无人机航测技术在城乡建设用地增减挂钩项目拆旧复垦区土地复垦验收工作中的应用

无人机航测技术在城乡建设用地增减挂钩项目拆旧复垦区土地复垦验收工作中的应用

史世敏

彝良县城乡规划服务中心

摘  要

城乡建设用地增减挂钩（易地扶贫搬迁）项目是当前自然资源部出台的依据当地土地利用总体规划，通过对居民原有旧房拆除并通过土地复垦等措施，将腾退出的建设用地指标用于城镇建设，最终实现全国城乡建设用地总量不增加，耕地面积不减少，质量不降低，城乡用地布局更合理的一项重大政策。项目拆旧区涉及易地搬迁迁出点旧房复垦，废弃学校、矿山复垦等。由于项目区较为零星分散且涉及村庄范围较大，交通不便，传统的GPS-RTK测量技术存在只能测量坐标、地形等缺陷，在数据分析方面往往受到限制，管理人员工作成效不高，已经不能满足现在项目管理要求。要监管统筹好这项工作,就只有依靠科技手段，采用一种更便捷、更高效、更精准的测量方法,得到一种地理坐标和竣工影像一致的成果数据，确保土地复垦面积、指标真实准确，助力验收。当下，操作方便、成果完美的无人机航测技术无疑是较为科学的一种选择。

关键词：增减挂钩地块；无人机航测；正射影像；高效；验收

第一章 无人机航测技术的相关要点介绍

1.1无人机的构成

由无人机飞行器上布设高清摄像机和地面无人机操作系统组成。

1.2无人机系统的组成

无人机系统主要可以分为以下2个方面：（1）飞行控制系统。无人机飞行器控制系统是其核心所在，同时也是无人机航测技术的重点研究内容，他通过结合地面控制系统，共同完成对无人机飞行器的姿态调整和控制。具体而言，无人机飞行控制系统中应用了GPS定位技术，可以实现对位置坐标的精准定位，这样一方面可以对飞行器的高度和姿态进行调整，另一方面也可以控制其安全抵达目标区域，开展测绘工作。（2）地面控制系统。除了飞行控制系统外，地面可控制系统在无人机航测技术中同样不可少。

1.3无人机航测技术的特点

相对于传统的航测技术，无人机具有以下几方面的特点：（1）飞行器起降更加便利。（2）测绘效率高。（3）运输方便。（4）成本投入低。

1.4无人机航测的基本流程

1.4.1划定航拍区域

根据项目要求，确定区域，划定航拍区矩形四角2000坐标。

1.4.2现场勘查

明确飞行空域，选择起降场地，布设像控点（在位置开阔，没有阴影遮蔽的平台或者平地，基于三角摄影像控点的布设方法进行布设）。

1.4.3航线设计规划

飞行航向航线，飞行时间，作业高度，天气选择等，根据航测区海拔、地形、地势、面积、植被、建筑物、河流水域等、按相应比例制定航线图。制定航测路线，包括航线方向、数目、分辨率、重叠度、航高等，精确数据统计后设计规划航线，以保证航测数据有效、准确、无死角。

1.4.4设定载荷

数码相机、视频仪器、监控系统等。

1.4.5飞行航测作业

飞行器运输安装调试、正式飞行作业、人员设备安全保障。

1.5.6确验效果，数据汇总

确验航摄范围是否达标、成片质量、数量是否达标。

1.5.7后期数据处理制作

纠偏、拼图、配准、剪切、输出等。具体作业中，可采用APS数据处理软件，处理带有GPS的数据影像，制作DTM,正射镶嵌影像，等高线等。

第二章 无人机航测技术在城乡建设用地

增减挂钩项目拆旧复垦区土地复垦验收中的应用

2.1无人机航测技术应用于城乡建设用地增减挂钩项目拆旧区土地复垦验收航测优势分析。

2.1.1有效反映增减挂钩项目工程实施后的效果。由于无人机航测系统可以拍摄目标复垦地块内实物的正射影像图，该影像图具有较高的分辨率，可以清楚的展现出项目区竣工后的土地复垦、田间道路和水利灌溉工程情况，方便工作人员开展后续的各项工作，同时无人机航测系统可以根据工作需求对目标实物全貌进行缩影和扩大。

2.1.2影像与地形叠加，效果更符合实际。由于无人机航测系统中带有高清数码相机，同时结合GPS-RTK技术进行实地测绘，并且获取像控点，并应用相关的计算机处理软件进行图像误差处理，使正射影像空间分辨率与1:2000的地形图相吻合，达到项目的验收规程要求，同时在实际的应用过程中，还可以通过降低无人机飞行器高度和强化数码相机像素的方式，达到提高影像图分辨率的目的。

2.1.3大幅提高增减挂钩项目的工作效率。无人机航测技术的应用可以直接对获取的正射影像图进行操作。高空航测能覆盖多个增减挂钩项目拆旧复垦地块，或者人力到达不了的地方，通过无人机升降、平移操作，使无人机镜头能影射，也能航测。这不仅提高了工作效率，而且大大降低了人工劳动力，同时也可以有效的确保测绘结果的准确性和可靠性。

