飞马系列产品在国土三调正射影像生产中的应用 – 起司行业知识库

【前言】本文投稿自河南省煤田地质局物探测量队，该单位始建于1956年，建队60年来，根据国家不同时期经济发展的要求，该队由一支煤炭资源勘查的专业队伍，发展为当今以地球物理勘探（地震、电磁法）、国土资源技术服务、地理信息产业为龙头，从事固体、气体、液体矿产勘查、水资源勘察、工程地质勘察、环境地质勘察、工程物探勘察、矿井物探勘察、地质钻探、岩土工程勘察、地质灾害治理等多专业综合型的事业单位。

该单位拥有国家首批颁发的“测绘甲级”、“地球物理勘查甲级”、“固体矿产勘查甲级”、“地质灾害勘查甲级”以及 “气体矿产勘查”、“地质钻探”等各类资质近20项。近年来，物测队实施科技兴队战略，迅速走上快速发展的轨道，先后利用飞马F1000、F300、D200等机型无人机完成相关物探技术工作。

投稿单位：河南省煤田地质局物探测量队

投稿人：焦利伟、薛帅栋、徐肖雷、麻连伟

一、项目概况

1.1项目背景及意义

根据《中华人民共和国土地管理法》、《土地调查条例》有关规定，国家结合国民经济和社会发展需要，每10年进行一次全国土地调查。我国曾在1984年启动第一次全国土地调查，因受各种条件限制，土地一调历时十三年直到1997年才结束。2007年7月，土地二调正式启动，2009年底结束，2013年底国土部门正式对外发布土地二调的成果。2017年10月16日，国务院发布文件[国发【2017】48号], 确定我国将启动第三次全国国土调查工作。按照文件要求，2017年第四季度开始第三次全国国土调查准备工作，以2019年12月31日为标准时点，于2020年汇总全国国土调查数据，形成调查数据库及管理系统，完成调查工作验收、成果发布。

第三次国土调查是国务院部署的一项重大的国情国力调查，目的是全面查清最新全国土地利用状况，掌握真实的土地基础数据，并对调查成果实行信息化网络化管理，健全并完善土地调查、监测、统计和登记制度，实现土地资源信息社会化服务，满足经济社会发展、土地宏观调控及国土资源管理的需要。开展第三次国土调查，对于推进生态文明建设，支撑自然资源管理改革和制度建设，夯实自然资源和不动产统一登记基础，贯彻最严格的耕地保护制度和最严格的节约用地制度，满足国土资源管理精准化需求，促进经济社会可持续发展等具有重要意义。

1.2项目主要任务

根据《总体方案》要求，第三次全国国土调查的主要任务是在第二次全国土地调查成果基础上，按照国家统一标准，在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹利用现有资料，以正射影像图为基础，实地调查土地的地类、面积和权属，全面掌握全国耕地、园地、林地、草地、商服、工矿仓储、住宅、公共管理与公共服务、交通运输、水域及水利设施用地等地类分布及利用状况；细化耕地调查，全面掌握耕地数量、质量、分布和构成；开展低效闲置土地调查，全面摸清城镇及开发区范围内的土地利用状况；建立互联共享的覆盖国家、省、市、县四级的集影像、地类、范围、面积和权属为一体的土地调查数据库，完善各级互联共享的网络化管理系统；健全土地资源变化信息的调查、统计和全天候、全覆盖遥感监测与快速更新机制。相较于第二次全国土地调查和年度变更调查，第三次全国国土调查是对“已有内容的细化、变化内容的更新、新增内容的补充”，并对存在相关部门管理需求交叉的耕地、园地、林地、草地、养殖水面等地类进行利用现状、质量状况和管理属性的多重标注。

1.3 项目难点分析

三调工作开始之初，国家在全国范围内选取了20个县市作为先行试点。2017年5月，我单位作为技术单位之一承担了河南省唯一的国家土地调查新技术研究试点——林州试点工作。启动以来，我单位从思想上、意识上、行动上开始着手考虑三调工作总体思路。利用林州市土地调查新技术研究国家试点工作，进行了大量的实地调研，对调查工作组织方式、人员培训、技术路线、工作流程、技术要求等进行了认真研究，积极探索适合我单位实际情况的第三次国土调查技术路线。

