【摘 要】在土地调查时，无人机测绘起着决定性的作用，它是后期土地调查相关分析的前提条件，因此对其应用难点进行分析十分重要。文章针对无人机系统自身的问题，结合外部环境和数据处理过程等方面来探讨无人机系统优化设计、数据采集与处理优化、误差修正及补偿等问题，为今后改进和优化无人机测绘方案提供依据，并为使用无人机进行三维地貌测量奠定一定基础，为复杂地貌测量的推广利用提供理论准备。

【关键词】无人机；测绘技术；山区；土地调查；应用难点

引言

山地地形复杂，传统测绘手段难以对其进行有效的调查，不仅成本高，而且效率低，精度也不能得到保证。随着无人机技术的快速发展，山区土地调查工作日益受到关注。无人机无需依赖传统人工实地测绘即可在多种地形条件下获得高精度探测数据，具有灵活性和高效性。本文阐明了该技术在山区土地调查中的应用场景及优越性，分析了其面临的问题，并提出针对性解决措施。

一、无人机测绘技术分析

（一）无人机系统的构成

无人机测绘是当前空间数据采集的主要方法，特别是在山区土地调查方面具有明显的优势。无人机主要由无人机平台、专用传感器和数据分析软件组成。

大疆的“经纬”“senseFly”等无人机平台均以轻型材质制造，性能稳定，操作灵活，能够在各种恶劣天气环境下进行作业。高分辨率数字相机、激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）/近红外等特殊传感器可获得高精度地表及植被信息。例如，无人机搭载RGB（RedGreenBlue）相机，LiDAR可获取厘米级精度的地表点云数据，实现对地表海拔信息的精准提取。Pix4D、Agisoft Metashape等软件可对原始数据进行自动化处理，生成数字表面模型（Digital Surface Model，DSM）、数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，DOM）等成果，支撑后续测绘分析。利用Pix4D、Agisoft Metashape等先进的数据处理软件，可以实现海量影像及点云信息的自动加工，实现三维重构、地物识别与精确测绘。该系统结合计算机视觉与机器学习算法，可快速、准确地处理海量数据，从而实现高质量的地图与3D建模，大幅提升了测绘的速度[1]。通过分析系统的基础组成可见，无人机测绘技术不仅能适应山区复杂地貌，实现地形快速采集，而且可以保证作业人员的人身安全，提高测量的准确性和工作效率，这将为山区测绘事业的发展翻开一个崭新的篇章。

（二）硬件设备对无人机测绘精度的影响

提高无人机测绘的准确性，需要有一套高性能的硬件。系统的稳定性、精确性和适应性，直接关系到测量成果的准确性。在测量过程中，飞行控制系统、传感器系统以及通信系统等硬件设备的可靠性将决定测量的准确性。例如，当无人机在空中发生颤振、位姿改变等情况时，其获取的信息将被严重影响，进而影响地图绘制的准确性。所以，选用稳定性能好的无人机，采取适当的对称布置，减少干扰，可以有效地提高测量的准确性[2]。另外，由于材料与构造的关系，无人机的飞行特性与稳定性也会受到影响，从而对地图绘制的准确性产生不利的影响。传感器包括相机、雷达、惯导等，各自的特点和应用领域也各不相同，由于传感器件对测量结果的准确性有不可忽视的作用，所以需要选取符合作业要求的高精度的传感器，通过标定等方法，可以降低由于传感器的测量误差而造成最终数据的误差。对于高清晰度图像的采集，需要选用敏感性高、噪声小的相机；在进行地面测量时，必须选用高精度、高稳定性的雷达传感器。另外，由于传感器布置的方位等因素都会对成像效果造成一定的影响，所以需要在实践中对其进行适当的布置与调节。在无人机地图绘制过程中，通信系统也是不可或缺的重要组成部分[3]。在无人机地图绘制过程中，通信的可靠性及信息的传送速率直接关系到整个地图的实时精度。

二、无人机测绘技术在山区土地调查中的应用难点及对策

无人机测绘技术在山区土地调查中的应用难点包括飞行设计、坐标与高程的转换及数据分类这三个方面，针对相应的难点提出具体对策。

（一）飞行设计

我国山地地形多种多样，这给地貌绘制增加了不少难度，因此，在利用航空雷达进行大尺度山地地貌制图时，要遵循“因地制宜”的原则，从全局上进行飞行设计，保证航空雷达自身的功能可以在南部山地地区的地图绘制中得到最大程度的利用。