淺談低空無人機航攝遙感在測繪領域的應用

摘 要：本文簡單介紹低空無人機航攝遙感工作原理和在測繪領域的廣泛應用，提出了低空無人機航攝遙感的優點及廣闊的發展前景，并為我國經濟建設起到極其重要的作用。

關鍵詞：低空無人機 航攝遙感 應用

中圖分類號：V2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0046-01

低空無人機航攝遙感是以低速無人駕駛飛機為空中遙感操作平臺，用彩色、黑白、紅外、攝像等技術從空中拍攝地表地物、地貌影像數據，并用計算機對影像數據信息進行加工處理。匯集了遙感、通訊、GPS差分定位、遙控等技術與計算機軟件處理技術的新型應用技術。

隨著經濟建設的迅速發展，我國諸多部門都已擁有了大量的衛星遙感影像和傳統航空攝影數據，但對局部地區急需的實時性、機動性、高分辨率遙感數據的需求趨勢也明顯增加。相對于傳統的以衛星、大飛機為搭載平臺的遙感數據和影像資料獲取大范圍的地理國情信息，低空無人機航攝遙感更具有機動、靈活等優點，使得該系統在小區域測繪和應急數據獲取等方面具有獨特的優勢。

1 廣闊的應用領域

隨著我國科技的不斷進步，信息化建設的快速發展以及政策的正確引導，低空無人機航攝的研究發展在設計、飛行控制、數據傳輸、信息獲取、生產制造及廣泛應用等技術領域都取得了很大的進步，滿足了實際應用需要。

最近幾年，隨著國家遙感、測繪技術的大力推動，低空無人機航攝遙感技術逐漸應用于國家基礎測繪、數字城市建設、生態環境監測、國土資源治理，礦產資源合理開發利用、土地利用調查、海洋環境監測，水利資源開發利用、農作物監測與評估、自然災害預防、城市規劃與市政建設、森林防火保護、公共安全、國防事業、數字地球等領域。

2 特殊的優勢特點

低空無人機航攝遙感具有以下幾點。

2.1 快速 高效

針對應急測繪的項目，由于時間緊、任務急、情況特殊等，如：山體滑坡、洪水泛濫、森林救火、海上污染等自然災害的發生，特別是2008年5月12日四川汶川、北川和2010年4月14日青海玉樹發生大地震后，急需災區實時影像資料用于災情分析和救援工作的開展，這種緊急情況下，利用低空無人機航攝遙感技術就起到非常重要的作用，能夠在最短時間內獲取高清晰影像數據，以利于救災指揮、災情評估及災區重建的規劃和設計需要。

去年，安徽省測繪局利用低空無人機遙感技術對合肥市周邊地區進行秸稈焚燒監察活動。通過獲取的正射影像處理和分析，準確評估秸稈焚燒的地點、面積、危害程度等，對合肥市政府有效治理秸稈焚燒對空氣、航班的影響起到非常重要的作用。

2.2 機動 靈活

在測繪工作中，低空無人機快速出擊的響應能力是應急遙感測繪有力的保障，低空無人機因為機身設備輕便、運輸靈活、越野能力強、對起降場地要求低、起降方式多種多樣，而且安裝、調試、起飛作業快捷等優點，得到廣大用戶的滿意和廣泛應用。特別是在山高、地形復雜、客觀起降條件差的情況下，使用大飛機航空攝影較為困難的地區，應用低空無人機就可以快速獲取高精度、高清新影像數據資料，極大提高測繪成果的實效性，提高了測繪應急保障服務能力。

2.3 分辨率高、處理速度快

低空無人機航攝遙感數據分辨率可達到0.1～0.5 m，相對衛星影像數據具有很大的優越性。數據采集處理速度快，目前可達到一個工作日單機3架次航空攝影100 km2，及時為政府和用戶單位提供地理信息數據。去年上半年，我院利用低空無人機航攝遙感技術順利完成了金寨縣天堂寨鎮40 km2和金寨縣產業園60 km2范圍1∶1000比例尺地形圖測繪工作。特別是天堂寨鎮屬于大別山區，測區內地形復雜多樣，最高海拔800多米，相對高差200多米，利用常規航空攝影方法在30個工作日內完成測繪任務，顯然不可能。因此，我院利用無人機技術在一個工作日內就獲取了天堂寨鎮40 km2的全部影像數據，再經過數據處理、像控測量、加密、采集、調繪、編輯等工序，最終在預定工期內，將合格的地形圖資料提供給天堂寨鎮，得到了鎮領導的高度評價，為我們測繪行業也贏得了榮譽。

2.4 運行成本低

低空無人機航攝遙感數據不僅具有衛星影像數據的價值，而且具有大飛機航空攝影的快速采集優勢。低空無人機不需要大飛機那樣的專業停機場和專業的駕駛員班組，儲存、運輸、飛行作業均方便快捷。而且根據高性能自動處理技術，在短時間內完成航攝數據的預處理，精加工以及數據快速輸出等，不僅縮短工期，而且整體費用得以極大的降低。

3 先進的技術水平

低空無人機航攝遙感得到國土資源部、國家測繪地理信息局的大力支持，在全國各省測繪局系統進行全面推廣，同時研究單位加大研發力度，逐步建立起了低空無人機服務體系，真正解決運行維護、專業培訓、技術更新、售后服務等工作，建立了更加完善的低空無人機系統，整體技術水平和影像數據處理能力都得到很大的提高。

目前，我國低空無人機已廣泛應用于工業、農業、交通、水利、國防、土地等行業，特別是低空無人機航攝遙感系統已實現了雪域高原上的航空攝影測量，開創了像青藏高原等特殊地區無人機測繪遙感技術應用的先河。另外，我國低空無人機航攝遙感系統基于GPS導航控制的定點曝光攝影和飛控系統控制的自動旋偏修正技術，采用了高精度幾何檢校標定的小型數碼相機或掃描儀，作為機栽遙感設備，再通過影像自動識別、快速拼接、鑲嵌軟件，實現影像數據的快速處理，完成的航攝影像數據基本滿足1∶500～1∶2000大比例尺測繪需求。當今，我國低空無人機航攝遙感技術已達到國際領先水平。

4 良好的發展前景

目前，我國正處于快速發展時期，各行各業對測繪的需求與日俱增，各領域規劃、建設都離不開先進的測繪技術支持，大力開展低空無人機航攝遙感技術推廣應用，是更好更快為國民經濟建設提供實時地理信息數據的重要手段，為領導決策提供支持和信息服務。另外，以低空無人機航攝遙感為載體，以權威、精準數據為基礎，為政府和公眾積極參與我國各行各業建設和管理，提供了新穎、直觀、可視化的服務平臺，對于我國其他行業的發展提供有力的測繪保障。

總之，開展低空無人機航攝遙感技術推廣應用，是推進我國測繪科技自主創新的重要舉措。隨著我國經濟建設的發展需求，特別是國土資源部提出國土資源信息化“十二五”規劃，建立全國國土資源遙感監測和地理國情監測以及加快推進經濟社會各領域信息化建設等要求，今后低空無人機航攝遙感技術的應用空間將更加廣闊。

參考文獻

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