难点一：内业判读的准确率和勾绘的准确度。纵观整个三调工作流程，主要工作量集中在内业图斑提取和外业调查举证阶段，由于国家下发影像为1m分辨率的卫星影像，不能清晰准确的反映出地类区别，特别是城镇村内部用地性质。所以内业采集的时候无法准确判读地类，进而造成外业调绘工作量成倍增长，降低了作业效率。按照国家实施方案以及河南省实施方案要求：“城镇内部土地利用现状调查采用优于0.2米分辨率的航空遥感影像资料。”，经过多方收集，虽然部分地区能够提供农村土地承包经营权项目建设时的分辨率为0.2的全域正射影像，但是影像时点大多是在2015年前后，时效性较差。所以能否高效获取现实性强的高分辨率影像成为项目实施的关键点之一。

难点二：时间紧，任务重。河南省自然资源厅要求三调工作于2019年3月底初报成果，5月底上报国家。由于省内大多数县市招标工作集中于2018年下半年11月前后，所以各地工作时间实际不足五个月，其中还包括技术培训、资料收集等环节，真正用来作业的时间更少。加上河南地区测绘作业单位众多，为了保证全省数据质量，仅河南省第三次国土调查办公室就组织面向作业单位的技术培训22场，足以见得我省对于三调工作的重视程度。如此大规模的技术培训旨在能规范生产流程，提高作业效率。要想保质、保量、按时提交数据，所以如何在有效的工作时间内提高作业效率是项目实施的关键点之一。

1.4 无人机航测助力国土三调影像解决方案

在林州试点工作中，我单位积极探索、勇于创新，综合运用无人机航测、高分辨率遥感、“互联网+”、核查移动端等空天地一体化土地调查新技术，摸索出了一套行之有效的项目解决方案。切实提高了林州试点项目的成果质量和作业效率，不仅顺利完成了国家三调试点任务，更为之后大规模开展新项目奠定了坚实的基础。

按照《河南省第三次全国土地调查城镇村庄内部土地利用现状调查实施方案》的要求，城镇村庄内部土地利用现状调查原则上采用优于0.2米分辨率的现实性强的正射影像图，旨在完成建设用地内部的地类细化区分。面对大量的国土三调作业任务。我单位综合考虑、统筹规划，决定采用无人机航空摄影方式快速获取作业区的1:2000正射影像图。通过无人机多机协同作业方式，飞控人员可同时操作多架无人机，提高无人机外业航空摄影效率，缩短正射影像制作周期。通过现势性强的高分辨率正射影像图，能明显提高内业判读的准确率和勾绘的准确度，减少外业调查举证工作量。因此，通过无人机航测技术可有效缓解国土三调项目的时间性约束。

本文以开封市祥符区第三次国土调查城镇村影像生产项目为例（测区面积100平方公里，城区65平方公里，集中连片；乡镇35平方公里，布局分散），详细阐述了由外业无人机航空摄影到内业正射影像制图的作业流程，旨在为以后类似项目的实施提供参考。

二、项目技术设计

2.1 参考作业依据

① CJJT73-2010 《全球定位系统城市测量技术规程》；

② CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》；

③ GB/T7931-2008《1：500 1：1000 1：2000 地形图航空摄影测量外业规范》；

④ GB/T7930-2008《1：500 1：1000 1：2000 地形图航空摄影测量内业规范》；

⑤ GB/T 23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》 ；

⑥ CH/T 3007.1-2011《数字航空摄影测量测图规范第1 部分：1:500 1:1000 1:2000 数字高程模型数字正射影像数字线划图》；

⑦ GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分1:500  1:1000  1：2000地形图图式》；

⑧ GB/T 13989-2012《国家基本比例尺地形图分幅和编号》；

⑨ CH⁄T 9008.3-2010《基础地理信息数字成果 1：500 1：1000 1：2000 数字正射影像图》；

⑩《测绘管理工作秘密范围的规定》（国测办[2003]17号）；

⑪ CH/T 1001-2005《测绘技术总结编写规定》；

⑫ GB/T 17941-2008《数字测绘产品质量要求》；

⑬ GB/T 18136-2008《数字测绘成果检查与验收》；

以上技术规范如有最新要求，则按最新要求执行。

2.2数学基础

2.2.1 比例尺

采用1:2000比例尺，航摄数字影像的地面分辨率应优于0.2米。

2.2.2 坐标系统

采用“2000国家大地坐标系”。

2.2.3 高程系统

采用“1985国家高程基准”

