无人机遥感在贵州国土资源管理中的应用

【摘 要】现代遥感影像的广泛应用及贵州省特殊的地形与气候条件决定了无人机遥感在贵州的广泛应用，也推动了贵州省与之相关技术及产业的发展，特别是国土资源管理工作等领域。本文在简述国土资源管理及无人机遥感的基本内容之后，从土地利用资源管理、矿产资源管理、地质灾害隐患点调查和快速应急响应、土地整理规划设计及测绘服务几个方面对无人机遥感在贵州省国土资源管理中的具体应用进行了阐述，并简要分析了无人机遥感在贵州省国土资源管理的应用中存在的问题及发展前景。

【关键词】UAV（Unmanned Air Vehicle）、遥感、国土资源管理

1 无人机遥感简介

无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专题化快速获取国土、资源、环境等的空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析能力的应用技术[1]。随着其技术的不断进步，其应用领域从最初的侦察、早期预警等军事领域扩大到资源勘测、气象观测、测绘等非军事领域，且测绘成果又再次应用服务于生态环境监测、国土规划、城市建设与规划、农业生产中的精准估计、森林防火减灾、矿山开采监测、自然灾害期间空间信息数据的实时获取以及灾情评估与灾后重建等各个行业领域。相比航空卫星和载人机遥感方式，无人机遥感具有自己独特的技术特点。

2 机动快速的响应能力

无人机系统运输便利、升空准备时间短、不需机场，起降受限小，操作简单，可快速到达监测区域，机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感影像数据。

2.1 性能优异

无人机可按预定飞行航线自主飞行、拍摄；航线控制精度高，飞行姿态平稳。飞行高度从50m至4000m，高度控制精度10m；速度范围从70km/h至160km/h，均可平稳飞行。在山区多云多雾等复杂气象条件下，可以进行云下航摄飞行，从而能尽可能保证拍摄工作及时、准确地完成。

2.2 操作简单可靠

飞行操作自动化、智能化程度高，操作简单，并有故障自动诊断及显示功能，便于掌握和培训；一旦遥控失灵或其他故障，飞机自动返航到起飞点上空盘旋等待。若故障解除，则按地面人员控制继续飞行，否则自动开伞回收。

2.3 高分辨率遥感影像数据获取能力

无人机搭载的高精度数码成像设备，具备地表连续覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力，获取图像的空间分辨率达到分米级，适于地形图测绘及正射影像制作。

2.4 使用成本低

无人机系统的运营成本较低，飞行操作员的培训时间短，系统的存放、维护简便，还可免去了调机和停机的费用。

3 无人机遥感在贵州省国土资源管理中的实际应用

3.1 贵州省特殊的地理环境及无人机遥感的需求性分析

贵州处于中国西南喀斯特的腹心地带，地形切割剧烈，相对高差大，属岩溶化的高原山区，也是全国唯一没有平原支持的省份。地处亚热带地区，受季风气候影响，降水多且集中在夏季，境内各地阴天日数一般超过150d，是一个兼具卡斯特山区地貌和多云雨季风气候的特殊地区[2]。

为提高我省国土资源动态监测能力，探索复杂地形地貌环境下进行动态监测的新途径，提高国土资源调查和监测的水平和效率，获取能够直观地、实时动态地反映资源利用现状的多源、多尺度的、对监测范围小而分散、实效性强的高分辨率、低成本遥感影像数据，正成为我省国土资源调查与管理部门重要的基础性工作。为此，贵州省国土资源厅、贵州省第三测绘院定制，中国测绘科学研究院研制开发了无人飞行器遥感监测系统，并联合进行了多次验证航拍和示范应用。目的是为国土资源调查、土地利用执法检查和矿山资源监测等提供从影像获取、数据快速处理、变化信息自动提取到报告数据自动生成等的全套解决方案和技术流程，推进我省国土资源管理工作的技术进步。