2.1.4数据真实，避免假象。无人机航测技术的应用可以对增减挂钩项目中一些重要的数据的真实性和可靠性进行判断，其直观的影像数据避免出现造假现象。

2.2无人机航测技术在城乡建设用地增减挂钩项目拆旧区土地复垦验收的实际应用分析

2.2.1无人机航测的几个重要指标

对无人机飞行航线进行设计时，需要与以下指标相互结合：(1)航区范围和平均基准面的高程进行结合，做好航线设计工作，确保能够在设计区域拍摄，并且高差不应超过设计行高的1/6,测区航向重叠不允许低于65%，在此基础上，应保证旋偏角不超过150度，相片倾角不超过50度，针对像控点的测量，应借助影像拼接软件，对正射影像图进行生成，并将其当做工作底图。（2）在空三加密的过程中，应充分利用DPGird纠正相片畸变与内定向，通过自动转点或者是人工方式，对点转刺等相关流程进行适当地调整，以保证各项精准度指标可以与设计规范要求相适应，随后生成空三加密成果。

2.2.2无人机航测技术在增减挂钩项目拆旧区土地复垦验收中的具体应用

2.2.2.1航测前地图地形等资料的前期收集

在无人机航测飞行之前要对拟航测的增减挂钩项目区域形状，大致范围进行了解，确保飞行安全，对航测区的气候提前了解，大雾、雨天影响航测工作，同时对设备与仪器进行全面检查，在增减挂钩竣工航测方面还要收集城乡建设用地增减挂钩拆旧区规划设计数据（如：设计地块坐标范围线、设计地块地形图，现状图、规划图等），科学合理对所需测量区域信号发射点与摄像控制点进行布置，做好航测前的相关准备工作。

2.2.2.2实地航空测量，采集外业数据

到增减挂钩项目区后，使用无人机中搭载高清摄像机，对飞行控制系统与地面控制系统予以综合利用，对增减挂钩拆旧复垦地块完成情况进行航测。此处，关键是能够保证摄像头的灵活转动与拍摄，提高拍摄数据图片成像的清晰度，保证地形层次分明更加清楚且色彩层级清晰。与此同时，色差和实际的地形颜色差距也能够随之缩小，具有理想的融合度，通过照片形式反映所观测区域的具体影像，确保航测影像能获得高精度成果。

2.2.2.3数据的收集与处理

当无人机完成图像拍摄任务后，就需要针对获取图像展开收集与处理分析，以保证图像与增减挂钩项目识别需求相适应。对图像处理时，需要借助Photoscan等相关图像处理加工软件，实现收集航空摄影图像的加工与拼接，在通过像控点获取坐标与图像片段，结合地理地形完成拼接。对于等高线标准来讲，则需要根据1:2000比例实现图像向土地利用现状图与项目区地图的转化，为工作人员提供评估和使用依据。

2.2.2.4拆旧复垦地块影像例证

在彝良县龙街乡增减挂钩项目拆旧区，由于LJ-15、LJ-16、LJ-17三个地块相邻，地块分布范围符合航区最大半径要求，因此，我们进行3个地块一次性航测，并且取得了很好的效果，通过设计地块范围线套合竣工影像，所有规划拆旧复垦地块全部按要求复垦完毕。

（复垦后龙街乡15、16、17号地块竣工后正射影像图）

经内业统计，上述3个地块复垦后面积指标如下：

2019年以来我们实施的增减挂钩项目均使用无人机进行竣工验收航测，完成了4000余个地块拆旧复垦验收工作，在航测影像出图后又对复垦地块范围内的地类现状面积进行统计，准确得到复垦后完成地类、面积，为项目验收提供有效的数据和资料。与使用静态GPS竣工测绘相比，效率更高，结果数据更真实，完整，避免出现工程量结算争议，验收指标争议，更容易通过各级的验收。

结 束 语

通过我们历时5年的工作实践，使用无人机对城乡建设用地增减挂钩项目大量的拆旧复垦地块的航测及内业处理，获得了完整、真实有效的竣工后土地利用现状数据，为项目竣工资料编制及验收组提供属实的竣工后影像资料，得到项目管理人员和验收专家组的认可。高清影像数据分析及无人机升降测量，节省了大量人力、物力，优势明显，效果显著。如航测技术应用于增减挂钩项目设计阶段，能取得与实际相符的设计底图，避免出现设计失误，便于工程后期实施和管理，应用于竣工测绘或者验收阶段，则能提高项目验收效率与质量。

综上所述，通过无人机航测技术的应用，能真实地反映增减挂钩项目拆旧区复垦后土地利用现状，确保复垦指标质量，面积准确，同时也符合增减挂钩项目的验收规程要求，克服项目拆旧区地块零星分散的管理难题，实现项目管理新的突破。另外，无人机航测技术在其他基层自然资源工作中，如土地征收、土地执法监察、自然资源调查，生态环境修复，地灾监测等方面，也能为其提供便利，为新的自然资源管理工作带来高效、便捷的服务。

参考文献

[01]云南省国土资源厅.云南省城乡建设用地增减挂钩资料汇编， 2021.

[02]李和忠.云南国土资源职业学院.无人机竣工测绘操作实务，2016.

[02彝良县自然资源局.彝良县增减挂钩项目概况，2023.