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篇1

關(guān)鍵詞：無人機(jī)遙感平臺(tái)；攝影測量；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言：

無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種新型的航空攝影測量方式，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已成為傳統(tǒng)航空攝影的有效補(bǔ)充。無人機(jī)遙感技術(shù)以其具有結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低、起飛迅速等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在地理國情監(jiān)測、應(yīng)對重大突發(fā)事件、數(shù)字城市建設(shè)、國土資源調(diào)查測繪等諸多領(lǐng)域發(fā)揮了積極的作用。

1無人機(jī)遙感技術(shù)

無人機(jī)遙感是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS 差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，快速獲取國土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。

技術(shù)特點(diǎn)：第一，對場地要求低，作業(yè)方式靈活快捷，能快速響應(yīng)拍攝任務(wù)；第二，平臺(tái)構(gòu)建，維護(hù)以及作業(yè)成本相對較低；第三，因其飛行高度低，能夠獲取大比例尺高精度的影像，在局部信息獲取方面有著巨大的優(yōu)勢；第四，飛行高度一般低于1000m，不必申請空域；第五，能夠獲取高重疊度的影像，增強(qiáng)后續(xù)處理的可靠性；第六，便于攜帶轉(zhuǎn)移方便。

2無人機(jī)獲得的遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

通常飛機(jī)會(huì)在2km~12km的對流層或者12km~25km的平流層底部飛行，飛機(jī)在這一高度高速飛行時(shí)姿態(tài)平穩(wěn)。超低空航空飛行時(shí)影響因素很多，陣風(fēng)、熱空氣的升力、高壓輸電線發(fā)出的電磁干擾、通訊高塔等對飛機(jī)的飛行、控制都有影響。所以飛機(jī)獲取的數(shù)據(jù)姿態(tài)角通常較大，尤其是航偏角，影像比例尺變化也非常明顯。使用這一數(shù)據(jù)獲取方式通常測區(qū)的范圍較小，在短時(shí)間內(nèi)就可以完成數(shù)據(jù)獲取的任務(wù)。

傳統(tǒng)的方法很難快速檢測獲取數(shù)據(jù)質(zhì)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有問題再將飛機(jī)等設(shè)備重新運(yùn)到測區(qū)補(bǔ)飛，成本過高。這就需要一種可以快速地處理原始數(shù)據(jù)，拼接出測區(qū)概略圖的方法，雖說不能用于精確測量定位，但也具有很高的實(shí)用價(jià)值。

3在測量中的應(yīng)用

3.1無人機(jī)平臺(tái)攝影測量系統(tǒng)構(gòu)成

基于無人機(jī)遙感平臺(tái)構(gòu)建的攝影測量系統(tǒng)主要由以下幾部分組成（如圖 1 所示）：1無人機(jī)飛行平臺(tái)；2 飛行控制系統(tǒng)；3 影像獲取設(shè)備；4 通信設(shè)備；5 遙控設(shè)備；6 地面信息接收與處理設(shè)備。其飛行控制系統(tǒng)主要包括：穩(wěn)定飛行姿態(tài)的垂直陀螺，獲取飛行平臺(tái)位置信息的 GPS 接收天線，以及控制飛機(jī)自主飛行的微處理器。地面配套設(shè)備主要包括：實(shí)時(shí)影像的接收與顯示的數(shù)據(jù)接收終端，數(shù)碼相機(jī)獲取的地面高清影像的數(shù)據(jù)處理終端，以及控制飛機(jī)起降、飛行和拍攝的遙控設(shè)備。

作業(yè)過程中，垂直陀螺能測量飛機(jī)的俯仰/翻滾姿態(tài)角，同時(shí)垂直陀螺與微處理技術(shù)的結(jié)合，使飛機(jī)可以在在自主飛行時(shí)保持在近似“水平”狀態(tài)。機(jī)載通信設(shè)備將攝像頭獲取的實(shí)時(shí)影像、GPS 位置數(shù)據(jù)等傳回地面數(shù)據(jù)接收終端，以使地面控制中心對飛機(jī)的飛行和拍攝情況進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)修正航向、飛行姿態(tài)等。最終獲取的高清影像通過地面相配套的數(shù)字?jǐn)z影測量工作站進(jìn)行處理，由于這些影像重疊度較大(可達(dá)到 90%)、傾斜角與傳統(tǒng)攝影測量相比較大等特點(diǎn)，其具體處理方法與傳統(tǒng)的方法有一定的區(qū)別。