2.2.4 地图投影

投影方式统一采用高斯-克吕格投影，按标准的3度分带平面直角坐标系统。

2.3技术路线设计

本项目旨在完成开封市祥符区第三次国土调查项目作业区域内的航空摄影，面积约100平方公里，并制作1:2000正射影像图。主要工作包括：测区踏勘与资料收集、航线规划设计、数字航空摄影、像片控制测量、空中三角测量、DOM数据处理等。

2.3.1 数字航空摄影

按照任务要求，摄区采用POS 辅助数字航空摄影技术，综合采用飞马系列无人机搭载数字航空摄影仪，获取测区范围优于0.2m 数字航摄影像及相关辅助数据。

2.3.2 像片控制测量

摄区采用IMU/DGPS 解决外业控制测量和内业高程数据采集方案，该方案较常规像控测量大大减少了像控点布设的数量。本次控制点测量采用基于河南省CORS站的RTK 技术对布设的控制点进行测量，测量时段为快速静态测量，一般为15 秒或30 秒，坐标精度为平面2cm，高程5cm，满足1:2000 测图精度要求。

2.3.3 空中三角测量

空三加密为航空摄影测量中的重要部分，进行空中三角测量的目的就是为影像纠正、数字高程采集和航测立体测图提供定向成果，空中三角测量的最主要的成果就是像片定向点的大地坐标和像片外方位元素。统计检查点的精度，形成精度报告，输出加密成果。使用“无人机管家”软件自带的智拼图模块进行空三加密。

2.3.4 DOM 数据生产

通过“无人机管家”软件对自动生成的DEM 进行编辑，针对数字正射影像特点采取不同的精度标准。人工适当参与DEM 编辑，以获取高精度的DEM 成果，借助编辑好的DEM 生成正射影像DOM，针对城区影像投影较大的区域（比如高层建筑区）采用TDOM解决方案，完美解决传统影像楼房“东倒西歪”的问题。

航空摄影测量技术路线图如下所示：

图1 航空摄影DOM生产技术路线图

三、项目实施方案

3.1 测区踏勘与资料收集

首先进行测区踏勘和资料收集（图2所示）。包括测区的行政区划、天气情况，测区的自然地理情况，对作业有影响的气象情况，测区居民的风俗习惯、治安状况，测区主要交通、水系、山体、居民地、管线和境界等的结合图，测区已有成果及测量标志的完整性，测区作业的困难类别，以及测区飞机场、发电厂等特殊区域的分布情况。

本项目位于开封市祥符区，祥符区地处开封市东南，东与兰考县、杞县接壤，西临禹王台区，南与尉氏县、通许县接壤，北临黄河，属黄河冲积平原的组成部分。地势西北高，东南低，黄河大堤以北为高滩地，南为背河洼地，西部、南部为洼地，中部、东部地势平坦。海拔高度在62.5-89.3米之间，年平均气温14℃，年降水量628毫米。

图2 测区踏勘与资料收集

3.2 航空摄影

3.2.1 无人机型选择

鉴于国土三调项目的紧迫性特点，结合我单位设备实际情况和测区特点，该项目最终确定多机协同作业模式，即选用飞马系列无人机作为飞行平台，主城区以飞马F300和F1000搭配作业为主，乡镇以飞马F1000和D1000搭配作业为主。

我单位现有飞马无人机共四架，分别为F1000、F300、D200、D1000。飞马F300无人机最大起飞重量3.8公斤，F1000无人机最大起飞重量3公斤，均小于7公斤，属于微型无人机。且每一款飞机均具备机身险、第三方责任险等保险，符合国家相关规定；此外，F300无人机支持RTK/PPK融合差分模式，可以实现免像控作业，从而大幅减少了外业测绘工作量。F300无人机搭载了SONYDSC-RX1RII相机，焦距35毫米，有效像素为4200万；F1000无人机搭载SONYα5100相机，焦距20毫米，有效像素为2430万，均可获取高分辨率真彩色影像。同时，这两款固定翼无人机均可在5级风力情况下安全稳定的飞行，续航时间达到1.5个小时，适合城区大面积影像采集工作。飞马D1000为一款四旋翼无人机，搭载相机有效像素为2000万，续航时间达30分钟，最大飞行速度72km/h，且自带避障功能，能有效规避风险，该无人机适合乡镇村等小面积及困难地区影像采集工作。具体参数如表1-3所示。

