無(wú)人機(jī)技術(shù)在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作中的應(yīng)用

劉 陸

(黑龍江省自然資源權(quán)益調(diào)查監(jiān)測(cè)院，哈爾濱 150080)

0 引 言

第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作是新時(shí)期從國(guó)家層面上對(duì)國(guó)情、國(guó)力、資源等方面進(jìn)行的一項(xiàng)系統(tǒng)性、全面性、科學(xué)性的普查、摸底工作。第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查具有范圍大、內(nèi)容多、任務(wù)艱巨、困難重重等特點(diǎn)，特別是在特殊區(qū)域和復(fù)雜條件下進(jìn)行的國(guó)土調(diào)查更是受到了各種制約和影響。而無(wú)人機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)為全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作提供了一個(gè)突破口。無(wú)人機(jī)技術(shù)具有簡(jiǎn)便化、自動(dòng)化、經(jīng)濟(jì)化的優(yōu)勢(shì)，可以在不依賴(lài)外部資源的情況下進(jìn)行全面積、大范圍的國(guó)土調(diào)查工作，大大提升了國(guó)土調(diào)查工作質(zhì)量。目前，完整而準(zhǔn)確地使用無(wú)人機(jī)技術(shù)已成為未來(lái)進(jìn)行國(guó)土調(diào)查和資源開(kāi)發(fā)等一系列工程和任務(wù)的關(guān)鍵所在。

1 第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作概述

2018年1月，國(guó)務(wù)院和國(guó)土資源部為了實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土現(xiàn)狀和權(quán)屬的精確調(diào)查，為了在資源和基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的支持，為了更高效、更有力地進(jìn)行生態(tài)文明和物質(zhì)文明建設(shè)而出臺(tái)了《第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查總體方案》。第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作中采取了各種科學(xué)理念和先進(jìn)技術(shù)，做到了數(shù)字化調(diào)查、信息化采集和智能化處理，各種國(guó)土信息和資料在實(shí)地調(diào)查、反復(fù)驗(yàn)證、系統(tǒng)加工的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確性和完整性的目標(biāo)，大大提高了國(guó)土資源數(shù)據(jù)和信息的共享性和實(shí)時(shí)性，為國(guó)家和社會(huì)進(jìn)行國(guó)土綜合化利用和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了客觀化、全面化的土地質(zhì)量評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。

2 無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

本研究所指的無(wú)人機(jī)技術(shù)是指在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作中采用無(wú)人機(jī)對(duì)項(xiàng)目區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃、攝影、測(cè)量、調(diào)繪、制圖等各項(xiàng)工作而使用的相關(guān)技術(shù)、系統(tǒng)和軟件的總稱(chēng)。從第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作使用無(wú)人機(jī)的實(shí)際現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)人機(jī)技術(shù)具有以下功能和特點(diǎn)：第一，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以高效率獲得被測(cè)地形的地理信息、外觀特點(diǎn)及高度數(shù)據(jù)等重要資料，特別是無(wú)人機(jī)攝影數(shù)字化信息可以被專(zhuān)業(yè)軟件加工后生產(chǎn)三維立體仿真成果，大大提升了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作的精確性。第二，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作的兼容性。由于無(wú)人機(jī)技術(shù)采取多平臺(tái)和動(dòng)態(tài)載體作為基礎(chǔ)，因此對(duì)于各類(lèi)專(zhuān)業(yè)軟件和工具都有著良好的適應(yīng)能力，不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)、不同種類(lèi)的信息可以在無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用上形成綜合優(yōu)勢(shì)，全面展現(xiàn)了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作的可拓展性。第三，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以通過(guò)數(shù)字化建模進(jìn)行測(cè)量、制度和調(diào)繪工作，能夠?qū)⒌谌稳珖?guó)國(guó)土調(diào)查工作不同階段、不同項(xiàng)目的工作整合在一起，不但有效降低了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作的整體承包，還催生出了國(guó)土工作、資源工作、測(cè)量工作的新模式和新方法。

3 無(wú)人機(jī)技術(shù)在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作中的應(yīng)用

3.1 國(guó)土調(diào)查規(guī)劃工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)技術(shù)的使用需要按照操作規(guī)劃和飛行設(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行，其目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土調(diào)查區(qū)域的全面覆蓋和完整信息獲取，以大大提升國(guó)土調(diào)查工作的規(guī)劃科學(xué)性和合理性。利用無(wú)人機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)查區(qū)域航跡的科學(xué)優(yōu)化。在綜合環(huán)境因素的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)的數(shù)據(jù)覆蓋和重疊度交叉不但有利于進(jìn)一步平衡影響色彩、DEM、鑲嵌影像圖等方面的關(guān)系，還可以為提升調(diào)查相控測(cè)量質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。在規(guī)劃的初期階段進(jìn)行無(wú)人機(jī)飛行可以制作出國(guó)土調(diào)查的底圖，使無(wú)人機(jī)獲得的先期數(shù)據(jù)和相關(guān)信息能夠得到進(jìn)一步嵌合和驗(yàn)證，并以數(shù)字化信息和電子數(shù)據(jù)的形式將不同種類(lèi)的資料和成果轉(zhuǎn)化為高度可行性的規(guī)劃方案和調(diào)查設(shè)計(jì)，既保證了國(guó)土調(diào)查整體工作的速度和質(zhì)量，也大幅提升了國(guó)土調(diào)查工作的通用性和共享性，能夠在操作層面上為日后進(jìn)行的國(guó)土調(diào)查、權(quán)屬取證、資料分析等相關(guān)工作提供明確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)和信息支撐，極大地提高了國(guó)土調(diào)查工作的科技含量和權(quán)威性。

