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1、无人机国土测绘方案（六视角科技）（编号：LSJ- 2019028 ）编制:重庆市六视角科技服务有限责任公司2019年12目录国土测绘的任务目标分析（一） 国土测绘主要工作（二）国土测绘工作的主要内容（三）国土测绘工作的特点d .使用测绘无人机的国土测绘需求分析（一） 当前的测绘方法与手段（二） 测绘无人机的优势（三） 基于无人机三维倾斜摄影的实景三维测绘技术.天空地一体化三维测绘方案四.飞行器与设备五.测绘需求协调项六.测绘前期准备七.任务实施八.成果分析提交一. 任务标分析（一）国土测绘主要工作国土测绘的工作任务重、类别多，主要包括城镇规划调查、 地图更新与完善、地质灾害应急测绘、矿产资源监
2、管、不动产调 查与登记、国土执法检查、建设用地批后监管、耕地保护、土地 整理等。（二）国土测绘工作的主要内容主要项主要工作内容城镇规划调査针对建筑密度分布规律研究、在建工地调查、中心城市简房 漏棚调查、施工占路情况、露天停车场调查、垃圾堆场的空 间分布、污水治理和改造工程的补充论证、为建厂规划或改 造编制影像资料；掌握铁路建设、城市的变迁、发展趋势及 改造情况，实施城市图件更新；调查城市现状，如土地利用 现状更新、监测和测绘、土地变更调查、土地类型划分、土 地执法地籍、交通、旅游资源调查地图更新与完善更新基础影像底图，解决卫片分辨率不高、影像质量普遍较 差、多云、分辨率低、色彩饱和度低等质量问
3、题的影像短板地质灾害应急制作区域地形图：为灾前评估、逃离路线和灾害安置点设计、 灾害点整治设计提供依据；地质灾害易发生的山地地区，结 合区域上的岩层产状、破碎风化程度、堆积厚度和土壤层松 散程度、河流的弯直、道路村庄分布等要素，初步判断是否 会发生泥石流、公路边坡滑坡、滚石、洪水冲毁房屋和道路 损毁等灾害以及灾害的严重程度；地势平缓地带，寻找地势 较高的临时安置区域；预先评估洪灾发生时的道路淹没、桥 梁损毁及其他情况，做好防汛和其他灾害的抢险应急预案矿产资源监管防止越界开米、超量开米；理清矿产资源的空间分布、其周 边地形地貌条件等情况，掌握矿产开米位置（井口位置）、 开米状态（开米或关闭）、开
4、米矿种（石矿等）、开米方式（露 天）、占地范围与土地类型、固体废弃物堆积范围和占用土 地类型不动产调查与登记周期性更新不动产及其权属的动态变化；满足城市建筑和用 地情况日趋复杂的管理需求国土执法检查动态监测土地利用变化情况，及时发现和依法查处被监测区域国土资源违法行为，做到违法行为早发现、早制止、早查 处，杜绝因人为因素引起的徇私舞弊、瞒报少报现象建设用地批后监管预防用地单位违法用地、擅自改变土地用途、少批多占、批 而未用等现象；掌握最新的土地利用现状、农转用数据、供 地数据等，分析批而未供、供而未用、用而未尽和闲置土地 的规模、分布、成因和实地状况等情况耕地保护不断地获取和检验信息，做号耕地
5、保护动态监测土地整理对荒山、树林、水利、村庄等实行综合的整治，从而优化土 地的利用结构，调整土地关系，改良土地的质量，增加有效 的耕地面积，提高土地资源的产出率和利用率；实施矿山整 治、农村土地整治、耕地开发和低丘缓坡利用(三) 国土测绘工作的特点国土测绘的工作量大，精准度要求高。仅以1:500的地形测绘为例：需布设多个一级控制点，施测 上百个RTK图根点，实施全野外测绘。2017年修订的测绘标 准体系包括了6大类、36小类标准。仅1:500的地形测绘所 以及的技术依据有 卫星定位城市测量技术规范 (CJJ/T 73-2010)、城市测量规范(CJJ 8-2010)、测绘技术设计规定 (CH/