3.2系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

3.2.1 飛行平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)?；跓o人機(jī)的攝影測量遙感平臺(tái)還處于起步階段，還沒有一套完整的作業(yè)規(guī)范?，F(xiàn)行的航測規(guī)范主要是參照大多數(shù)測繪單位現(xiàn)有的技術(shù)條件和儀器設(shè)備制定的，而無人機(jī)作為一種新型的低空對地觀測平臺(tái)，主要在 1000m 以下的高度進(jìn)行航拍，且其采用的是高分辨率的數(shù)碼相機(jī)作為成像設(shè)備，與傳統(tǒng)的航空攝影測量有較大的不同。因此，已有的攝影測量規(guī)范在這種新型攝影平臺(tái)上并不一定能適用。按照傳統(tǒng)的航測作業(yè)準(zhǔn)則，有以下幾點(diǎn)參考指標(biāo)：

（1）飛行速度宜在 50～100km/h 之內(nèi)；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)宜在飛機(jī)前進(jìn)方向的后部(以避免湍流的影響)；

（3）在發(fā)動(dòng)機(jī)出故障時(shí)，飛機(jī)應(yīng)可以安全滑翔降落；

（4）相對地面的飛行高度的變化應(yīng)小于 5%；

（5）相鄰攝站飛行高度的變化應(yīng)小于 5%；

（6）航攝平臺(tái)在作業(yè)時(shí)其水平誤差不得大于 3°；

（7）測量飛行速度的誤差不大于 5%；

（8）偏離航線的絕對誤差不得大于相片旁向覆蓋域的 5%；

（9）因發(fā)動(dòng)機(jī)引起的相機(jī)諧振，其振幅偏擺角在曝光時(shí)間內(nèi)不大于 8.6″。

從現(xiàn)有的相應(yīng)硬件設(shè)備來看，滿足以上這些要求幾乎不存在任何問題 。

3.2.2平臺(tái)穩(wěn)定度指標(biāo)

航攝影像質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系著攝影測量過程的繁簡、攝影成圖的工效和精度的，因此，空中攝影測量對飛行的質(zhì)量的要求是比較高的。 無人機(jī)平臺(tái)發(fā)展到今天，其自身的穩(wěn)定度有了較大的提高，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在側(cè)風(fēng)小于 4級(jí)的情況下，裝載了飛行控制系統(tǒng)的無人機(jī)自主飛行時(shí)，其沿預(yù)定直線飛行的俯仰角和橫滾角一般都在 3°以內(nèi)。另外，飛行平臺(tái)的穩(wěn)定性主要取決于傳感器的自身精度。GPS 衛(wèi)星定位接收機(jī)的位置精度一般在+/-50 英尺范圍內(nèi)；AP30 和 AP50 的氣壓高度傳感器的高度精度約為+/-10 英尺；使用 GPS 高度時(shí)，約為+/-50 英尺；空速傳感器的速度精度約為顯示值的 10%。自主飛行的控制精度主要取決機(jī)自身的性能。對于一般的飛機(jī)來說，速度保持在設(shè)定值的+/-20%、高度保持在設(shè)定值的+/-50 英尺以內(nèi)沒有任何問題。表 1 是航測規(guī)范的相關(guān)要求和無人機(jī)自主飛行狀況的折算數(shù)據(jù)的對比。表中的對比數(shù)據(jù)只是簡單換算得到的，但大體上還是能反映出其相互關(guān)系的。

表1 無人機(jī)自主飛行攝影質(zhì)量與相應(yīng)航測規(guī)范之對比

3.2.3成圖精度要求

這里從影像地面分辨率出發(fā)，參照 ADS40 數(shù)字航測相機(jī)的攝影比例尺與地面分辨率的對應(yīng)關(guān)系，來推求相應(yīng)成圖比例尺對小型攝影測量系統(tǒng)的要求。以柯達(dá) DCS 460 為例，將其焦距設(shè)在 25mm，則其對應(yīng)成圖比例尺的相應(yīng)航高如表 2 所示。計(jì)算出來的攝影平臺(tái)的相對飛行高度均在小型無人機(jī)攝影平臺(tái)的飛行高度范圍內(nèi)。對于可更換鏡頭的相機(jī)而言，其相應(yīng)的航高范圍更大，可選擇性更強(qiáng)。在基高比較小的情況下，可以通過加飛骨干網(wǎng)等方法，通過平差處理提高定位精度。

表2固定焦距條件下相應(yīng)成圖比例尺對應(yīng)的攝影平臺(tái)高度

篇2

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)遙感技術(shù) 水土保持監(jiān)測

無人機(jī)遙感（ Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ） ，是通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)程控系統(tǒng)進(jìn)行操控的不載人飛行器。無人機(jī)作為空中遙感平臺(tái)的微型遙感技術(shù)，其特點(diǎn)是： 以無人機(jī)為空中平臺(tái)， 遙感傳感器獲取信息，用計(jì)算機(jī)對圖像信息進(jìn)行處理， 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低， 不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)， 更適用于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù)， 如危險(xiǎn)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、空中救援指揮和環(huán)境遙感監(jiān)測。正由于無人機(jī)低空遙感技術(shù)的這些特點(diǎn)， 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)的不足， 為水土保持監(jiān)測領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展帶來了新的契機(jī)。