3.2 國(guó)土調(diào)查測(cè)量工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)搭載專(zhuān)業(yè)化、信息化的攝影和測(cè)量設(shè)備可以完成對(duì)國(guó)土調(diào)查項(xiàng)目區(qū)域的測(cè)量、預(yù)判和舉證工作。搭載了傾斜攝影測(cè)量設(shè)備的無(wú)人機(jī)可以在三調(diào)底圖影像和各區(qū)縣基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上通過(guò)提取數(shù)字加工的手段形成差異化圖斑，進(jìn)而以重繪圖斑邊界的方式進(jìn)行項(xiàng)目區(qū)域的重新測(cè)量和內(nèi)業(yè)預(yù)判，以三維正射影像的方式大大提升了地類(lèi)邊界繪制的準(zhǔn)確性和基礎(chǔ)資料的全面性。搭載了正射攝影測(cè)量設(shè)備的無(wú)人機(jī)可以利用光強(qiáng)和高度的優(yōu)勢(shì)全面提高土地不同類(lèi)型斑塊的精確性，不但有效防止了周?chē)匚镌谕队昂途吧罘矫娴挠绊?，而且能夠形成多角度和多層次的圖斑繪制，全面提升了國(guó)土調(diào)查測(cè)量工作的精確性。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)外業(yè)舉證中的實(shí)際應(yīng)用，特別是在內(nèi)業(yè)判讀困難、相關(guān)權(quán)屬模糊、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際沖突時(shí)，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)就可以采取呈現(xiàn)外業(yè)拍照的方式進(jìn)行舉證，并以攝影圖片、基礎(chǔ)圖斑、三維模型、底圖影像等多種方式全方位展示項(xiàng)目區(qū)域的地類(lèi)信息、內(nèi)部構(gòu)成、性狀特征等要素，在減輕外業(yè)舉證壓力的同時(shí)大大提高國(guó)土調(diào)查工作的說(shuō)服力和規(guī)范能力。

3.3 成果外業(yè)調(diào)繪中無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

國(guó)土資源存在實(shí)時(shí)變化和波動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)形成的成果存在客觀誤差和錯(cuò)誤，因此，在國(guó)土調(diào)查工作中，必須針對(duì)這一實(shí)際情況采取具有針對(duì)性的措施和方法來(lái)進(jìn)行成果外業(yè)調(diào)繪，這是提高國(guó)土調(diào)查工作質(zhì)量和有效化解矛盾糾紛的根本前提。無(wú)人機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)可以大大推進(jìn)成果外業(yè)調(diào)繪的進(jìn)程。通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)的全面利用，不但實(shí)現(xiàn)了更準(zhǔn)確、快速地收集到項(xiàng)目區(qū)域的權(quán)屬、地理和資源信息，而且大大提升了調(diào)繪成果驗(yàn)證的效率。在無(wú)人機(jī)技術(shù)的平臺(tái)支撐條件下，原有受到客觀環(huán)境制約的危險(xiǎn)區(qū)域和偏僻地區(qū)也能夠?qū)崿F(xiàn)信息與數(shù)據(jù)的系統(tǒng)收集和全面采集，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)外業(yè)方式、模擬化調(diào)繪手段和人工收集資料的系統(tǒng)補(bǔ)充與有效完善，體現(xiàn)了數(shù)字化、智能化國(guó)土調(diào)查工作的特點(diǎn)和要求。利用無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行調(diào)查成果外業(yè)調(diào)繪還可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)覆蓋種類(lèi)、土地類(lèi)型、權(quán)屬邊界、地類(lèi)屬性等重要信息和因素的判別與驗(yàn)證，大大改善了調(diào)繪成果過(guò)程中不穩(wěn)定和不準(zhǔn)確的弱點(diǎn)，使調(diào)繪工作更加具有客觀性和真實(shí)性。將現(xiàn)代化設(shè)備、智能化軟件、自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)形成在調(diào)查成果之中，避免在人工判別和加工中受到人為與外部因素影響而出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題和隱患，在有效減輕外業(yè)調(diào)繪任務(wù)量和難度的基礎(chǔ)上有效化解了相關(guān)矛盾，為高效率、高質(zhì)量進(jìn)行國(guó)土調(diào)查和國(guó)土資源開(kāi)發(fā)提供了可能。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)國(guó)土調(diào)查、資源開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)工作有著良好的適應(yīng)性和功能性，因此，應(yīng)抓住第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查的良機(jī)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行深入研究和廣泛應(yīng)用，要繼續(xù)在無(wú)人機(jī)技術(shù)的操作層面和實(shí)用維度上下功夫，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度、調(diào)繪水平、制圖質(zhì)量的全面提升，保障第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查的效果和效率，在體現(xiàn)無(wú)人機(jī)技術(shù)準(zhǔn)確性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，還要將由國(guó)土調(diào)查、資源開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等相關(guān)工作推向數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的發(fā)展新階段。