表1 飞马无人机F300参数表

表2 飞马无人机F1000参数表

表3 飞马无人机D1000参数表

3.2.2 航摄实施

（1）航线规划设计

根据甲方提供的航飞范围和分布特点（图3所示），结合飞马系列无人机的功能特性，确定城区部分采取F300和F1000协同作业模式，即一组作业人员在同一起降场地先后操控两架无人机，利用二者的时间差和航高差，实现双机安全作业，不仅节省了人力成本，而且成倍增加了作业效率，有效缓解了国土三调项目的时间紧迫性难题。同时，乡镇村部分通常具有面积较小、布局分散的特点，因此采取F1000和D1000协同作业模式，较大乡镇采用F1000作业，较小乡镇采用D1000作业，利用D1000的单人作业、垂直起降、自动避障的特点，节约了人力物力，保障了作业安全。

使用无人机管家专业版中的智航线模块进行航线规划，将测区范围整体导入，利用智航线模块中的全球地形数据、禁飞区自动警示等功能，通过设置成图比例尺和航向/旁向重叠率等参数，进行航线统筹规划。若航线规划区域较大，将自动进行区块划分，得到航线最优规划结果。此外，可利用无人机管家的工程分享功能，实现航线的快速共享，方便各组作业人员开展工作。具体航线规划如图4所示。

图3 航飞范围及分布

图4 航线规划设计

（2）无人机起飞

各组作业人员拿到航线规划图后，可根据实地情况进行调整，例如根据风向调整航向、根据光线条件适当调整航高等，微调至参数最优。随后进行机身组装、相机设置、飞行前检测等系列操作，最后进行无人机手抛起飞（图5所示）。

图5 无人机手抛起飞

（3）航摄实时监控

在外业飞行过程中，航飞人员可在地面站中实时监控无人机飞行状态，包括飞机实时位置、空速、风速、电量、姿态等，同时地面站具备一套完整的安全应急措施，包括电池加锁、立即返航、中途开伞等，界面友好、操作方便，保障了无人机的安全作业（图6所示）。此外，可利用无人机管家的智监控模块，实时查询各组作业人员的飞行情况，方便统筹规划、随时调整飞行方案。

图6 航摄实时监控

（4）无人机降落

当飞行任务完成后，飞马无人机可根据航线规划返航，当盘旋至安全降落高度后进行伞降，伞降回收精度小于20米，不仅简化了无人机操作流程，还大大提高了无人机降落的安全性，真正实现了“简单的航测，不简单的无人机”。

图7 无人机伞降

3.2.3 飞行质检

影像获取完成后，现场通过无人机管家质检图模块对采集的影像进行快速质检。经过快速质检，可以生成影像概览图，优化POS数据，计算出真实的航向/旁向重叠率、航线弯曲度、影像旋偏角、像片有效范围等信息，有助于第一时间确定影像质量、影像数量、飞行参数等是否满足设计要求。经过质检，该项目的像片有效范围覆盖了设计要求的全部区域，色彩清晰饱满，航向超出成图范围均在一条基线以上，旁向超出成图范围均在一个图幅以上，全区无摄影漏洞。航向重叠均在75%左右，最小为70%，最大达80%；旁向重叠均在60%左右，最小为 55%，最大达65%；像片旋偏角基本均小于 4°，极少数在5°～7°之间；航线弯曲度均小于2%，符合设计要求。

3.3 像控布设

由于本项目采用F300、F1000、D1000三种机型协同作业，像控布设方案略有差异，整体遵循“四周点组布设，加少量内部控制点”的布设原则，就飞马无人机F300而言，因其自带PPK/RTK融合差分模式，采用免像控或稀少像控模式即可；就飞马无人机F1000和D1000而言，严格遵循“四周点组布设，加少量内部控制点”的布点方案（图8所示），旨在使测区控制网更加稳固，满足项目精度要求。根据上述布点方案，在首级控制点（2000国家大地坐标系）的基础上计算转换参数，通过GPS RTK采集像控点坐标（图9所示）。