3.2 无人机遥感在贵州省国土资源管理中的具体应用

3.2.1 土地利用资源管理

无人机遥感在我省土地利用监测中的应用主要体现在利用无人机遥感技术对全省万亩大坝（坡度在6度以下，面积大于一万亩集中连片的耕地坝子）及其周边区域实施监测监管。

根据当前的形势和工作需要，为了抓住全省耕地保护的主要方面，强化基本农田重点区域的监管，贵州省国土资源执法监察总队委托贵州省第三测绘院对全省已查明的惠水县涟江大坝等47个万亩耕地大坝开展无人机遥感监测，利用此监测成果能够深化对土地市场的治理和整顿，强化土地利用规划修编和实施管理；能够有利于实行从严从紧的建设用地供应政策，切实保护基本农田；能够大力推进节约和集约用地；能够规范发展土地市场，不断强化土地产权管理和基础业务建设等各项常态化及非常态化的的土地管理实施。

无人机遥感在矿产资源管理方面的应用主要体现在利用无人机高机动、便捷、低使用成本、云下航摄飞行的技术优势便于对矿区进行实时监测，能够及时统计监测时段监测区内实际占用的新增建设用地面积及矿产资源的勘查开采情况。

3.2.2 地质灾害隐患点调查和快速应急响应

贵州省是一个地质灾害严重多发的地区，全省自然灾害损失的50%都是由地质灾害造成的，大量的滑坡、泥石流及崩塌等地质灾害隐患点威胁着我省的许多城镇、建筑、交通、重要工程设施，严重制约了我省国民经济的可持续发展，威胁着当地人民生命财产安全，因此，开展相应的地质灾害调查评价，成为我省预防和治理地质灾害的重要工作。

无人机机动性强，适应复杂条件下飞行的特点在紧急情况发生时，可做到快速响应，第一时间获取受灾地区的影像数据，为抢险救灾提供及时的数据保障。 2010年6月28日，关岭县发生特大山体滑坡，灾害发生后我院无人机组马上赶往灾区，对灾区实际情况进行航拍，快速地提供了“6.28”抢险救灾的第一手空间数据资料。

3.2.3 测绘服务

长期以来由于贵州特殊的地形及气候条件，卫星影像获取周期长、难度大，这大大制约了我省地形图的更新速度和更新能力。无人机遥感获取的高空间时间分辨率影像数据破解了这一难题。利用获取的无人机影像数据，通过航空摄影测量技术可实现1：2000和1：10000大比例尺地形图的测量工作，且经过检验，其精度完全能够符合测图要求。

贵州省第三测绘院曾利用无人机实现了城镇1：1万”3D”产品的快速更新；完成过福泉市区、黄平县城两城区的1：1万地形图（DLG）的生产；还制作过威宁县烟草土地整治项目的1：2000地形数据测图，且经过实地检验，最大高程误差0.8米，最大平面误差0.4米，满足1：2000航测成图的精度要求。此类项目的成功实施，证实了无人机航测遥感为我省测绘产品的快速更新提供了一种快速高效的手段，是提高测绘应急服务保障能力的迫切需要，也是构建数字中国、建设数字城市的迫切需求，为全省地理空间框架建设提供了基础数据快速更新保障。

4 结论

无人机遥感的特性决定了它在航空遥感领域里必定会占有一席之地，且随着相关技术的提升会有更广泛的应用及发展前景。但就目前来说，在贵州省的实际应用中，无人机遥感还处于探索阶段。

国土资源管理涉及面较广，无人机遥感在此领域的应用也呈多样化特点。除了上文所述的应用领域外，还在很多较小的国土资源管理系统中发挥作用。但就目前贵州省的无人机遥感发展趋势来看，在应急救灾、国土资源快速监察、数字城市建设系统的数据更新及新农村建设及规划等方面发展前景广阔。

总之，以无人机遥感技术为核心，通过"3S" 技术在系统中的集成应用，形成一套高效、便捷、准确的土地资源监测系统，可为国土资源管理工作提供一种新的高科技手段。

参考文献：

[1]金伟，葛宏立，杜华强，徐小军.无人机遥感发展及应用概况[J].遥感信息，2009（01）.

[2]邹长慧，谢晓尧，周忠发.无人机低空航拍遥感系统在贵州高原山区的应用前景探讨[J].贵州师范大学学报（自然科学版），2011，29（2）.