42%小计 6.8695 99.43%03 林地 031 有林地 0.0374 0.54%033 其他林地 0.0009 0.01%小计 0.0383 0.55%04 草地 043 其他草地 0.0012 0.02%小计 0.0012 0.02%合计 6.9090 表 2 竣工后土地利用现状地类面积表 单位：公顷 一级类 二级类 面积（公顷）比例 编号 名称 编号 名称 01 耕地 011 水田 6.1464 88.96%013 旱地 0.5558 8.04%小计 6.7022 97.01%03 林地 031 有林地 0.0361 0.52%033 其他林地 0.0370 0.01%小计 0.0012 0.54%04 草地 043 其他草地 0.0012 0.02%小计 0.0012 0.02%10 交通运输用地 104 农村道路 0.1525 2.21%小计 0.1525 2.21%11 水域及水利设施用地 117 沟渠 0.0161 0.23%小计 0.0161 0.23%合计 6.9090 2.2 有利于提升测绘效率 在进行测绘工作时，合理地使用无人机技术，不仅方便了工作人员，而且还保证了人员人身和财产等各方面的安全。因为测绘工作涵盖的范围很广，所以在工作人员在进行地形测绘的过程中，存在着很多不确定的因素，例如雷雨天气、地震等。利用无人机测绘技术不但可以在遇到危急情况时提供紧急救助，保证工作人员的生命安全，而且不会对测绘工作造成太大的影响，数据信息的准确性也能得到保障，从而实现对测绘工作效率和效益的全方位提升。2.3 有利于减少测绘成本 随着无人机技术的推广和使用，不仅可以减少测绘工作的费用，还可以对于落后测绘方法的不足进行弥补。土地优化工程的测绘是一项耗时长、工作量大的工作，特别是在费用的投入上，需要大量的资金来支撑。无人机技术不但能够减少资金费用，还能够促进整个测绘行业的繁荣。另外，由于测绘工作所涵盖的内容冗杂，所以当工作人员在进行实地测绘时，有很多迫切需要处理的问题，还会被很多的客观原因所干扰。这会导致所获得的资料信息产生误差，从而增加重复测绘工作耗费的资金，在测绘工作中引进无人机技术，不仅能大大减少测量费用，还能让工作人员更方便地探测和获得地质信息。3 无人机测绘技术在乡村振兴土地优化工程中的具体应用 3.1 测绘地图 在工程勘测中，地图测绘是一项重要的工作，采用无人机测绘技术进行大范围的地形图绘制是当前土地优化工程建设的必然选择。地图测绘技术的发展离不开数字化地图信息技术的支持，合理利用数字化地图信息技术就是实现地图测绘的主要方式。简单来说，就是要对各种数据进行总结，然后将这些数据进行高效的集成和加工，然后将其上载到绘图数据库中，使已有的数据能够真正的共享。构建已测绘资料的模型，有需要要的时候就可以在模型中查找有关资料，方便快捷。从这一点可以看出，在土地优化工程建设中采用无人机测绘技术，可以将这种技术在地图测绘中的特性充分利用起来，提高测绘结果的准确性以及测绘中国科技期刊数据库 工业 A-58-工作效率2。另外，许多偏远地区的土地优化工程在开发初期，因为缺少大量可用的数据，增大了建设难度，对工程的顺利建设造成了极大的阻碍。在这个时候，利用无人机测绘技术，可以为土地优化工程建设提供强大的技术支撑，同时也可以充实和完善有关的基础测绘数据。在土地工程建设中，需要大量的建设成本，利用无人机测绘技术对地形图进行测量绘制，可以在某种意义上减少在工程投资，从而使工程的经济效益得到增强。3.2 外业调绘 3.2.1 要求 开展外业调绘工作，为了提高测绘精度，必须采用走、看、问的方式，详细了解和调查对测绘范围内的一些特殊、重要的地物。当遥感资料与测绘资料存在明显差别时，应立即调整测绘规划，并对差别点进行核实与分析。另外，在开展外业调绘工作时，要注重对已有资料进行综合使用，对生态、人文、经济等各个层面的条件进行综合考量，从而制订出合理的核实计划。土地资源勘查工作的调查情况十分复杂，工作十分困难，因此在进行外业勘查时，必须要对工作人员的责任范围进行合理的分区，为外业测绘工作有条不紊地进行提供保障。在实际工作中，针对一些比较简单的业务项目，通常使用微型无人机就可以了，而一些比较困难和复杂的工程，就必须使用标准无人机，并且要制订一份相关的调研方案，做好相关的人员安排工作，这样才能保证测绘成果的精确和高效。外业测绘工作是建立在底图之上的，因此应对其进行质量检查，保证底图资料的准确性。3.2.2 实施 在开展外业调绘工作的过程中，无人机测绘技术具有信息采集速度快、精度高、灵活性强等优点，哪怕是在一些比较危险的地方，也能有效收集到相应的地貌信息。在以前的土地资源测绘工作中，因为有关要素和类别点的说明不明确，在外业核实调查时很难确定属性信息，利用无人机测绘技术，可以快速地进行这一工作。同时，在土地资源信息数据的调查测绘过程中，一些地貌和地质资料在调查后仍然会出现变动，采用无人机测绘技术可以对上述资料进行即时调查和绘制，若一些地区的资料有变动，则可以及时开展补充测量工作，从而提升测绘工作的品质。