3.4 内业数据处理

3.4.1 数据预处理

数据预处理是正式处理前的必要环节，主要包括GPS解算、影像畸变纠正、影像增强和匀色匀色等内容。

（1）GPS解算

由于飞马F300无人机自带PPK/RTK融合差分模式，经过GPS解算将大幅度提高POS数据精度，优质的POS数据有助于提高空三加密的精度。利用无人机管家中的智理图模块，输入流动站和观测站的观测文件，通过融合解算方式，实现POS解算（图10所示）。

图10 GPS解算

（2）影像畸变纠正

影像畸变纠正主要包括主点归零、径向畸变纠正、切向畸变纠正等内容（图11所示）。畸变纠正可以有效的消除先天镜头形状因素、装配工艺因素等引起的影像几何误差，将大幅度提高连接点提取的精度、提高空三加密的精度。

通过无人机管家智理图模块的畸变改正功能，对获取的影像进行畸变去除，该功能可有效缩短连接点提取时间，加快空三加密进程，在国土三调项目正射影像生产中优势明显。

图11影像畸变改正

（3）影像增强

无人机获取的影像由于受光照、云、雾、霾等天气条件影响，影像降质明显。利用飞马无人机管家的影像增强模块，可有效提高影像质量（图12所示），减轻了无人机航测对天气的依赖，迎合了国土三调项目的工期特点。

原始影像

影像增强

图12 影像增强前后效果

（4）匀光匀色

无人机获取的影像往往存在颜色、明暗、反差等不均的问题，因此需要在处理过程中，通过改变原始影像亮度、对比度，对原始影像进行色彩一致性处理。利用无人机管家智理图中的匀光匀色功能，可有效处理影像色差问题（图13所示）。

匀光匀色（前）

匀光匀色（后）

图13 匀光匀色前后效果

3.4.2 空三加密

无人机管家专业版支持“高精度GPS免像控模式、PPK+控制点、仅控制点”三种空三模式，可满足各种数据的处理需求。由于本项目采取多机型协同作业，F300无人机数据采用高精度GPS免像控模式和PPK+控制点模式均可，F1000和D1000无人机数据采用仅控制点模式进行空三加密（图14所示）。按照《数字航空摄影测量空中三角测量规范》要求，1:2000正射影像图空三加密检查点平面精度限差1米，高程精度限差0.28米，由表4可知，二者均满足成图要求。

图14 空三加密处理

表4 检查点精度表

3.4.3 DEM提取及编辑

（1）DSM生成

空三加密完成后，经密集匹配、点云栅格化处理生成DSM成果（图15所示）。

图15 DSM成果

（2）DEM提取

基于DSM成果直接进行DEM的滤波提取（图16所示），去除建筑物、树木等非地形数据。DSM中的大部分地物会被自动过滤，获得真实地形数据DEM，而对于自动滤除不掉的地物，则可进入DEM编辑工具直接进行编辑处理。

DSM成果

滤波后 DEM成果

图16 DSM滤波处理

（3）DEM编辑

在正射影像生产中，经常遇到建筑物、道路等地面附着物变形、扭曲、错位的现象，往往通过以下方式解决：通过编辑DEM解决建筑变形、道路扭曲等问题；通过编辑镶嵌线解决建筑物错位等问题；如果上述方法仍然不能解决，则需要通过PS等图像处理工具解决。

无人机管家专业版的DEM_DOM编辑模块具备DEM编辑、镶嵌线编辑、镶嵌成果输出三个功能，可同时进行DEM编辑和镶嵌线编辑，软件提供多种交互编辑工具（图17、18所示），并支持快捷键操作，可快速完成DEM编辑，提高正射影像生成效率。

