遥感的土地管理应用.pdf
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1、6968No?遥感的地管理应从无人机和卫星到机载传感器和激光雷达,遥感和地理空间信息科学的进步正在推动数据采集、处理和维护方法创新。本文将探讨这些方法如何支持符合目的的土地管理。土地管理(LA)系统,包括地籍和土地登记系统,旨在支持土地价值、土地保有权、土地开发和土地利用规划的管理。这些系统对于实现联合国可持续发展目标(SDGs)至关重要。目前正在开发数据采集、处理和维护的创新方法,以支持符合目的的土地管理(FFP-LA)。这些技术依托遥感和地理空间信息科学的进步,包括无人驾驶飞行器(以下简称“UAV”或“无人机”)、卫星、机载传感器以及激光雷达所有这些都包含高空间、光谱、辐射和时间分辨率等。
2、在人工智能、空间统计和机器学习的帮助下,自动图像定位、表面重建、场景分析、变化检测、分类和自动特征提取等技术也在不断发展。一百多年前,欧洲国家首次展示了利用摄影测量绘制详细地籍图的能力(图1和图2)。现在,将摄影测量和遥感用于土地管理已比较普遍。尽管如此,许多地区仍然主要使用传统的地面架站式方法。这究竟是出于对变化的抵触、部门自身利益还是成本效益分析,仍有待商榷。与此同时,传感器数据采集、云计算和图像处理近年来取得了巨大发展。考虑到这一切,各国的测绘行业必须努力找到以图像为驱动的地籍测绘与地面方法相结合的最佳方式。国际书摘Book Summary最近的发展表明,地面和摄影测量遥感技术正在融合。
3、由于数字化的发展,地面方法和空中方法之间的区别正变得越来越模糊,设备、技术、数据和所制作的地图以及培训计划正日益融为一体。应用遥感技术可以减少密集的实地技术工作(但仍需要与用户和土地使用者之间进行一定程度的面对面咨询和宣传)。卫星图像或航拍照片可用作参与式制图项目的底图,在这些底图上可识别代表财产边界的物理特征,如道路和小径、相连的地块或建筑物。研究证实,可在绘制的卫星图像上定位边界,并通过手动或自动特征提取方法划定或勾勒边界。这要求图像的分辨率必须适合地形和土地用途。卫星图像也存在一些缺点,如城市环境分辨率不足、处理时间长且成本高,或者由于云层覆盖频繁(尤其是在热带地区)而难以获得时间上最新
4、的数据。无人机可帮助克服其中一些问题,因此其被视为捕捉空中图像以进一步划定边界的可行解决方案。当遥感应用于土地管理时,必须考虑“隐形边界”。这些是在地面上看不到的法定边界(比如没有界碑的情况)。边界实际上存在于人们的脑海中,因此目前不可能用遥感技术探测到它们,不过这方面的进一步研究可以结合地面实况调查和专家知识,对隐形边界的可能位置进行预测。尽管存在这一挑战,但遥感图像还是非常有价值的。土地管理部门早已认识到地籍边界的不同表现形式。地籍边界的表现形式多种多样,包括自然地物、人为地物(桩或碑)、法律权威、社会认可、文字描述(度量衡)、图形描述(无论比例是否准确)、数字或协调描述,以及最近出现的数
5、字表现形式。任何技术方法都无法涵盖所有方面。遥感和摄影测量肯定可以在其中某些方面提供支持。在过去十年中,无人机在科学和商业用途方面都发挥了巨大的优势。在过去的五六年里,无人机的成本和体积大幅下降,使其成为在短时间内进行测绘和研究的一种具有成本效益的方式。作为快速收集高分辨率图像作为地籍测绘基础数据的工具,无人机的重要性迅速提升。无人机测绘需要无人机、飞行员和飞行任务的合法许可。飞行任务包括三个阶段:飞行计划、数据采集和数据处理。虽然无人机飞行是核心,但它只占任务总时间的20%;参考数据收集和图像处理的劳动密集程度可能要高出两到三倍。尽管如此,事实证明,飞行配置对用于绘制和更新地籍图的无人机数据