1無人機(jī)遙感技術(shù)的概況及應(yīng)用特點(diǎn)

無人機(jī)遙感（ Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing） ， 是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS 差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)將無人機(jī)作為空中遙感平臺(tái)的微型遙感技術(shù)，其特點(diǎn)是： 以無人機(jī)為空中平臺(tái)， 遙感傳感器獲取信息，用計(jì)算機(jī)對圖像信息進(jìn)行處理， 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低， 不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)。無人機(jī)遙感系統(tǒng)由于具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)的不足。

無人機(jī)遙感技術(shù)指空中遙感平臺(tái)的微型遙感技術(shù)，此技術(shù)以無人機(jī)為空中平臺(tái)，通過

遙感傳感器獲取信息，用計(jì)算機(jī)對圖像信息進(jìn)行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。無人駕駛飛機(jī)為航空遙感提供了操作方便， 易于轉(zhuǎn)場的遙感平臺(tái)?？筛鶕?jù)不同的需要選擇不同類型的平臺(tái)。起飛降落受場地限制較小， 在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降， 其穩(wěn)定性、安全性好， 轉(zhuǎn)場等非常容易。無人機(jī)系統(tǒng)由行高度低， 獲取的遙感影像擁有較高的圖像分辨率。高分辨率航片影像的出現(xiàn)使得在較小空間尺度上觀察地表的細(xì)節(jié)變化、進(jìn)行大比例尺遙感制圖以及監(jiān)測人為活動(dòng)對環(huán)境的影響成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)高分辨率航片影像還解決了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的拍攝盲區(qū)、編程時(shí)間長、以及在南方地區(qū)由于受天氣影響， 云量大， 無法獲取數(shù)據(jù)等諸多困難。不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，更適用于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù)，目前，無人機(jī)遙感技術(shù)涉及土地利用監(jiān)測、水利、電力、突發(fā)事件調(diào)查等多領(lǐng)域的應(yīng)用。

2 水土保持監(jiān)測問題

我國是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國家之一， 由于特殊的自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件， 使水土流失成為我國主要的環(huán)境問題。水土保持監(jiān)測工作存在著很多問題，阻礙監(jiān)測工作的順利進(jìn)行。對管轄區(qū)域的調(diào)查方式目前已經(jīng)普遍被運(yùn)用，但是這種方法只能針對小范圍的地區(qū)進(jìn)行，監(jiān)測的精確度不夠，容易受到人為等因素的影響，不能準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測工作。在面對大范圍的監(jiān)測目標(biāo)的時(shí)候，人力資源無法進(jìn)行合理分配，產(chǎn)生人力不足的現(xiàn)象，或者有一些區(qū)域是人無法踏足的區(qū)域，造成監(jiān)測困難，無法獲得相關(guān)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息。而衛(wèi)星遙感技術(shù)很容易受到衛(wèi)星軌道的影響，很難得到及時(shí)的補(bǔ)救，再加上經(jīng)常性的自然因素影響衛(wèi)星的作業(yè)，由于云層的遮擋，造成很多漏洞，嚴(yán)重影響監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

3 無人機(jī)遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用

3.1水土流失情況調(diào)查

根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002）要求，對區(qū)域水土流失情況調(diào)查，無人機(jī)遙感可以發(fā)揮重要作用， 其宏觀、快速、動(dòng)態(tài)和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)， 成為土壤侵蝕調(diào)查的重要信息源。土壤侵蝕過程極其復(fù)雜， 受多種自然和人為因素的綜合影響。不同的土壤侵蝕類型影響因子也不同， 對于水蝕來說， 參考通用土壤侵蝕方程各因子指標(biāo)， 并考慮遙感技術(shù)與常規(guī)方法相結(jié)合。無人機(jī)可以在低空、低速的情況下對研究區(qū)進(jìn)行拍攝， 精確計(jì)算及繪制出各區(qū)的界限。通過設(shè)置的標(biāo)識(shí)，可以提取到各區(qū)域及植物覆蓋范圍和土地的利用情況，再進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)分析，得到坡度信息之后，再綜合土壤的侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)、土壤侵蝕方程，得到研究范圍內(nèi)的水土流失狀況、強(qiáng)度及分布情況。這對于利用GIS 系統(tǒng)建立研究范圍內(nèi)水土流失本底數(shù)據(jù)庫， 確定土壤侵蝕類型、強(qiáng)度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蝕因子的屬性提供了數(shù)據(jù)源。幫助了解區(qū)域水土流失發(fā)展趨勢、發(fā)生特點(diǎn)和現(xiàn)狀等， 以便做好區(qū)域水土保持工作規(guī)劃，加快水土流失治理。無人機(jī)在水土保持監(jiān)測領(lǐng)域以較低的成本快速清查較大范圍的水土流失狀況、主要土壤侵蝕影響因子， 為利用GIS 分析研究范圍內(nèi)的水土流失奠定了基礎(chǔ)。

