霍英棟，李艷華，常小燕

(1.山東明瑞土地工程技術(shù)有限公司，山東 泰安 271000； 2.山東云景土地開發(fā)整理有限公司，山東 青島 266000； 3.山東農(nóng)業(yè)大學信息科學與工程學院，山東 泰安 271018)

0 引言

3S技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote sensing，RS)、地理信息系統(tǒng)(Geography information systems，GIS)、全球定位系統(tǒng)(Global positioning systems，GPS)的統(tǒng)稱。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)的飛速發(fā)展，3S技術(shù)發(fā)展迅速。土地整治是對低效利用、不合理利用和未利用土地進行綜合治理，對生產(chǎn)建設(shè)和自然災害損毀土地進行恢復利用，以提高土地利用效率和效益的活動。3S技術(shù)體系是現(xiàn)代土地整治工程中的關(guān)鍵技術(shù)支撐。GIS、GPS、RS的綜合應用，提高了土地整治項目的工作效率，使數(shù)據(jù)精度和成果質(zhì)量得到了顯著提高[1]。

1 3S技術(shù)在土地整治項目中的應用

1.1 RS技術(shù)

RS技術(shù)可以方便快捷地獲取土地整治項目區(qū)的地物、地貌信息及相關(guān)地物的空間位置。無人機遙感技術(shù)憑借其機動靈活、高效快速、精細準確、作業(yè)成本低等優(yōu)勢[2]，被廣泛應用于各類土地整治工程中，特別是在一些小區(qū)域土地整治項目區(qū)和飛行困難地區(qū)，無人機能充分發(fā)揮全自動無人飛行、低空作業(yè)的優(yōu)勢，快速高效地獲取整治區(qū)域的現(xiàn)狀地形地物信息。

1.2 GPS技術(shù)

傳統(tǒng)的野外勘測多采用手持GPS接收機和RTK實現(xiàn)定位功能，無人機遙感技術(shù)快速發(fā)展，無人機搭載GPS接收器可以在短時間內(nèi)獲取較高分辨率的航空影像，在獲取影像的同時可以準確掌握無人機所在位置、飛行時速等相關(guān)數(shù)據(jù)[3]。

1.3 GIS技術(shù)

利用GIS 技術(shù)可以便捷地制作各類規(guī)劃圖件及專題地圖，進行土地平整工程土方量計算等，還可以統(tǒng)計土地整治前后各類用地的面積變化情況。隨著信息技術(shù)及智能移動終端設(shè)備的快速發(fā)展，手機、平板等移動設(shè)備借助各類地圖服務APP，越來越多地應用于土地整治工程中[4]。野外踏勘時移動設(shè)備攜帶方便、成本低，可以在電子地圖、遙感影像上實時標識路線、標注關(guān)鍵點，提高了野外踏勘的工作效率。

2 應用實例

2.1 利用無人機航測獲取項目區(qū)高分辨率遙感影像

寶山鎮(zhèn)土地整治項目區(qū)位于青島市黃島區(qū)西北部，地勢東北高西南低，屬丘陵地貌。由于項目區(qū)面積較小，地形復雜，土地整治規(guī)劃設(shè)計要求精度高，衛(wèi)星影像難以滿足精度需要，本項目采用無人機航拍獲取項目區(qū)影像信息[5]。

使用搭載禪思P1鏡頭的大疆經(jīng)緯M300 RTK無人機，在進行無人機外業(yè)航測前，要根據(jù)項目區(qū)地形規(guī)劃航拍路線，根據(jù)項目區(qū)面積大小布置合適數(shù)量的像片控制點，以進行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)成果利用大疆智圖、ContextCapture Center、Pix4D、Photoscan等軟件處理后，生成正射影像圖DOM、傾斜攝影三維模型，如圖1和圖2所示。

圖1 正射影像圖Fig.1 Orthophotoquad

圖2 傾斜攝影三維模型Fig.2 3D model of oblique photography

項目驗收階段，再次獲取竣工DOM影像，通過與規(guī)劃設(shè)計階段影像進行比對，可以核實項目工程的落實情況[2]。通過竣工DOM影像與竣工驗收圖比對，可以核實項目工程的位置信息等情況[6]。

2.2 利用GIS技術(shù)進行土地整治項目規(guī)劃設(shè)計

項目規(guī)劃設(shè)計階段，利用ArcGIS軟件對8 cm分辨率的DOM進行地類判讀，以確定地塊現(xiàn)狀，確定針對該地塊所實施的工程。由于丘陵山區(qū)地形條件復雜，利用傳統(tǒng)地形圖判讀不易直觀總體把握，使用OSGB傾斜攝影三維模型可以更加直觀地了解項目區(qū)的高程情況，對蓄水池、石堰等工程的布設(shè)有著重要參考作用，如圖3和圖4所示。

圖3 利用DOM進行蓄水池工程布置Fig.3 Impounding reservoir engineering layout through DOM

圖4 利用DOM進行石堰工程布置Fig.4 Shiyan engineering layout through DOM

2.3 利用智能移動終端的GPS模塊對項目區(qū)進行實地踏勘

通過智能移動終端的內(nèi)置GPS模塊，可以實現(xiàn)定位尋跡[6]。雖然精度與RTK、手持GPS稍有差距，但足以滿足本項目需求[7]。移動終端軟件中集成了多種地圖類型[8]，奧維等軟件亦可添加自行發(fā)布的地圖，可利用此功能將無人機航片等高分辨率影像和矢量地圖添加到移動設(shè)備中。

項目踏勘階段，經(jīng)由ArcGIS處理數(shù)據(jù)后，將項目區(qū)范圍、影像、地類圖斑等信息導入到手機、平板等智能移動終端設(shè)備，通過GPS定位功能引導踏勘人員進行實地踏勘，在踏勘過程中的信息采集也可通過標注功能進行記錄。竣工驗收階段，通過將竣工工程導入到移動端，以實現(xiàn)數(shù)字信息與實地信息的比對，便于工程的尺寸、結(jié)構(gòu)等信息的核驗，如圖5所示。

圖5 竣工工程導入到移動端Fig.5 Import of completed project to mobile terminal

3 結(jié)語

目前，3S技術(shù)特別是無人機遙感技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、信息技術(shù)有了飛速發(fā)展，這些現(xiàn)代新興科技為土地整治項目工程質(zhì)量的進一步優(yōu)化提供了技術(shù)支撐。土地整治項目中，充分利用3S技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)，以保證土地整治項目規(guī)劃、實施、監(jiān)管等各階段的工作成效，提升土地整治建設(shè)和土地管理效能。