摘要：无人机摄影测量技术具有测量准确、快速、低成本的优势，在高标准农田建设项目中具有较高的应用价值。该文分析了无人机低空摄影技术，阐述了高标准农田建设中无人机摄影技术的应用过程，总结了无人机摄影测量技术的应用优势，旨在为高标准农田建设中无人机摄影测量技术的科学应用提供思路。
关键词：土地整治；无人机摄影；土地测量
高标准农田建设覆盖范围广、地形较为复杂，测量勘察难度大、数据测量精准度不足，可能会对高标准农田建设项目验收监管带来不利影响。无人机摄影测量技术依托飞行灵活、搭载高清晰度摄影机的无人机，拍摄测绘影像、提取资源数据的技术方法，实现动态化数据监测，能够提高测绘数据获取的精准度及测量效率，在高标准农田建设项目设计、后期项目验收、项目落实监管各个方面均有重要作用。
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无人机低空摄影技术
1.1 无人机低空摄影系统
无人机低空摄影系统由三大结构组成：一是飞行控制系统。此系统的作用是接收地面发射的控制信息，使无人机能够自动飞行，并保障返航的顺畅性[1]。二是地面站系统。此系统主要向无人机传送信号指令，可视化形式实时展示无人机飞行航线及地图，显示飞行姿态及飞行参数，实现无人机飞行状态的全过程监控。三是航拍系统。根据任务需求在无人机上装载红外多光谱相机、稳定云台等适宜的传感器，立足多个角度、以较高精度完成目标数据的实时收集，通过获取精准数据来保障工程项目高质量开展。
1.2 低空航拍数据处理技术
无人机拍摄到航空影像后，利用专业化的数据处理软件进行所需信息数据的提取。采用能够针对大空间生成分级切片3D模型的PhotoScan软件。获取无人机飞行坐标，无人机飞行角度、高度及影像拍摄角度等相关信息，并进一步拼接拍摄到的影像，从而生成数字正射影像图，得到数字表面及数字高程两类模型，实现数据信息自动化统计，节约数据信息统计时间。
高标准农田建设中无人机摄影技术的应用优势
2.1 契合高标准农田建设工作需求
利用无人机摄影测量技术展开高标准农田建设项目的数据测量，能够降低工作人员工作压力，得到更精准的测量结果，减少测量误差，为高标准农田建设项目设计优化提供可靠的数据支持。能够快捷完成测量工作，实现数字化模型的快速生成，以满足高标准农田建设项目的工作需求。
2.2 高标准农田建设工作效率更高
无人机摄影测量技术更加节约人力，并且测量时间较短，能够快速、便捷地完成数据收集，显著提升高标准农田建设工作的开展效率。降低数据处理复杂度，简化数据处理流程，提升数据整理及测绘质量，可有效提升高标准农田建设项目质量验收的便利性，实现高标准农田建设工作全程的高效开展。
2.3 监测结果直观性更强
高标准农田建设中应用无人机摄像技术，能够以图像的形式展示各项数据，且无人机坐标显示更加清晰，能够直观、全面了解高标准农田建设进展及取得的治理结果[2]。与此同时，测量高标准农田建设项目的相关数据时，通过图像的清晰展示，进行有效分析，及时了解高标准农田建设中遇到的问题，并科学制定可行性的应对方案，以增强高标准农田建设过程监测的便利性，得到更加直观、及时与有效的监测结果。
高标准农田建设中无人机摄影技术应用
3.1 航摄概况
某高标准农田建设区域位于距离某市75 km之处，此高标准农田建设范围较广，并且具有较高的测绘要求，高程点测绘精度需要达到0.01 m，等高距为0.5～1.0 m时，需要测出高于0.5 m的坎。同时，还要做好线状、面状、水利设施、道路管线等多个测绘要素的准确测量。为此，本工程采用无人机低空摄影技术作为测绘方法。本工程的航拍范围覆盖两个镇，总航拍面积共计31.4 km2。地面采样距离设置为20～30 cm，采用的是1:2000的成图比例尺。平面精度及高程精度分别设定为0.5 m与1.0 m。本次航拍采用的是中国科学院研发、北京国遥万维信息技术有限公司生产的Quickeye-Ⅱ系列无人机，机上搭载的是佳能EOS5D-Ⅱ数码传感器。
