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麻晓剑:关于提高无人机遥感测量在农业调查中应用的思考

来源:统计局雅安调查队 发布时间:2018-09-11 11:26 浏览次数: 字体: [ ] 收藏 打印

国家统计局全椒调查队2018年夏播农作物面积遥感测量调查期间,在结合PDA调查的同时,首次全面采用无人机调查方式。本次夏播调查,全椒调查队利用无人机对全县20个样本村60个样方进行了全覆盖飞行调查,准确、高效地完成了遥感测量任务。但在现实的运用中,发现无人机调查也存在着一些问题,现结合全椒县实际情况,浅谈无人机调查的优缺点和需要改进的地方。 

一、无人机调查的优点 

(一)减轻基层业务人员外业调查工作量。2016年三农普和2017年遥感调查常态化时期,遥感面积调查全椒调查队均采用手持PDA调查方式。PDA外业调查必须要做到每一个村必到,每一个样方必到,每一个地块必到。每逢遥感面积调查特别是夏播面积调查,县队业务人员和辅调员都很辛苦。采用无人机调查后,县队人员和辅调员无需每一个田块都到,仅需在距离样方较近的区域寻找一块较为宽敞的地方供无人机起降即可。大大减少基层调查人员野外徒步、野外停留时间,降低了劳动强度和安全风险。 

(二)遥感测量调查野外工作效率大大提高。无人机调查与常规调查比,在野外的调查时间大大变短了,常规调查一个样方60亩的面积全部踏田走完大概需要40分钟左右,如遇地形复杂的山区或步行不能前往的地块所需时间更长,而无人机仅需找准起降地点,然后放飞,一个样方仅需10分钟不到的时间即可,大大提高了外业调查工作效率,降低了劳动强度,同时也减少了外业调查人员的人身危险。 

(三)采集到的调查数据更加准确。此次安徽调查队系统采购的无人机较为先进,较好的硬件设施采集到的影像数据分辨率能够达到厘米级,明显优于目前PDA卫星遥感测量的米级影像数据,从而让业务人员在进行地物判读时能够清晰的判读出在地粮食作物,数据采集更加真实客观。有效避免人为干扰和个别辅调员坐在办公室里想数字、凑平衡的统计数据造假行为,统计数据真实性得到了保障。 

(四)为后期全县样方地块精准勾绘和建立样本库提取奠定了基础。前期全椒县PDA遥感测量调查所使用的是中分影像数据,影像数据获取时间也较为滞后,以全椒县为例,全县20个村60个样方影像获取时间均为2017年5月份,分辨率也仅能达到米级或者更低,另外去年下半年,全县部分村对土地进行了平整,其中包括3-4个样本村。而以2017年5月份采集到的影像数据为底图勾绘出的样方地块,则与实际田块产生了较大的误差。此次无人机全覆盖调查则便捷、高效地解决了影像数据更新不及时和分辨率较低的问题,也采集到了全县所有的夏播作物特征值,为下一步全县样方地块精准勾绘和建立全县农作物样本库奠定了基础。 

二、无人机调查的缺点 

(一)无人机调查导致县队业务人员任务加重。在遥感测量调查纳入常规对地调查后,全椒调查队在总队农业处的建议下,采购了配置高的野外调查用PDA发放给辅调员,每次调查前仅需召开一次培训会,随后野外调查工作就可以交给各村辅助调查员,县队人员的侧重点则转移到监督和核查方面。采用无人机调查后,县队农业调查人员不仅要负责野外飞行任务,还需要进行大量的室内工作,如影像拼接、矫正、地物判读等。夏播调查任务时间紧,县队业务人员更是辛苦,基本上要起早贪黑,利用太阳未升起和已落下的宝贵时间进行外业飞行。 

(二)无人机飞行准备时间长,起降条件苛刻。每次在准备飞行业务前,都需要将电池、遥控器、配套平板充满电,这个过程往往需要较长时间,以全椒县配备3组电池为例,全部充满电需3个多小时。另一方面,经过实地飞行发现,无人机起降地点选定较难。根据操作规定,起降低点需选择空旷、平坦且无信号干扰的地点,但现实是这样的地点在丘陵和山区地带难以找到。以全椒县白酒村3号样方为例,该样方紧邻公路旁边,夏播期间公路两边树木繁茂,机耕路则颠簸不平,灰尘较大。为此,业务人员只能勉强将调查车开到机耕路上,然后在车顶上进行起降。此举起飞顺利,但降落的时候由于有部分偏差,业务人员在调整时难度较大,心理压力也不小。 

(三)无人机调查频率不高,将会出现设备维护难和操作人员手生现象。目前全椒县农业调查仅在2次遥感面积调查期间会使用无人机,而这两次则间隔半年时间,业务人员可能会存在秋冬播调查期间操作不熟悉的情况。无人机本身也需要定期进行飞行,不能长时间闲置,虽然在采购时购买了第三方责任险,但并没有购买机损险,如果无人机在飞行维护中有所损坏,责任无法界定。所以,除非必要的调查需要,业务人员也不敢随意对无人机进行飞行维护。

(四)秋冬播调查期间可能会出现影像判读不清现象。根据调查方案要求,秋冬播面积调查数据需要在每年12月20号之前报送,但根据全椒县实际情况了解,部分种粮大户在夏播期间播种“嘉花”等品种迟粳稻,收割期往往在冬至前一段时间,收割结束后随即耕田播种小麦,而这时候进行无人机航拍,影像数据很有可能无法判读,最后按照暂未播种的耕作用地处理。 

三、对改进无人机调查的建议 

(一)充实县级队农业调查人员,提升专业素质。一方面可以以市为单位,整合所在县区(市)农业调查人员,组成一个相对固定的人才库,在需要无人机调查期间,提前统筹规划好全市调查进度,组织人才库里的业务人员,以县为单位,逐个进行飞行。此举既可以提高工作效率,又可以开拓业务人员的视野,加强各兄弟局队之间的交流。另一方面希望总队层面多组织一些飞行大赛和专业知识培训,开展形式多样的活动,切实提高业务人员的飞行能力。 

(二)加强无人机硬件升级和软件开发,提升调查效率。如果有条件的话,建议配备性能更先进、操作更稳定的无人机,特别是能适应多种复杂天气环境下的飞机。此次夏播期间,全椒县天气较热且有阵风,为了飞行安全,有时候只能坐在车里等待起飞时机,浪费了时间,降低了效率。另一方面也建议对搭载的云台和充电设备进行升级,使拍摄的影像更加清晰,充电效率进一步提高。

(三)加快相关制度建设,杜绝责任不清现象。无人机属于队里的重要固定资产,必须尽快建立相关保管和维护使用细则等,明确责任,保证无人机设备安全使用。另一方面建议总队层面尽快出台相关指导文件,能够给县级队制定有关制度提供参考。 

(四)完善相关报表制度,允许无人机调查与PDA调查相结合。无人机调查能够整体了解样方内的种植情况,但由于部分农作物播种期与报表上报时期有冲突,最后可能导致无人机影像数据判读不清的现象。建议在采取无人机调查的同时,PDA实地采集也兼顾起来,两者相辅相成。针对无人机影像地物判读不清的时候,立刻迅速告知辅调员,让辅调员手持PDA到有关地块进行现场核实。无人机影像可以清晰判读的,则不需要PDA实地采集,此举一方面既能提高调查效率,同样也能提高数据的准确性。

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