6、质量有很大影响。图1:摄影测量和遥感应于地管理的起源和发展图2:于空间精度实验评估的GCP分布图良好的记录机的崛起6968No?遥感的地管理应从无人机和卫星到机载传感器和激光雷达,遥感和地理空间信息科学的进步正在推动数据采集、处理和维护方法创新。本文将探讨这些方法如何支持符合目的的土地管理。土地管理(LA)系统,包括地籍和土地登记系统,旨在支持土地价值、土地保有权、土地开发和土地利用规划的管理。这些系统对于实现联合国可持续发展目标(SDGs)至关重要。目前正在开发数据采集、处理和维护的创新方法,以支持符合目的的土地管理(FFP-LA)。这些技术依托遥感和地理空间信息科学的进步,包括无人驾驶飞行
7、器(以下简称“UAV”或“无人机”)、卫星、机载传感器以及激光雷达所有这些都包含高空间、光谱、辐射和时间分辨率等。在人工智能、空间统计和机器学习的帮助下,自动图像定位、表面重建、场景分析、变化检测、分类和自动特征提取等技术也在不断发展。一百多年前,欧洲国家首次展示了利用摄影测量绘制详细地籍图的能力(图1和图2)。现在,将摄影测量和遥感用于土地管理已比较普遍。尽管如此,许多地区仍然主要使用传统的地面架站式方法。这究竟是出于对变化的抵触、部门自身利益还是成本效益分析,仍有待商榷。与此同时,传感器数据采集、云计算和图像处理近年来取得了巨大发展。考虑到这一切,各国的测绘行业必须努力找到以图像为驱动的地
8、籍测绘与地面方法相结合的最佳方式。国际书摘Book Summary最近的发展表明,地面和摄影测量遥感技术正在融合。由于数字化的发展,地面方法和空中方法之间的区别正变得越来越模糊,设备、技术、数据和所制作的地图以及培训计划正日益融为一体。应用遥感技术可以减少密集的实地技术工作(但仍需要与用户和土地使用者之间进行一定程度的面对面咨询和宣传)。卫星图像或航拍照片可用作参与式制图项目的底图,在这些底图上可识别代表财产边界的物理特征,如道路和小径、相连的地块或建筑物。研究证实,可在绘制的卫星图像上定位边界,并通过手动或自动特征提取方法划定或勾勒边界。这要求图像的分辨率必须适合地形和土地用途。卫星图像也存
9、在一些缺点,如城市环境分辨率不足、处理时间长且成本高,或者由于云层覆盖频繁(尤其是在热带地区)而难以获得时间上最新的数据。无人机可帮助克服其中一些问题,因此其被视为捕捉空中图像以进一步划定边界的可行解决方案。当遥感应用于土地管理时,必须考虑“隐形边界”。这些是在地面上看不到的法定边界(比如没有界碑的情况)。边界实际上存在于人们的脑海中,因此目前不可能用遥感技术探测到它们,不过这方面的进一步研究可以结合地面实况调查和专家知识,对隐形边界的可能位置进行预测。尽管存在这一挑战,但遥感图像还是非常有价值的。土地管理部门早已认识到地籍边界的不同表现形式。地籍边界的表现形式多种多样,包括自然地物、人为地物
10、(桩或碑)、法律权威、社会认可、文字描述(度量衡)、图形描述(无论比例是否准确)、数字或协调描述,以及最近出现的数字表现形式。任何技术方法都无法涵盖所有方面。遥感和摄影测量肯定可以在其中某些方面提供支持。在过去十年中,无人机在科学和商业用途方面都发挥了巨大的优势。在过去的五六年里,无人机的成本和体积大幅下降,使其成为在短时间内进行测绘和研究的一种具有成本效益的方式。作为快速收集高分辨率图像作为地籍测绘基础数据的工具,无人机的重要性迅速提升。无人机测绘需要无人机、飞行员和飞行任务的合法许可。飞行任务包括三个阶段:飞行计划、数据采集和数据处理。虽然无人机飞行是核心,但它只占任务总时间的20%;参考
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