3.2生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失調(diào)查

根據(jù)監(jiān)測地點(diǎn)的確定，無人機(jī)遙感技術(shù)的成果可以充分得到應(yīng)用。通過拍攝得到的映像信息，再結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域的相關(guān)布置圖，精確計(jì)算及繪制出各個(gè)邊區(qū)的界限。通過設(shè)置的標(biāo)識(shí)，可以提取到各個(gè)項(xiàng)目區(qū)域及劃分單元的植物覆蓋范圍和土地的利用情況，再進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)分析，得到坡度信息之后再綜合土壤的侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對土壤的侵蝕度進(jìn)行科學(xué)的劃分。對于水土保持措施的監(jiān)測，相關(guān)工作人員可以同樣根據(jù)圖像進(jìn)行分析，計(jì)算出項(xiàng)目區(qū)域的工程和植物覆蓋的面積，并設(shè)立地面的解釋標(biāo)識(shí)，對植被的覆蓋率進(jìn)行分析。對于水土保持效益的監(jiān)測主要是結(jié)合以前的傳統(tǒng)監(jiān)測手段，分析已經(jīng)做出的監(jiān)測結(jié)果。

最后是利用DEM的成果來更新相關(guān)項(xiàng)目區(qū)域的大比例尺地形圖。使用DEM技術(shù)和影像的成果，再使用相關(guān)的軟件來完成對項(xiàng)目區(qū)域的三維模型的建立，通過虛擬的漫游技術(shù)和客觀真實(shí)的現(xiàn)象來展現(xiàn)出相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)際狀況或者是該項(xiàng)目所在的整個(gè)區(qū)域范圍的實(shí)際狀況，不僅能夠加強(qiáng)觀察者的真實(shí)感還能十分真實(shí)的反應(yīng)該項(xiàng)目的水土現(xiàn)狀以及水土流失和治理的現(xiàn)象，有利于相關(guān)部門直面水土現(xiàn)狀，更好的治理水土問題，解除相關(guān)隱患。

4結(jié)語

無人機(jī)因其機(jī)動(dòng)靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式、快速響應(yīng)的多數(shù)據(jù)獲取能力，其可以搭載高分辨率數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行快速測圖亦可搭載視頻采集設(shè)備，分辨率高、實(shí)效性好、應(yīng)急性強(qiáng)等優(yōu)勢。綜合無人機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用效果， 該技術(shù)將在我國水土保持監(jiān)測領(lǐng)域中有著相當(dāng)大的應(yīng)用前景。作者認(rèn)為無人機(jī)技術(shù)結(jié)合實(shí)地測驗(yàn)完全可以用于水土保持監(jiān)測工作，并且野外工作量小，監(jiān)測精度高，可作為今后監(jiān)測工作的發(fā)展方向。

篇3

1 無人機(jī)遙感技術(shù)的工作原理

無人機(jī)是利用無線電遙控設(shè)備以及其自身攜帶的程序控制系統(tǒng)組成。無人機(jī)遙感控制系統(tǒng)是具有高分辨率以及具有高精度遙感影像的獲取和處理的一種全新的技術(shù)樣式。它通過無人機(jī)機(jī)為其載體，上面安裝有數(shù)碼攝像機(jī)，和數(shù)碼錄像機(jī)等設(shè)備，并通過遙感衛(wèi)星處理技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步傳輸，來實(shí)現(xiàn)對地理位置信息的掌握。無人機(jī)通過自身的遙感系統(tǒng)來獲得較高分辨率的數(shù)據(jù)信息，其中通過3S技術(shù)在遙感系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而達(dá)到對土地或者其他地理環(huán)境的快速處理。而對于遙感傳感器來說，其控制系統(tǒng)要要能夠根據(jù)事先設(shè)置好的拍攝點(diǎn)、攝影比例尺以及飛行速度和高度等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算以及對遙感傳感器工作進(jìn)行有效控制，從而使獲得的技術(shù)數(shù)據(jù)等達(dá)到準(zhǔn)確詳細(xì)的目的。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)的工作流程

無人機(jī)遙感技術(shù)對農(nóng)村土地承辦經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記項(xiàng)目采用的是真彩色攝像，影像的分辨率達(dá)到了03米。

獲取影響資料進(jìn)行土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記的作業(yè)流程（如圖1）。

圖1 土地經(jīng)營確權(quán)登記發(fā)證作業(yè)流程

3 無人機(jī)遙控技術(shù)在土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記中的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)以及存在的一些問題