3.2 控制点布设及航测
为确保无人机航拍获取影像的清晰度，提升立体量测的便利性，要选择适合的像片控制点。应选择高程不具备较大波动，位置固定、定位及测量实施均较为容易的区域，本工程选取地物拐角处、小型线状地物交点作为像片控制点，并将点状地位中心设为控制点，但所选的点状地位中心点均是原始影像像素低于3×3之处。控制点布设时，未选取形状呈圆弧状的地物作为测量控制点，且所选测量控制点均不在阴影区域。像片控制点的检测的同时，实施外业控制检测。选择GPS高程拟合作为主要高程，并且利用D级GPS控制点作为基础控制点。为保证无人机航拍时的测绘精度，航测过程中需要加强误差控制，应以测绘图作为点位误差的控制依据，要求平面、平高控制点与基础控制点及高程控制点之间的点位偏差均不能超过0.1 mm[3]。航测过程中，无人机要以保持平稳飞行状态，转弯时需要将倾斜角度控制在10°以内，以免转弯幅度过大导致GPS信号失锁，进而影响到所采集GPS数据的准确度，降低影像清晰度。
3.3 航摄影像处理
本工程应用所选无人机的配套处理软件无人机管家作为影像处理工具。影像处理的过程中，首先要对畸变较差的影像进行处理，之后再校正单面阵畸变的影像。而后需要对影像的光色的均匀性进行调整，消除天气因素、硬件因素所产生的影响，从而提升数字影像的光色均匀度。最后，还需要利用数字摄影测量系统VirtuoZo NT系统继续进行影像的校正与镶嵌处理，经过此项处理环节之后，可得到航拍影像的数字正射影图。
3.4 制作数字线划地图
为清晰观察到高标准农田的地表情况，需要在外业测绘后期阶段，根据航测影像制作出数字线划图，此图的目视效果与比例尺基本相同，然而其色彩更加饱满，地物观察更加清晰与直观。本高标准农田测绘工程中，需要以VirtuoZo摄影测量工作站为基础，利用矢量化方法构建出跟踪矢量化立体模型，之后再根据此模型绘制出匹配度较高的数字线划图。注意在数字线划图制作时，需要按照行业标准设置图层分类，并对图层进行逐一编码。
3.5 外业调绘
外业调绘工作包含地名补调、植被确定、水利设施调绘、道路管线调绘以及其它地物调绘五方面内容。地名被调之时，需要以1:10000的地形图地名库为基础，对缺失的自然村落名称、基础设施名称进行相应的补充。植物类型调绘时，要以地类界限为依据，分别明确各个区域的植被名称及类型。并且要分别测量并标出农田水利工程的沟渠宽度、河流走向等信息，还要明确高标准农田区域存在的渠系建筑物。除此之外，要对高标准农田的道路进行编号，并调绘各项建筑材料，对高压线路、低压线路进行调查与绘制，并标明各个线路的电压等级，还要对管线种类、埋设深度进行分别标注。
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总结
高标准农田建设中无人机摄影测量技术的应用具有多重优势，能够保障数据测量的精准度、时效性与经济性，并且受地形条件的限制较少。在专业化数据处理软件支持下，对航摄影像进行预处理、校正镶嵌处理后，再输出数字正射影像图及数字线划地图，并通过外业调绘补充测绘区域的地物名称、植被、水利设施、道路管线等，进而为高标准农田建设项目的规划、设计、施工监管、竣工验收各个环节提供可靠数据支持。
参考文献：
[1]陈发煜,王颖,陈炜.浅析无人机在高标准农田建设测绘中的应用[J].中国农业综合开发,2023,(2):43-45.
[2]付国兴.无人机摄影测量技术的探索与应用研究[J].林业科技情报,2020,52(3):126-128.
[3]崔全有.无人机低空摄影测量在高标准农田中的应用[J].现代物业(中旬刊),2018,(11):32.
作者单位：菏泽市牡丹区自然资源局