滤除地物工具

滤除地物效果

图17 DEM编辑效果（适用于大范围）

橡皮擦工具

橡皮擦清除地物效果

图18 DEM编辑效果（适用于小范围）

3.4.4 单片DOM生产

基于DEM进行单片正射纠正，实现中心投影到正射投影的转换（图19所示），软件同时进行镶嵌线计算，自动避让建筑物，寻找最佳镶嵌线位置。

图19 单片正射影像

3.4.5 镶嵌线编辑

镶嵌线应避免穿过建筑物等带有投影差的地物，以免拼接产生错位变形等问题。无人机管家专业版的镶嵌线避让算法可以绕开大部分带有投影差的地物，但依然存在镶嵌线穿过建筑物、围墙等现象（图20所示），因此需要编辑镶嵌线，使其尽可能落在弱纹理区域。无人机管家专业版的镶嵌线由一系列闭合多边形组成，与传统镶嵌线编辑不同的是该软件具有撤销返回功能，更加人性化。最终，镶嵌线编辑结束后，视图实时刷新，显示编辑后的成图效果（图21所示）。

图20 镶嵌线穿过房屋

图21 镶嵌线编辑效果

3.4.6 镶嵌处理

根据单片DOM和更新后的镶嵌线进行镶嵌处理，选择传统正射模式，输出最终的DOM成果（图22所示）。

图22 DOM镶嵌成果

3.4.7 DOM裁剪分幅

（1）DOM裁剪

由于光学成像广角镜头的局限性，越靠近边缘变形越大，因此航线规划设计时航向与旁向超出了作业范围一个基线或图幅。当提交项目成果时，需参照测区范围对DOM镶嵌成果进行裁剪，保证测区边缘的精度，最终输出满足要求的正射影像图（图23所示）。

裁剪前

裁剪后

图23 影像裁剪前后对比

（2）DOM分幅

为方便国土三调项目内业图斑提取工作和外业调绘工作的开展，除了提交整幅的DOM影像成果之外，还需提供标准分幅影像成果。采用相关软件通过设置1:2000标准分幅参数对整幅影像进行标准分幅处理，最终输出作业区标准分幅影像（图24所示）。

图24标准分幅

四、质量控制和产品质量检验

4.1 质量控制总体要求

（1）开封市祥符区第三次国土调查城镇村影像生产项目的质量控制实行两级检查一级验收制度，两级检查由生产部门和实施单位负责两级检查，一级验收由甲方指定的测绘产品质量监督检验站实施验收。

（2）各工序应设置关键检验点。航空影像获取应选择良好的航摄条件、检查航线的布设和飞行的质量以及影像的质量，像片控制测量应检查控制点的布设、选点的合理性、准确性及规范性，像片控制点的施测方法是否符合规范和设计要求；出图数据应检查数据成果空间参考和投影信息等数学基础的正确性。

（3）测绘生产单位对影像成果的两级检查应依影像并参考其它相关资料进行室内检查，在室外根据地形地物的分布特点、像片控制点施测方法及作业员情况有针对性的进行野外检查。

（4）各级质检机构要有专人对检查出的问题进行汇总，并及时组织质检人员相互交流，保证检查尺度的一致性。各级检查员均应记录检查发现的质量问题，同时提出明确的处理意见，以便作业员清晰存在的问题，有利于问题处理的一致性。

（5）各级检查要正确评价成果质量并保留检查记录，以保证成果质量的可追朔性。

4.2 质量控制技术方法

本项目生产主要包括七个阶段：准备工作、航线规划、航空摄影、像片控制测量，空中三角测量、DOM生产、成果检查等。各阶段、生产工序加强过程成果质量控制，确保上一工序将合格产品移交下一工序。上交的成果必须是100%的合格品。

（1）一级检查：对所有成果进行100%检查。

（2）二级检查：DOM进行100%内业检查；调绘成果视要素变化情况对重要要素以及容易漏判、错判的要素和区域进行20%—30%的实地检查，二级检查完成后核定成果质量。

（3）验收：质检站按相应成果的质量检验及评定标准进行抽样，对成果样本进行详查，样本以外的单位成果视样本检验情况确定概查比例。

4.3 质量控制关键内容

（1）影像精度要求:数字正射影像图影像与相邻影像图接边误差不应大于 2 个像元。

（2）影像质量要求:彩色影像反差适中，色调均匀，纹理清楚，层次丰富，无明显失真，灰度直方图呈正态分布，影像无缺损。

（3）DOM 影像数据按标准图幅内图廓外扩10个像素范围裁切标准分幅；

（4）DOM 数据文件格式：Geotiff格式，坐标信息文件TFW。

4.4 DOM成果检核

4.4.1 DOM精度自检

DOM精度检核包括两部分。第一部分是接边精度检查：通过目视检查和同名点位量测相结合的方法，定性定量的检查相邻DOM之间是否有错位情况（图25所示），经检核，接边误差均在2个像元以内，满足接边精度要求。第二部分是平面精度检查：通过ArcGIS软件将DOM与外业实测检查点进行套合检查，其精度检查情况如表5所示。由此可知，该成果精度满足1:2000正射影像图生产要求。

