李 浩,倫澤華,張澤興,徐俊峰
(1.61206部隊,北京 100044;2.航天工程大學(xué),北京 102200)
無人機技術(shù)在全域土地綜合整治中具有巨大發(fā)展空間,促進無人機相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,將科技智慧轉(zhuǎn)化為第一生產(chǎn)力,能夠促進鄉(xiāng)村振興的高效穩(wěn)步推進。
無人機航測技術(shù)在航空攝影測量工作中被廣泛使用,在使用中具有靈活通用、精確細致、高效迅捷等特點,在使用中相較于過往的人力測量方法,體現(xiàn)了測量成本低、覆蓋范圍廣、地形適應(yīng)強等優(yōu)勢;以往,無人機航測技術(shù)在使用中通常在小區(qū)域地區(qū)和人員進入困難地區(qū)進行測量,但隨著無人機技術(shù)與數(shù)碼相機技術(shù)的發(fā)展,越來越多的地區(qū)利用無人機開展大規(guī)模測量工作。無人機航拍技術(shù)可以廣泛運用在國家重大項目檢測、災(zāi)害應(yīng)急處理、全域土地綜合整治、資源開發(fā)等工作上,為國家數(shù)字信息建設(shè)和國土資源庫的建設(shè)助力,無人機航測技術(shù)主要有以下幾方面的重要意義。
在過去,土地的測量工作往往都是由專業(yè)技術(shù)人員采取駕駛測量車輛、徒步等方法進行,由于機器設(shè)備重量大,而我國各地地質(zhì)條件差異大,既有高山、也有谷底,環(huán)境溫度方面也是嚴寒與酷暑都會面臨,這對于測量人員來說十分辛苦。但在無人機航測技術(shù)普及后,工作人員可在測量地附近的陰涼地或者測量車上操作無人機,實時轉(zhuǎn)播的遙控和攝像系統(tǒng)可以極大的幫助工作人員管理飛機做出對應(yīng)操作來實現(xiàn)測量的目的,減輕了工作人員負擔(dān),降低了測量工作消耗的人力物力。
相較于過往的人工監(jiān)測技術(shù),無人機航測可以在空中利用廣視角去觀測土地,再結(jié)合相關(guān)地理數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等現(xiàn)代技術(shù)共同構(gòu)建起土地的整體構(gòu)建和3D模型等,比老技術(shù)、老辦法可以獲取更多的數(shù)據(jù),搭建起更為全面的平臺,為全域土地綜合整治工作建立起數(shù)據(jù)庫,方便相關(guān)人員調(diào)取使用。
近年來,我國多省結(jié)合當(dāng)?shù)馗乇Wo工作以及鄉(xiāng)村振興偉大戰(zhàn)略,開始了城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減、歷史遺留工礦復(fù)耕等行動,在實現(xiàn)耕地高效利用、維護生態(tài)平衡、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)治理等方面發(fā)揮重要作用,但由于過往經(jīng)濟發(fā)展模式帶來的副作用,造成自然資源和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展效率降低,在土地綜合整治工作中,鄉(xiāng)村可利用土地碎片化、空間雜亂化、土地資源低效化等問題凸顯,過往單一的整治手段很難解決綜合性問題,土地治理工作需要更加全面,至此,全域土地治理的概念應(yīng)運而生,這要求相關(guān)單位需要在國土資源統(tǒng)一規(guī)劃的基礎(chǔ)下,政策引領(lǐng),多管齊下,采取綜合全面的治理手段,統(tǒng)籌規(guī)劃農(nóng)村城鎮(zhèn)土地集約型使用政策、采取科學(xué)合理的整治手段、推動低效建設(shè)用地改善、促進鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作,在全面完成脫貧攻堅政治任務(wù)后,加大鄉(xiāng)村振興持續(xù)推進的力度。