3.1 無人機(jī)遙控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

無人機(jī)遙控技術(shù)作為現(xiàn)在比較流行的技術(shù)在世界上受到了廣泛應(yīng)用。無人機(jī)航測作為一項(xiàng)空間數(shù)據(jù)采集的一種重要方法，其具有較長的續(xù)航時(shí)間以及成本低廉，能夠?qū)⒂跋襁m時(shí)的進(jìn)行傳輸，并且可以對那些高危地區(qū)進(jìn)行有效探測，還有就是它和其它遙感技術(shù)相比就有激動(dòng)靈活的優(yōu)勢。而正是無人機(jī)航測的自身優(yōu)勢可以對那些衛(wèi)星遙感以及有人機(jī)遙感形成一個(gè)很好的補(bǔ)充。

3.2 無人機(jī)遙感技術(shù)所存在的問題

（1）起降技術(shù)和抗風(fēng)性較差。從無人機(jī)的工作方式和方法不同，其在自身的設(shè)計(jì)上也存在著較大的差別。對于那些需要滑降的飛機(jī)來說，在有些地方難以找到適合降落的區(qū)域，而在一些不滿足起降的地方實(shí)施飛機(jī)的起降工作，對機(jī)的自身來說就會(huì)造成很大的傷害，而且還有可能造成飛機(jī)的嚴(yán)重事故的發(fā)生。如果在航測的過程中使用那些體型較小的無人機(jī)的話，則由機(jī)自身重量較輕以及航程不足等原因，則不能達(dá)到航測的應(yīng)用要求，使用較小型的無人機(jī)還會(huì)因?yàn)轱w行高度低，而在低空作業(yè)時(shí)受到風(fēng)速以及風(fēng)向等因素的影響較大，因此在一定程度上也不能較好的完成航測任務(wù)。因此，對于那些比較大型的無人機(jī)來說，如何將其起降技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，對于那些小型無人機(jī)來說如何能夠有效的提高它們的抗風(fēng)性將會(huì)是現(xiàn)在所要解決的迫切問題，也是無人機(jī)能否較好使用的關(guān)鍵。

（2）傳感器的有效控制以及在具體姿態(tài)上的控制技術(shù)，遙感設(shè)備所傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)的儲(chǔ)存技術(shù)以及遙感設(shè)備在后臺(tái)的一些處理技術(shù)等都是在現(xiàn)階段乃至以后實(shí)際應(yīng)用所要迫切解決的問題。

4 無人機(jī)遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及前景

我國的無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用的范圍上也比較廣泛，比如：土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記工作、城鎮(zhèn)的具體規(guī)劃、新農(nóng)村建設(shè)、礦山測量以及國家的國土資源調(diào)查等。無人機(jī)遙感技術(shù)在實(shí)踐中得到了較好的檢驗(yàn)，通過實(shí)踐證明無人機(jī)遙感技術(shù)的可行性即應(yīng)用廣泛性。實(shí)踐證明，利用無人機(jī)航測技術(shù)拍攝技術(shù)拍攝的圖片，無論是在清晰度上還是在分辨率是哪個(gè)都能夠較好的滿足以上的工作任務(wù)。在今年五月份我國運(yùn)用多旋翼無人機(jī)來獲取視頻資料，而這項(xiàng)技術(shù)還處在探索和實(shí)踐環(huán)節(jié)，并通過與央視的合作，通過多旋翼無人機(jī)技術(shù)來對新業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展，而這也是利用多個(gè)多旋翼無人機(jī)在較高海拔和氣候狀況復(fù)雜多變的環(huán)境下進(jìn)行業(yè)務(wù)的測試，這樣不僅使我國無人機(jī)技術(shù)水平得到較好的提升，而且也為無人機(jī)技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域和范圍提供了技術(shù)支撐。在以后的應(yīng)用中，可以將無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到電力線路的檢測上，從而達(dá)到簡便、安全和效率的提升。無人機(jī)技術(shù)還可以運(yùn)用到森林的防火偵查以及在危險(xiǎn)區(qū)域的地質(zhì)勘查等環(huán)節(jié)，從而降低人為操作所造成的危險(xiǎn)的發(fā)生。無人機(jī)應(yīng)用還可以在空中的指揮救援、環(huán)境的遙感監(jiān)測、地理國情的勘測以及數(shù)字城市的建設(shè)等。因此，無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)在的實(shí)際應(yīng)用以及今后的應(yīng)用前景上都是非常廣闊的，而無人機(jī)技術(shù)現(xiàn)在還處在快速發(fā)展階段，如何在今后將無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新及完善，并探索出一條適合無人機(jī)發(fā)展需要的作業(yè)流程也是現(xiàn)在人們所要迫切考慮的問題。

篇4

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)遙感技術(shù)；森林資源；調(diào)查；運(yùn)用價(jià)值

