宋星杰 垢元培

(河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì) 唐山 063000)

1 前言

國土資源是人類賴以生存的寶貴資源，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要保障。當(dāng)前土地資源形勢(shì)嚴(yán)峻，耕地銳減與人口劇增形成了巨大的矛盾和反差，因此加強(qiáng)國土資源的監(jiān)察與管理顯得至關(guān)重要。其中國土資源監(jiān)察工作的重要內(nèi)容之一，就是對(duì)轄區(qū)內(nèi)違規(guī)占用土地情況做到早發(fā)現(xiàn)、早制止。所以對(duì)在重點(diǎn)地區(qū)出現(xiàn)的違法占用土地的情況，除采取已有的手段之外，還需要應(yīng)用一些頻次更高、周期更短、效率更高和更加透明直觀的國土資源監(jiān)察手段，本文先對(duì)無人機(jī)的發(fā)展和技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行說明，然后再與河北省唐山市豐南區(qū)的試點(diǎn)工作的實(shí)例相結(jié)合，來對(duì)低空無人機(jī)獲取的遙感影像在國土資源監(jiān)察中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

2 低空無人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)優(yōu)勢(shì)

數(shù)字?jǐn)z影測量起源于攝影測量自動(dòng)化的實(shí)踐，即利用相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化測圖。隨著數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)不斷高速發(fā)展，它可以實(shí)現(xiàn)使用傳感器直接獲取的數(shù)字影像輸入計(jì)算機(jī)，通過一系列的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)產(chǎn)生大比例尺的正射影像。作為傳感器采集平臺(tái)的無人機(jī)最早出現(xiàn)是在1917年，直到20世紀(jì)80年代隨著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)，使得無人機(jī)在續(xù)航時(shí)間、穩(wěn)定性、搭載能力方面都得到了空前的發(fā)展。通過無人機(jī)飛行平臺(tái)搭載高分辨率傳感器，并使用遙感技術(shù)在系統(tǒng)中集成應(yīng)用，可以獲得小面積、大比例尺、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的遙感影像數(shù)據(jù)。它是衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，它有機(jī)動(dòng)、靈活、安全、成本低、操作簡單、周期短、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

3 在唐山市豐南區(qū)的試點(diǎn)工作的實(shí)例

3.1 實(shí)例背景

唐山市豐南區(qū)國土資源局為了全面落實(shí)“預(yù)防為主、事前防范與事后查處相結(jié)合”的執(zhí)法監(jiān)察工作方針，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)制止、及時(shí)查處國土資源違法行為，加大執(zhí)法監(jiān)察力度，減少違法損失，服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，維護(hù)國土資源管理秩序。并根據(jù)相關(guān)政策的要求，為進(jìn)一步加強(qiáng)國土資源執(zhí)法監(jiān)察工作，制定了采用無人機(jī)低空航攝及遙感技術(shù)對(duì)國土資源執(zhí)法監(jiān)察進(jìn)行巡查工作的實(shí)施方案,并以豐南區(qū)小集鎮(zhèn)為試點(diǎn)開展采用低空無人機(jī)航攝及遙感技術(shù)進(jìn)行土地執(zhí)法巡查工作。

3.2 技術(shù)路線圖

在采用無人機(jī)低空航攝及遙感技術(shù)對(duì)豐南區(qū)小集鎮(zhèn)開展采用低空無人機(jī)航攝及遙感技術(shù)進(jìn)行土地執(zhí)法巡查工作時(shí)，采用圖1技術(shù)路線圖。

3.3 制作無人機(jī)正射影像

無人機(jī)獲取影像數(shù)據(jù)的主要步驟為：根據(jù)監(jiān)察計(jì)劃制定航攝范圍，布設(shè)地面像控點(diǎn)，現(xiàn)場勘察起降地點(diǎn)，分區(qū)域規(guī)劃飛行航線高度、航線、架次，執(zhí)行飛行計(jì)劃，檢查飛行數(shù)據(jù)。

通過影像自動(dòng)處理系統(tǒng)對(duì)獲取的影像進(jìn)行處理加工，分別是①向系統(tǒng)導(dǎo)入：包括航攝像片、飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)、地面像控點(diǎn)；②像控點(diǎn)測量：在所采集的影像上進(jìn)行真實(shí)坐標(biāo)的刺點(diǎn)操作；③影像平差：先提取像片公共點(diǎn)是影像的內(nèi)定向操作，之后根據(jù)像控點(diǎn)測量結(jié)果進(jìn)行平差計(jì)算；④制作正射影像：通過影像的鑲嵌、融合生成正射影像數(shù)據(jù)。

3.4 變化圖斑提取

對(duì)同一地點(diǎn)不同時(shí)期的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，分別采取軟件解譯和人工檢查的方法來獲取變化圖斑(圖2)。

圖1 豐南區(qū)小集鎮(zhèn)低空無人機(jī)航攝及遙感技術(shù)土地執(zhí)法巡查工作技術(shù)路線圖

圖2 影像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析變化圖斑對(duì)比圖

3.5 變化圖斑的處理

將變化圖斑信息統(tǒng)計(jì)匯總(包括影像圖、圖斑信息表)送達(dá)土地執(zhí)法部門，由土地執(zhí)法部門進(jìn)行實(shí)地核查，根據(jù)反饋違法信息情況制作動(dòng)態(tài)巡查臺(tái)帳。其內(nèi)容包括：巡查時(shí)間、巡查路線、巡查情況和巡查人員等情況，以及違法行為人的基本情況，違反國土資源管理法律、法規(guī)的基本事實(shí)，根據(jù)違法圖斑的地類和面積進(jìn)行分類。制作完畢后，由豐南區(qū)國土所簽字確認(rèn)。并將結(jié)果組卷上報(bào)唐山市局，依法依規(guī)進(jìn)行處罰。

4 總結(jié)

通過在豐南區(qū)進(jìn)行的試點(diǎn)工作，低空無人機(jī)在國土資源監(jiān)察的應(yīng)用體現(xiàn)了高效、全覆蓋、透明的土地執(zhí)法巡查，從源頭上杜絕了執(zhí)法不公平。利用每月的影像結(jié)合土地利用圖和土地規(guī)劃圖，制作鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用影像圖，對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府土地利用決策提供技術(shù)支持，從而做到了土地利用合理化。低空無人機(jī)的機(jī)動(dòng)靈活、時(shí)效性強(qiáng)，從而做到了早發(fā)現(xiàn)，早制止，降低了執(zhí)法難度。在無人機(jī)日常巡查的同時(shí)，加大了宣傳的力度，提高了人民群眾合法利用土地的意識(shí)，降低了違法用事件的發(fā)生。隨著低空無人機(jī)遙感影像技術(shù)的發(fā)展，它將會(huì)提升更強(qiáng)的性能得到更廣泛的應(yīng)用。

[1]張祖勛,張劍清.數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,1997.1

[2]孫家柄主編 遙感原理與應(yīng)用2版[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2009.6

[3]李德仁,李明.無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版),2014,39(5).