在全域土地綜合整治工作的開展中,無人機航測技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,測繪專業(yè)無人機行業(yè)也因此得到長足發(fā)展,無人機航測在全域土地綜合整治中能夠為相關(guān)工作者今后的工作提供極大方便,結(jié)合其特點主要有以下優(yōu)勢。
無人機技術(shù)在對土地整治項目的拍攝和數(shù)據(jù)處理中起到重要作用,由于無人機可根據(jù)需要搭載對應(yīng)的攝像機,并且現(xiàn)代技術(shù)下影像圖具有高分辨率,這可以讓工作人員清楚的看到土地附著物、地形、水利工程、道路等現(xiàn)場實際情況,并且現(xiàn)代無人機可結(jié)合數(shù)據(jù)處理內(nèi)核,在拍攝同時能夠完成相關(guān)數(shù)據(jù)的處理工作,為相關(guān)工作人員的后續(xù)工作提供有力的技術(shù)型支持。
無人機航測在全域土地綜合整治工作中可以將拍攝而來的數(shù)據(jù)加以處理,并整合成需求方能夠隨時利用的數(shù)據(jù)庫,相較于以往傳統(tǒng)且單一的土地整治方案來說,覆蓋面更為廣闊,可以利用無人機深入許多人員難以進入地區(qū),有效貼合政府關(guān)于土地資源整合方面的改革目標(biāo)。
在對無人機航測技術(shù)的背景及優(yōu)勢分析后,可結(jié)合日常工作實際,對相關(guān)技術(shù)在全域土地綜合整治中的應(yīng)用范疇和流程上加以分析了解,以便進一步提升相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
在無人機航測工作開始前準(zhǔn)備好航空拍攝工作運用的無人機、高精度相機、和其他必備的社保及人員保障,無人機的布局一般采取長艙式機身的構(gòu)造和上單翼常規(guī)化布局,這種機型具有布局合理的氣動外形,結(jié)構(gòu)強度足以應(yīng)對無人飛行和測量工作相關(guān)要求,維護簡單,成本低廉,提高了可靠性,便于日常保養(yǎng)和維護。
在無人機飛行前要根據(jù)土地整理項目的地形、面積等因素確定映像航向重疊度和旁向重疊度等要素,在無人航拍的工作開展中,要注意把握旁向范圍,一般要求是不低于像幅的40%;其外,要根據(jù)實際需求設(shè)置好分辨率、航線覆蓋率、相片總數(shù)、視頻總數(shù)、航線、飛行總時間等要素,以便在工作開展后能夠有條不紊的進行。
在無人機航測的實施階段,要嚴格遵守相關(guān)要求,按時按規(guī)執(zhí)行作業(yè),相關(guān)單位可根據(jù)國家測繪局發(fā)布的《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》相關(guān)條例執(zhí)行,嚴格遵守航拍季節(jié)與時間要求;在適合航空拍攝的季節(jié),要盡量選取有利的氣象情況,減少地貌被積雪、雨水、沙塵等遮擋,提高空中攝像對于地貌情況記錄的真實性;光照對于航攝效果能夠產(chǎn)生一定的影響,這是因為在光照足夠時,攝像機光感應(yīng)能更好,對于所攝對象的展現(xiàn)效果更好更清晰,若光照不足,會導(dǎo)致采光不夠,照片會呈現(xiàn)灰黑的表現(xiàn),不利于進一步觀測,若光照太強,會對無人機產(chǎn)生高溫影響,造成機械電子設(shè)備的損害,同時也可能會產(chǎn)生眩光的現(xiàn)象,照片變“糊”;光照情況下的攝影時間要結(jié)合太陽高度角與陰影倍數(shù),再針對不同的地形來綜合確定,區(qū)分好平地、山地、丘陵等不同地形情況下對應(yīng)措施;在沙漠戈壁、森林草原、鹽堿地、喀斯特等特殊地貌情況下測量,要根據(jù)當(dāng)?shù)厝粘鋈章淝闆r,結(jié)合氣溫區(qū)間,分而治之,在特殊地貌地區(qū)盡量避免中午前后2個小時內(nèi)的時間段工作,以避免高溫等情形對攝影產(chǎn)生影響;在無人飛行前,要按照航務(wù)檢查程序,對地面設(shè)備、飛機結(jié)構(gòu)、任務(wù)平臺等相關(guān)設(shè)備進行詳細檢查,對于飛行限制地區(qū)要做好提前報備工作,在大城市等人口密集地區(qū)要做好應(yīng)急預(yù)案,以避免飛行對居民的生命財產(chǎn)安全造成傷害。