森林資源的調(diào)查是林業(yè)活動(dòng)開展的重要基礎(chǔ)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，我國的森林資源調(diào)查技術(shù)逐漸的完善，尤其是近幾年，遙感技術(shù)的發(fā)展逐漸加快，無人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用也越來越重要。

一、無人機(jī)遙感概述

無人機(jī)遙感技術(shù)簡單的說就是將無人機(jī)技術(shù)與遙感技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，其主要的技術(shù)內(nèi)容有無人駕駛飛行技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、遙感應(yīng)用技術(shù)以及GPS差分定位技術(shù)，這是一種相對較為綜合的技術(shù)，起可以快速的對我國森林資源進(jìn)行調(diào)查，并對相應(yīng)的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，以此來進(jìn)行對森林資源的調(diào)查。這一技術(shù)在使用的過程中具有成本低、消耗低、風(fēng)險(xiǎn)小、可以進(jìn)行重復(fù)使用的特點(diǎn)，無人機(jī)遙感技術(shù)最開始是在偵查方面進(jìn)行使用，主要用于軍事領(lǐng)域，逐漸擴(kuò)展到氣象環(huán)境的觀測、資源的勘探以及突發(fā)事件的處理。無人機(jī)遙感以其高效率、高分辨率的優(yōu)勢得到廣泛的推廣，這也是傳統(tǒng)遙感技術(shù)難以進(jìn)行比擬的，這也就逐漸受到研究人員的關(guān)注，在一定程度上擴(kuò)大了無人機(jī)遙感的使用。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸加快，科技水平有著顯著的提高，無人機(jī)遙感技術(shù)也有著一定程度的發(fā)展，也是由于無人機(jī)遙感設(shè)備的功能逐漸完善，其在更多的領(lǐng)域得到有效的應(yīng)用。尤其是在森林資源的調(diào)查過程中，無人機(jī)以其自身的優(yōu)勢得到相關(guān)工作人員的重視，并對我國的森林資源進(jìn)行了有效的調(diào)查，不僅可以有效的預(yù)防自然災(zāi)害，也可以對出現(xiàn)的自然災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)、有效的監(jiān)測，從根本上提高自然災(zāi)害的處理效果，降低災(zāi)害造成的損失。

二、無人機(jī)遙感在森林調(diào)查中的運(yùn)用價(jià)值

（一）森林資源調(diào)查

森林資源的變化受到廣泛的關(guān)注，所以對森林資源調(diào)查對我國的林業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，對森林蓄積量的調(diào)查與森林資源清查是現(xiàn)階段遙感技術(shù)應(yīng)用研究的重要內(nèi)容，這一系列應(yīng)用在一定程度上彰顯了無人機(jī)遙感的作用，其不僅可以對森林資源的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行檢測，也可以提高對信息獲取的時(shí)效性與真實(shí)性，同時(shí)，圖像也可以對現(xiàn)階段森林的狀態(tài)與立體覆蓋等狀況進(jìn)行真實(shí)的反應(yīng)。此外，無人機(jī)遙感的成像速度相對較快，這也就提高的森林資源調(diào)查信息的時(shí)效性，加強(qiáng)了不同植被所分布的規(guī)律，通過不同的遙感資料，來保障森林資源調(diào)查的效率與質(zhì)量。

在對森林資源進(jìn)行清查的過程總，傳統(tǒng)的清查注重對森林資源的面積、樹種等方面進(jìn)行識(shí)別，這種調(diào)查難以充分的對森林資源中的內(nèi)容進(jìn)行充分的管理。而通過無人機(jī)遙感技術(shù)對森林資源進(jìn)行監(jiān)察則可以對森林內(nèi)部的詳細(xì)信息進(jìn)行及時(shí)的掌握，也可以全面、準(zhǔn)確、客觀的對森林的分布狀況進(jìn)行有效的掌握，這也是無人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中運(yùn)用的價(jià)值。

森林資源進(jìn)行監(jiān)測的另一方面內(nèi)容就是森林的蓄積量監(jiān)測，遙感影像光譜信息與森林生物之間存在著一定的聯(lián)系，據(jù)相關(guān)的研究表明，森林自身的蓄積量與波譜比值之間有著一定的關(guān)系，所以無人機(jī)遙感在對森林的蓄積量進(jìn)行調(diào)查的過程中有著一定的優(yōu)勢與特點(diǎn)，其不僅可以通過對遙感數(shù)字影像來對相應(yīng)的數(shù)據(jù)狀況進(jìn)行分析，也可以精確的掌握植被的分布狀況，這也是對森林資源進(jìn)行調(diào)查與分析的重要途徑。