6、T 1004-2005)、测绘技术总结编写规定(CH/T 1001-2005)、 测绘成果质量检查与验收(GB/T 24356-2009 )、1:500、 1:1000、1:2000 地形图图式(GB/T 20257.1-2007)、国家三、 四等水准测量规范(GB/T 12898-2009)、补充规定等。另外，地形测绘还需确定坐标系和高程基准、成图比例尺及 地形图分幅、时间系统、主要精度指标、图根控制测量、RTK图 根测量(平面)主要技术要求，地形图、地物、地貌的测绘，地 形图的编辑等工作。地物、地貌的测绘还涉及到居民地及建筑物、独立设施、交 通及其附属设施、水系、管线、地貌及土质、植被、高
7、程注记及 等高线绘制、文字注记等工作。因此，国土测绘的工作量之大、精度要求高是有目共睹的。二. 使用测绘无人机的国土测绘需求分析在国土资源管理工作中，最重要内容之一是对土地资源的变 化信息实时、快速采集。目前，各地多采用人工实地核对测量， 国家层面基本采用卫星遥感影像数据，这些技术手段在实际工作 中发挥了很大作用，但在高效、快捷、准确性等方面还存在一定 程度的不足。人工实地检查效率低，需要大量的人力和物力，很 多地方难以测绘到位，并且易受人为因素干扰。卫星遥感影像数 据分辨率低，影响判别准确性；采购周期长，现势性不够。因此，国土资源监测工作中对违规用地、违法用地、滥占耕 地、非法开采矿山等现象
8、难以做到及早发现、及时制止，迫切需 要采用更加清晰、直观、快速、高效的国土资源快速监测方法。利用无人机航空摄影测量技术开展国土资源调查与土地管 理、土地利用监测，可及时地反映各种国土资源的具体情况，增 强资源开发、灾害防治的预见性，为土地开发与整治、土地利用 监测、建设工程选址选线及城市规划提供依据。与传统的数据采集及更新方式相比，无人机航摄系统拥有低 成本高效率、快速及时获取高分辨率大比例尺影像的优势，满足 信息化技术发展的需求，为国土资源管理与监测提供坚实的数据 基础。另外，根据测绘法，测绘部门应鼓励测绘科学技术的创 新和进步，采用先进的技术和设备，提高测绘水平；基础测绘成 果应当定期更新
9、，经济建设、国防建设、社会发展急需的基础测 绘成果应当及时更新。新测绘法对测绘地理信息也提出了新 要求，要求加快构建新型基础测绘、地理省情监测、应急测绘保 障、航空航天遥感测绘等公益性测绘保障体系，丰富地理信息资 源和公共产品，推动测绘地理信息公共服务提质增效。（一）当前的测绘方法与手段国土资源管理具有一定控制面上的局限性，现有的人工作业 方式，效率不高；在城镇规划调查方面，卫星图清晰度不高，卫 星遥感在细节掌握不够精确，受周期、云团的限制，难以支撑准 确数据采集，无法获取有效的高空直观鸟瞰图，规划依据不足。（二）测绘无人机的优势无人机摄影测量技术是综合利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器
10、技术、遥控程控技术、通信技术、GPS差分定位 技术的遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化快速获取国 土、资源等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析 的应用技术。相对于卫星遥感和普通航空摄影测量技术，该技术 具有使用成本低、操作简单、机动快速的响应能力、传感器类型 丰富、成果种类多、高分辨率航空影像获取能力、航摄影像的快 速处理能力等独特优势。（三）基于无人机三维倾斜摄影的实景三维测绘技术无人机倾斜摄影技术是通过在无人机飞行平台上搭载传感 器，同时从一个垂直和多个倾斜等不同角度采集影像，快速还原 真实地物，使用五镜头与两镜头的倾斜摄影系统，结合无人飞行 平台搭载的 GPS/TMU
