无人机航测技术辅助土地整治项目规划设计和监管研究

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土地整治被作为一种优化配置土地利用格局、提升土地利用率、协调人地关系和保障18亿亩耕地红线的重要抓手,在增加土地供给和医治土地病症等方面发挥着关键的作用。当前我国土地整治水平在持续提高,土地整治成绩显著。然而我国土地整治项目具有面积广、工程技术复杂及类型多等特性。据不完全统计,国家每年投资土地整治项目资金多达1000亿元。因此,不断提高我国土地整治的科技水平和管理水平是不变的课题。无人机航测技术作为一种新型的测量技术手段,正以其低成本、机动灵活、数据精度高等诸多优势在土地、交通、水利等工程领域大显身手。因此,开展无人机航测技术辅助土地整治项目规划设计和监管研究对于提升土地整治项目工程技术和土地整治项目管理技术水平都具有重要意义。本研究以无人机航测技术为研究依托,开展无人机航测技术为土地整治项目规划设计和监管工作提供技术辅助的研究,分别以江西省安义县乔乐乡土地整理项目和江西省宜丰县新庄镇土地整理项目为依托。利用无人机航测技术获取安义县乔乐乡社坑村土地整理前的影像数据,选用中误差精度评价法分析影像数据平面和高程精度;并研究构建基于无人机影像数据的三维场景及其辅助土地整理项目前期勘察与设计;以及开展基于无人机数字正射影像和数字高程模型的土地利用现状图绘制研究;最后研究无人机影像数据数字高程模型对土地整治项目土方量计算的辅助。此外,本文研究初步设计无人机航测技术辅助土地整治项目监督管理的作业流程,且将无人机航测技术获取江西省宜丰县新庄镇土地整理前后的影像数据,通过规划图与整治后现状影像图叠加分析土地整治项目工程情况和绘制土地利用现状图进行统计分析土地整治成效。主要研究结果包括以下:1.eBee-RTK无人机航测技术精度评价研究针对eBee-RTK无人机航测技术获取的安义县乔乐乡的社坑村影像数据数字正射影像图和数字表面模型,运用中误差方法分析平面和高程精度,其中得到了平面精度中误差值为0.051m,优于土地整治图件测量规范平面精度中误差最大值0.30m;数字正射影像地面分辨率为0.033px/m,优于土地整治图件测量规范要求1:500比例尺地面分辨率不低于0.05m;高程精度中误差为0.070m,优于土地整治图件测量规范高程精度中误差最大值0.40m,而且根据布设的相邻地块之间的检核点高程值的厘米级差异可被明显识别出。由此可得,eBee-RTK无人机航测技术获取影像数据无需做地面控制点校正工作,其精度符合要求,因此,可为土地整治项目测量减少成本和缩减外业工作量,该无人机航测技术未来可值得推广应用。2.无人机航测技术辅助土地整治项目规划设计研究通过AriGIS10.2和GPS5.0工具箱对无人机航测影像数据进行裁切、坐标转换。利用江西省安义县乔乐乡社坑村的数字正射影像图和数字表面模型在ArcScene10.2中叠加拉伸构建项目区三维场景,场景还原度较高,对土地整治项目勘察地形和设计沟渠水流方向等具有重要的辅助价值;社坑村高精度的数字正射影像图为土地利用现状图平面信息编辑提供了清晰直观的现场感,以及数字表面模型通过坐标系转换直接为土地利用现状图提供了实地高程信息,减少了大量实地测量工作;并且数字表面模型转换为数字高程模型则可辅助土方量计算,研究通过三种建模方法对比土方量计算结果,得出了基于无人机影像数据的数字高程模型辅助土方量计算的土方量更加接近土方量平均值相比地统计学方法模型和不规则三角网模型,这表明其精度更优。但土地整治项目规划设计需衔接多方面要求,且工程量复杂,今后应用无人机航测技术仍是辅助作用。3.无人机航测技术辅助土地整治项目监管研究文献总结现有的无人机航测技术在土地整治项目监督和管理中的应用,初步设计了无人机航测技术在土地整治项目监管工作中的具体应用流程;对无人机航测技术获取江西省宜丰县新庄镇土地整理前后两期影像数据进行内业处理,并在ArcGIS10.2中与规划设计图叠加检查,清晰反映了土地整治项目工程建设情况;在ArcGIS10.2中绘制基于两期数字正射影像图的土地利用现状图,进行地类统计分析,得出了当前宜丰县新庄镇的土地整治项目整治成效显著。
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