（二）森林生態(tài)環(huán)境研究

森林生態(tài)環(huán)境的研究是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸的加快，生態(tài)環(huán)境的平衡受到一定的影響，環(huán)境也逐漸開始惡化，這也就在一定程度上影響到了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，難以對可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求進(jìn)行貫徹落實(shí)。無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確、適時(shí)的對森林資源進(jìn)行調(diào)查，及時(shí)掌握森林資源的動(dòng)態(tài)發(fā)展，這也就為生態(tài)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（三）森林火災(zāi)檢測與災(zāi)情評估

森林防火是現(xiàn)階段進(jìn)行森林資源管理中的重要內(nèi)容，通過傳感器來將光波與熱紅外對森林進(jìn)行檢測，以此來對災(zāi)區(qū)的位置進(jìn)行明確，并對火災(zāi)的發(fā)展方向掌握，這也就為救援提供了相應(yīng)的依據(jù)與基礎(chǔ)。無人機(jī)遙感以其自身的優(yōu)勢來對火災(zāi)的相關(guān)信息進(jìn)行調(diào)查，以此為依據(jù)制定相應(yīng)的解決措施，可以在一定程度上減少火災(zāi)造成的損失。此外，在我國的林火監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)中，無人機(jī)遙感技術(shù)有著重要的作用，也可以加強(qiáng)森林防火的效果。

（四）森林水文

森林的水文狀況也是進(jìn)行森林調(diào)查中的重要內(nèi)容，其不僅可以保障生態(tài)的平衡發(fā)展，也可以在一定程度上加強(qiáng)防洪、防旱等方面的效果。無人機(jī)遙感技術(shù)在森林的水文中有著重要的應(yīng)用，其對森林水文現(xiàn)象的發(fā)生以及其發(fā)展的動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行掌握，這也是保障森林發(fā)展的重要途徑?，F(xiàn)階段水土流失的現(xiàn)象相對較為嚴(yán)重，這也就影響到了森林的發(fā)展，而無人機(jī)遙感技術(shù)在這一方面起到至關(guān)重要的作用。

結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技的進(jìn)步，無人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用也在不斷的完善?，F(xiàn)階段的森林調(diào)查中對數(shù)據(jù)的要求逐漸向著多元化的方向發(fā)展，對數(shù)據(jù)的精度、實(shí)效以及質(zhì)量等方面的要求也逐漸嚴(yán)格，這就要求明確無人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的價(jià)值，并對其中存在的問題進(jìn)行不斷的完善，從根本上保障我國社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張園，梁世祥等.無人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（06）

[2]謝濤，劉銳等.基于無人機(jī)遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測研究進(jìn)展[J].環(huán)境科技，2013（08）

篇5

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)技術(shù);測繪測量;應(yīng)用

1 無人機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，全世界有30多個(gè)國家正在進(jìn)行無人飛行器的研制工作，超過40個(gè)國家已經(jīng)投入使用無人飛行器。有很多國家正在進(jìn)行無人機(jī)行業(yè)的建設(shè)以及使用推廣階段，而中國在無人機(jī)行業(yè)取得了重大發(fā)展，很多國外高端市場已經(jīng)開始引進(jìn)中國的無人機(jī)產(chǎn)品。有專家指出，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)的新應(yīng)用，隨著我國無人機(jī)技術(shù)裝備的發(fā)展成熟和售后服務(wù)的不斷進(jìn)步，我國在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面可以引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)。近年來飛速發(fā)展起來的低空遙感技術(shù)，是一項(xiàng)通過在無人機(jī)平臺(tái)上搭載航空數(shù)碼相機(jī)來進(jìn)行航空攝影的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)，自動(dòng)導(dǎo)航功能運(yùn)用imu/gps技術(shù)，在一千米以內(nèi)作業(yè)方式為低空作業(yè)，該技術(shù)具有靈活的機(jī)動(dòng)、反映迅速、準(zhǔn)確度高和可在云下進(jìn)行攝影等特點(diǎn)。無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為滿足我國重大需求的一項(xiàng)重要技術(shù)之一，主要作用方面有我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、應(yīng)急救災(zāi)、數(shù)字城市建設(shè)、處置突發(fā)事件、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境變化監(jiān)測、礦山監(jiān)測以及工程設(shè)計(jì)等。到目前為止，無人機(jī)技術(shù)在我國得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用，并累積了很多技術(shù)資源。

2 無人機(jī)技術(shù)的概念

無人機(jī)測繪測量系統(tǒng)作為現(xiàn)代化測繪測量裝備體系的重要組成部分，不僅在測繪測量應(yīng)急保障服務(wù)中起著重要作用，也在國家政府部門的應(yīng)急救援體系中充當(dāng)著重要角色。推廣應(yīng)用無人機(jī)測繪測量技術(shù)，一是能夠有效提高測繪測量應(yīng)急服務(wù)保障水平，二是能夠有效的增強(qiáng)測繪測量成果，三是能夠有效促進(jìn)數(shù)字化城市建設(shè)的步伐，四是能夠有效的提高社會(huì)管理效能。