在航空攝影完成后,要結(jié)合飛行記錄對飛行情況進行分析,同時要對飛機剩余油量、電量消耗、對各類機載設(shè)備檢查,在各項檢查工作完成后,撰寫飛行總結(jié);對于有數(shù)據(jù)分析要求的飛行計劃,要做好相關(guān)數(shù)據(jù)整理工作,通過專用設(shè)備做好數(shù)據(jù)分析歸納、利用相關(guān)平臺建立起數(shù)據(jù)庫,以備相關(guān)單位和人員使用;在攝影過程中凸顯的問題要及時向總部反饋,以便后期根據(jù)實際情況作出有效改動,推動空中測量技術(shù)更新升級。
近年來,為順應(yīng)各級政府及企業(yè)實際需求,在我國各地都紛紛開始了在全域土地綜合整治中運用無人機技術(shù)的大規(guī)模實踐,在為工作減輕負擔(dān),提高效率同時,也存在一些問題需要我們進一步規(guī)范,主要有以下兩點。
無人機在空中拍攝,可以更為直觀,展現(xiàn)了目標(biāo)對象的整體形象,但相比較人工測量的老辦法,在細節(jié)上把握的還不夠好,造成許多地理策劃結(jié)果只有“大概”,沒有“詳細”,給總體規(guī)劃部署造成一定困難,而全域土地整治作為要改變以往單一土地管理模式,打破過去“碎片化”管理造成土地浪費的有效舉措,在開展全域治理時要加深認識,一改到底;相關(guān)行業(yè)企業(yè)及人員可從提高無人機測量技術(shù)性的方向著手,加大無人機攝像頭精度,同時利用預(yù)設(shè)計算方法對地形進行3D建模,必要時可和地質(zhì)部門數(shù)據(jù)共享,具有針對性的拍攝關(guān)鍵地段,打造出智能化拍攝系統(tǒng),進一步做好細節(jié)把握,加深工作實效。
無人機雖然無人駕駛,但是也屬于航空器的范疇,在利用無人機進行土地測量時,要考慮到其作為航空器具有的危險性,這包括對附近居民和建筑物的影響以及國家安全的影響,無人機在飛行過程中,可能會由于超過控制區(qū)間、電源耗盡或故障、電傳故障等原因失事墜毀,造成地面人員生命財產(chǎn)損失,例如,某地在一次進行鄉(xiāng)村文藝節(jié)目直播時,采取了無人機轉(zhuǎn)播技術(shù),但當(dāng)無人機上天進行轉(zhuǎn)播時,由于事先保養(yǎng)不夠好,飛機失控墜毀,造成觀看表演的觀眾受傷,引起不良的社會影響;另外,無人機也有可能造成國家安全信息的泄露,由于無人機在高空中拍攝,而我國軍事設(shè)施有可能處于暴露的環(huán)境中,若無人機被不法分子操控或者拍攝照片被敵特勢力獲取,會造成我國國家安全問題的發(fā)生;綜合以上問題,在無人機操控的管理中,首先盡量購買國產(chǎn)無人機,從基礎(chǔ)上避免國外勢力滲透,其后在操作無人機之前要對機體、電傳系統(tǒng)、拍攝系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)等多方面進行飛行前檢查,要嚴格按照飛行器操作指南進行,避免因為飛機故障造成安全事故發(fā)生,在飛行過程中,要盡量避免軍事等機密設(shè)施,嚴格按照國家對無人機飛行高度、范圍的標(biāo)準(zhǔn)飛行,若發(fā)現(xiàn)拍攝到涉密信息要及時刪除并報備,避免引起泄露等問題,在飛行后要高標(biāo)準(zhǔn),嚴要求的對飛機進行保養(yǎng),并記錄好相關(guān)參數(shù),確保下一次飛行安全可靠。
在全域土地綜合整治中發(fā)揮無人機航測具有十分重要的意義,無人機以其具有靈活性強、使用成本低、效率高等特點被廣泛使用,相關(guān)單位和人員要把握好無人機使用中面臨的問題以及處理方式,讓其助力于全域土地整治工作在促進社會發(fā)展、推動新農(nóng)村建設(shè)、落實鄉(xiāng)村振興偉大戰(zhàn)略中發(fā)揮作用。