3架次接边处DOM影像

4架次接边处DOM影像

图25 相邻DOM接边检查

表5 DOM精度检查表

4.4.2 测绘成果质检

本项目成果通过河南省测绘产品质量监督站的质检（图26所示）。通过对成果的“空间参考系、位置精度、逻辑一致性、时间精度、影像质量、附件质量”等内容的检验，质检站判定该项目DOM样本质量等级评定为：合格；成果质量判定为：合格。

图26 测绘成果质检报告

五、总结

国土三调意义重大，旨在全面摸清我国的国土家底、满足经济社会的可持续发展、加快推进生态文明建设、提高国土资源管理水平。然而，国土三调项目时间紧、任务重，我单位累计承担了河南省30多个县区的三调作业任务，截止目前，所有的项目建设已经接近尾声。回过头来总结，认为项目的顺利实施得力于以下四个方面：一支素质过硬的作业队伍、一套系统完整的解决方案、一套性能卓越的软硬件设备、一系列完善的规章制度。现将总结如下：

5.1 一支素质过硬的作业队伍

河南省煤田地质局物探测量队建队于1956年，是一支从事地球物理勘探、测绘、岩土工程勘察的专业队伍，是国家测绘局首批颁发的甲级测绘资质证书持证单位。现有职工430余人，技术人员350余人，其中高级工程师71人，中级工程师206人，具有博士、硕士学位的78人。近年来我队在厅局“融入国土、服务国土”的政策号召下，找准方向，制定以“地质、物探、测绘、地理信息”为主业，兼顾发展其他专业的“4+N”发展战略。经过几年的发展壮大，我单位服务自然资源资源工作遍地开花。在土地调查、不动产测绘、系统研发建设、航测遥感影像生产加工、矿山生态修复、国土执法监察、智慧城市建设、空间规划设计等多个工作领域取得了一定的成绩。同时对外合作广泛，与业内知名企业、院校、厅属单位签订战略合作协议，优势互补，共谋发展。很好的响应了厅局提出的“五个国土”和“六个全覆盖”战略号召。经过不断的探索发展我单位已经成为河南省内规模最大的专业测绘单位之一，能够为政府和自然资源管理部门提供完备的解决方案。

5.2 一套系统完整的解决方案

为了做好第三次土地调查工作，我单位超前谋划。积极投身国家试点建设工作，并在实践中总结出适合自身单位情况的项目解决方案，从人员组织上讲，自国家开展三调工作伊始，我队顺势而为，成立了以队长为组长的“三调”工作领导小组，协调解决“三调”工作中的重大问题，并成立了三调工作安全生产组、技术质量组、技术研发组、后勤保障组等组织结构。为三调工作的顺利开展提供了坚实的组织基础。加强技术培训，“工欲善其事，必先利其器”，为提高参与“三调”技术人员的专业素养和技术能力，我队先后选派100多人参加省级三调办举行的培训班，在省级培训的基础上，我队自行组织了7次技术培训，累计参加培训的人次达到300余人次，为顺利开展三调储备技术力量。 严把技术流程，我队组织技术骨干结合参与国家第三次土地调查林州试点的经验，并参照相关技术流程及作业方法编写了“第三次全国土地调查技术流程图”。该“技术流程图”采用内外业一体化流程，内外业交替作业，动态建设数据库，形成多阶段统计分析数据。通过规范第三次全国土地调查项目技术路线及作业流程，控制每个环节的质量，确保达到技术设计要求。做好质量控制，为提高三调工作的质量管理水平，保证三调成果的质量，我队严格实行“二级检查一级验收”制度，并制订了三调工作的一系列制度。将质量控制落实到每一道工序，落实到每个具体的作业人员身上。同时，还借助三调质量管理小组，重点抓好测绘技术规定的执行，测绘成果的质量检查。