另外，过去的外业调绘工作因为工作的复杂性、环境条件的恶劣性以及技术设备的局限性，对测绘工作人员的能力提出了很高的要求3。不但要具有高水平的专业技术，还要具有大量的工作经验，只有如此才能对地物的属性、边界等做出正确地判定。但由于人力资源的限制，人为干扰因素也比较多，容易导致测绘结果的准确性出现很大的偏差。无人飞机测绘装置操作简便，具有较高的自动化水平，在实际的测绘工作中，操作者可以通过操纵站的操作平台，来进行多种装置的运行和管理，同时获得的测绘数据也会被及时地传送到计算机数据库中，避免了信息丢失、篡改等情况的出现，从而使测量的结果更加精确可靠。应当指出，土地资源勘察外业调绘工作比较复杂，在操作过程中会出现各种各样的意外状况，因此在开展境外业调绘之前，一定要事先对有关的危险因素进行分析，并制订出一系列应对措施，以免对调绘工作的进程和品质产生不利的影响。3.3 处理内业数据 该阶段包括两个方面的工作，既数据资料收集和处理。首先，需要生成处理数字高程模型和数字正射影像数据集，采用技术手段与资料处理方法建立基础的数据模型。其次，检测数字高程模型和数字正射影像数据集生成结果的质量，在保证数据质量的前提下，对其成果进行输出，并制作出完善的数字规划地图，输出地图成果。相比于长期暴露在野外的外业调绘工作，内业的相关工作在精细性和繁琐程度上有更高的提升。数据资料收集工作，就是在三维显示器上观看三维图像，绘制出原始的地图。在资料收集的时候，要有很高的准确性，也就是说要绘制出可以看到的一切物体、各个地区等高线以及成图区域高程点的地图。数据资料的处理工作，就是对采集者绘制的完整地图进行修改优化，即地图的拼接、等高线的裁剪、高程标记的删除以及文字的标注等等。对地图进行修改和优化，以达到甲方或技术文件中对成图的规定。在这个工作过程中经常出现的情况是图纸无法一次性制作完成，由于在采集时观察到的图像中可能存在遗漏、模糊和不明确的地方，所以需要由编辑人员进行标记，然后把半成品送给外业测绘员，补测工作完成后在地图上添加补测的内容。目前已经开发出了一种带有能够自动绘制等高线和进行曲线编辑的人机界面的软件，中国科技期刊数据库 工业 A-59-并且能够根据测区的点云块进行帧批加工4。3.3.1 构建三维场景 在土地优化工程的实施过程中，3D 情景的建立对于工程的深入推进具有至关重要的现实意义。在工程建设的过程中，利用无人机测绘技术，可以高效冲击处理图像数据 DOM 和 BSM，从而构造出覆盖整个区域的高质量 3D 空间场景，综合全面、直观立体地呈现出整个 3D 区域中的场景图像，大大提高整个项目建设的科学性和合理性。根据整个土地优化工程的实际情况，对整个工程的灌溉和排水系统的实际方向进行综合设计，在建立对应的设备场景时，利用高效的无人机图像数据，可以进一步提高整个设计工作的效率和质量。例如在海口市龙华区遵谭镇东谭村坊门土地整治项目中，借助无人机测绘技术构建连片水田三维场景图，最终在田间灌溉系统上实现了丘陵、山地区的灌溉保证率不低于75%，平原地区灌溉保证率不低于85%目标。水田的田排涝设计标准按 10 年一遇 24h 暴雨 2 日排至田间水稻允许耐淹深度考虑，旱地的田间排涝设计标准按 10 年一遇 24h 暴雨 1 日排至田面无积水考虑。3.3.2 获取建筑物水道公路资料 由于各个乡村地区的地形不同，在土地优化工程的建设过程中要面对比较复杂的地形地貌，工作难度较大。所以，在实施土地优化工程时，有关部门要将当地的地物类型和地形特征进行划分，并采取有针对性的策略，为工程规划布置的科学和合理性提供保障，为以后的建设奠定坚实的基础。在这个进程中，有关人员可以充分运用无人机测绘技术来协助计划和设计工作。通过这种技术获得的图像图，将需要建设区域的建筑物、道路和水域航线都给提取出来，对乡村的地形地物有一个比较完整的认识，给有关工作人员提供一个更为明确和完整的计划基础，从而保证规划的准确性5。4 结语 综上所述，就海口各地区土地整治工作的开展过程和取得的成效来看，借助高灵活性、易操作的无人机测绘技术，能够从成本、范围以及效率等方面实现测绘工作的全面优化。在乡村振兴的土地优化工程中有效应用无人机测绘技术，要注重掌握地形图测绘、外业调绘以及处理内业数据三个应用要点，最大限度地发挥出无人机测绘技术的价值。从而实现工程质量的全面提升，促进乡村振兴战略的深入落实。参考文献 1田文琴.无人机测绘技术在土地勘测定界中的应用研究J.中国住宅设施,2023(10):133-135.2尹梁波.无人机测绘技术在乡村振兴土地优化中的应用研究J.自动化应用,2022(12):115-117+121.3何子建.无人机倾斜摄影测量技术在土地勘测定界工作中的应用J.工程技术研究,2022,7(19):64-66.4曹振科.无人机土地测量路线规划与调度研究J.测绘地理信息,2021,46(03):64-67.5 李 智 强.无 人 机 技 术 在 土 地 测 绘 与 规 划 中 的 应 用 以 GH 村 土 地 优 化 为 例 J.测 绘 地 理 信息,2021,46(03):68-70.