11、系统获取的 POS 数据和实测的像控点数据， 通过实景三维建模软件处理获取数字表面模型数字点云和三维 模型的摄影测量技术。基于无人机三维倾斜摄影技术绘制的地形 图，在平面上和高程上均可满足 1:2000 或者 1:500 地形图的精 度要求。倾斜摄影测量型无人机对飞行质量要求高。出于安全、作业 速度、续航时间、荷载和抗风等方面的考虑，一般选用多旋翼无 人机搭载多镜头相机进行作业，固定翼无人机搭载多镜头或者单 镜头进行作业也可达到较好的多旋翼无人机搭载多镜头效果，其 在作业效率方面较高效。相机的选取也关系到倾斜相片采集分辨 率及地物侧面信息，这是后期三维建模精度与纹理效果好坏的关 键因素，因此最
12、新 30 倍光学变焦相机能够提供更高质量的拍摄 效果。因此，无人机测绘是传统航空摄影测量手段的有力补充，是 地理信息数据采集手段向着更快、高效、精准目标的一种飞跃， 例如高精度实影三维模型是地形测绘的最佳补充数据。开展无人 机测绘，是提升测绘地理信息服务保障能力、促进测绘地理信息 事业转型升级的迫切需要，也是推进国土资源管理、智慧城市建 设和应急测绘保障能力建设的重要保障。三. 天空地一体化三维测绘方案基于上述测绘工作需求，制定以下天空地一体化三维测绘方 案。天空地一体化三维测绘方案是在大幅度减少人工工作量、弥 补卫星遥感存在不足的前提下，充分使用无人机实施测绘，测绘 流程如下。（一） 确定测
13、区。布设一级控制网点，布设像控点。（二） 调用测区已有的相关资料。相关的纸质、电子二维地形图。（三） 无人机倾斜摄影技术采集测区数据 ,实施空中三角测绘。无人机搭载双镜头与另一套无人机搭载单镜头的组合系 统进行倾斜影像采集作业。往返采取测区四个方向多个倾 斜影像数据。同时,导入影像数据及对应的 POS 数据。导入控制点，选择正确的坐标系，通过影像测量编辑器找到 控制点的位置。导入数据并设置完参数后，提交空中三角 测量任务，通过反复调整参数设置、像控点刺点位置直到 获得满足三维建模与三维测量精度要求的影像。数据获取 这一环节，像控点布设是保证三维测图数学精度的关键。（四） 进行实景三维建模。外业
14、航拍结束后，内业数据处理。首先对倾斜影像进行连接自动匹配，对获取的特征点采用多 像密集匹配技术自动匹配同名点；然后进行粗点检测，构 建自由网，输入像控点坐标，与 （三）同步实施,输出空三结果报告完成倾斜摄影影像的空三解算。通过空中三角测 量，解算像片外方位元素，进而进行实景三维模型构建。经过校对、网格化色彩调整、去暗角等完成三维建模。（五） 利用实景三维模型测图。先行数据转换，再加载三维数据后，在三维模型上直接绘制地形数据，采集房屋、河流、道路、地貌等地物。其中，房屋绘制主要利用五点画房进行绘制；等高线可以直接用模型生成，也可以先提取高程点，生成三角网后再生成等高线。. 飞行器与设备1、 CW
15、-15 固定翼无人机CW-15 是纯电动垂直起降固定翼无人机系统，可垂直起降、 全自主飞行。全自主飞行，降落精度在 10cm 以内，能够满足各 种测绘路线的设置。实时差分和事后差分两种模式同时使用，实 时差分主要用于厘米级精准自主垂直降落，后期差分主要用于输 出高精度 POS 数据，确保减少 50-80%像控点。可搭载正射或倾 斜设备，最大作业续航时间可达 2.5 小时，单架次可以完成 6平 方公里以上1:500；10-15 平方公里左右1:1000,20-25 平方公里 1:2000 航测任务。2、 T-EZ 固定翼无人机该机型为电动无人机，起飞重量可达5KG，最大巡航速度能 够达到75公里/小时，续航时间120分钟以上。能够实施双镜头 或者单镜头倾斜摄影或者垂直拍摄，适合测绘航拍工作。3、 QL 1200（1500）工业级无人机该多旋翼机飞行速度达30km/h，可完成40km以内的巡护需 求。抗风性强，能适应严酷的作业环境；采用2.4G/5.8G双频远 距离传输系统,长波长、抗干扰能力强,传输稳定可靠且超视距传 输。能够满足倾斜批拍摄技术的低空房屋、道路、标识等测绘数 据的采集。4、 M600 专业级六轴飞行器M600 搭载传输系统可使图像超视距传输，可以对一些环境比较恶劣、狭窄的区