在三调项目中我队高度重视，综合组织管理、技术培训、过程控制、质量检查等多种手段，形成了系统完整的解决方案。截止目前，已按照国家及我省要求完成了所承揽30多个三调项目的大部分工作，并逐步努力助力我省将三调工作做成高效、共享、高质量的优质测绘工程，服务我省经济社会发展。

5.3 一套性能卓越的软硬件设备

就无人机航测的软硬件设备而言，飞马无人机系列产品在国土三调正射影像生产中发挥了重要作用。

5.3.1 飞马无人机性能强劲、安全可靠

河南省内多数市、县、区的国土三调招标工作集中于2018后半年，省厅要求2019年3月底上报三调成果，因此无人机作业时间大多处于秋冬季节，雾霾严重，季风气候明显。飞马无人机可在5级风力下正常作业，F300和F1000无人机续航时间1.5小时，当设置地面分辨率为12cm时，F300单架次作业面积可达20平方公里，F1000单架次可达10平方公里，采用协同作业模式、一组一天可完成120平方公里航摄任务。就本文开封祥符区的国土三调项目而言，城区范围集中但乡镇布局分散，100平方公里测区仅需1.5天时间。同时，飞马无人机采用模块化设计，操作简单，具有多项故障保护机制，可有效规避风险，为安全可靠的飞行作业提供了保障。

5.3.2 飞马无人机航测精度高

纵观国土三调项目作业流程，内业图斑提取和外业调查举证是费时费力的两个环节，飞马F300无人机配备50Hz高精度GNSS板卡，支持PPK/RTK融合作业模式，可实现1:500免像控测图，提升了内业空三的作业效率，能够第一时间为内业图斑提取人员提供高精度DOM。同时，通过该模式进行正射影像生产，又节省了大量的外业像控测量人员和时间，使外业人员可以集中精力进行调查举证工作，在内外业方面均有效缓解了国土三调项目的时间性约束。

5.3.3 无人机管家专业版影像处理能力强

鉴于国土三调项目的时间紧迫性，外业航空摄影降低了对环境的要求，因此获取的影像受光线、雾霾等因素的影响较大，通过无人机管家的智理图模块，可对原始影像进行增强、匀光、匀色等处理，恢复影像的亮度和饱和度、确保影像色彩的一致性。此外，通过畸变纠正可以消除由先天镜头形状、装配工艺等因素引起的影像几何误差，提高空三加密精度，经过数百个架次的空三加密结果统计，无人机管家专业版的空三一次性通过率在98%以上，有效地保障了国土三调正射影像生产工作。

综上，飞马无人机系列产品通过其稳定的性能、精细的做工、人性化的设置、多重安全保障措施为国土三调内外业工作提供了优质的正射影像图，用无声的产品和无数的案例践行了“简单的航测，不简单的无人机”！

5.4 一系列完善的规章制度

俗话说“无规矩不成方圆”，想要保证整个项目顺利实施，必须制定多种制度来约束把控。综合我队近几年实施各类项目的经验，我队组织专业技术人员十余人整理形成了《河南省煤田地质局物探测量队第三次全国国土调查项目实施方案》、《河南省煤田地质局物探测量队第三次全国国土调查项目培训管理制度》、《河南省煤田地质局物探测量队第三次全国国土调查项目作业指导书》、《河南省煤田地质局物探测量队第三次全国国土调查项目质量管理制度》等一系列指导性文件。通过将任务分解，责任落实到每一道工序，落实到每一个作业人员，从而提高整体作业效率，减少返工造成的损失。详见以下附图：

图27 相关规章制度

图28 影像生产任务分工图

致谢：感谢深圳飞马机器人科技有限公司优良的软硬件设备、热情周到的技术支持和售后服务，为我单位国土三调项目的顺利实施保驾护航，发挥了重要作用。再次表示感谢！

六、部分成果展示

图29 西华县某区域国土三调DOM

图30 濮阳县某区域国土三调DOM

图31 台前县某区域国土三调DOM

图32 民权县某区域国土三调DOM

图33 睢阳区某地国土三调DOM

图34 扶沟县某区域国土三调DOM

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