3 無人機(jī)技術(shù)在測繪測量方面的優(yōu)勢

3.1 無人機(jī)技術(shù)監(jiān)測高效迅速

對于應(yīng)急事件無人機(jī)能夠及時(shí)對監(jiān)測區(qū)域采取大范圍監(jiān)測，能夠迅速生成監(jiān)測區(qū)域的清晰的圖像數(shù)據(jù)。其中單臺(tái)無人機(jī)的周監(jiān)測量最高可達(dá)2100平方公里左右，監(jiān)測效率得到大幅度的提升。

3.2 無人機(jī)遙感監(jiān)測范圍大且具宏觀性

針對不同航高無人機(jī)能夠進(jìn)行大范圍、高空間的監(jiān)測的同時(shí)，還能夠?qū)^小面積、地空間進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測。另外，無人機(jī)遙感監(jiān)測可同時(shí)采用多架無處理效率高人機(jī)、多次監(jiān)測的方式對上萬平方公里的監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測作業(yè)。經(jīng)過多光譜分析，可以得到大范圍監(jiān)測區(qū)域的各項(xiàng)監(jiān)測信息，并將傳統(tǒng)點(diǎn)信息和得到的信息相結(jié)合，得到整個(gè)監(jiān)測區(qū)域的信息。監(jiān)測區(qū)域情況可以利用三維仿真模擬技術(shù)來進(jìn)行宏觀展示，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)能為相關(guān)部門的決策提供便利。

3.3 具有很高的處理效率

無人機(jī)技術(shù)的影像分辨率的范圍在0.1～0.5米之間，比目前國內(nèi)外的高分辨衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的分辨率都要高，同時(shí)，其采集數(shù)據(jù)速度較快，處理效率也很高。

3.4 具有很強(qiáng)的周期性

無人機(jī)技術(shù)可以與GIS或遙感應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成處理，測繪測量應(yīng)用也能夠很便捷快速的進(jìn)行搭載，為測繪測量工作的綜合性和周期性提供了良好的保障服務(wù)。

4 無人機(jī)技術(shù)在測繪測量中的應(yīng)用

4.1 低空無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)的應(yīng)用

常規(guī)航空攝影較為困難地區(qū)一般包括起降條件不好、云層位置偏低以及有高山處，在此區(qū)域內(nèi)使用無人機(jī)測繪測量加護(hù)，能夠高效、迅速的得到精確的高得到航空影像，大幅度提升測繪測量的現(xiàn)勢性和測繪測量應(yīng)急保障服務(wù)水平的同時(shí)，還能高效率的處理獲得的高精度影像資料，并在監(jiān)測城市變化、城市規(guī)劃、重大工程、國土資源遙感監(jiān)測、應(yīng)急救災(zāi)、開發(fā)在原監(jiān)測與評估農(nóng)林、建設(shè)新農(nóng)村、城鎮(zhèn)等方面起著重要作用，還能夠加快我國的城市建設(shè)，提高社會(huì)管理水平等。在測繪測量行業(yè)推廣和發(fā)展低空無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)具有非常重要的意義，能夠迫切的解決測繪測量成果的現(xiàn)勢性，能夠大幅度的提升應(yīng)急服務(wù)保障水平，對于建設(shè)數(shù)字中國、構(gòu)建數(shù)字城市都有著不可替代的重要作用。低空無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)有很多方面的優(yōu)勢，例如機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速敏捷、精確度高、性能可靠安全、資金花費(fèi)較少、應(yīng)用范圍大等，因此，國家測繪局應(yīng)該對此技術(shù)進(jìn)行推廣和發(fā)展，并大力支持地方測繪隊(duì)伍在測繪測量過程中應(yīng)用該技術(shù)。另外，研發(fā)人員也要積極進(jìn)行研發(fā)工作并做好市場需求調(diào)研，在客戶需要的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，還要建立健全售后服務(wù)機(jī)制體系，積極建立技術(shù)研發(fā)、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)培訓(xùn)、售后服務(wù)以及技術(shù)更新等一條龍式服務(wù)，建立完善的低空無人機(jī)測繪測量系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。

4.2 無人飛艇低空航測系統(tǒng)的應(yīng)用

此系統(tǒng)能夠在低空條件下獲得分辨率高、清晰度高的影像資料，很大程度上解決了大比例尺測圖的需要。此系統(tǒng)配備自檢校的特寬較低空數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)，通過獨(dú)特設(shè)計(jì)的檢校軟件和像片重疊關(guān)系糾正機(jī)械形變所造成的誤差。通過邊緣現(xiàn)場來彌補(bǔ)因相機(jī)姿態(tài)角偏旋所帶來的精確度誤差的問題。同時(shí)，此系統(tǒng)大幅度的減少了成像系統(tǒng)的重量，滿足了無人及低空航測的需求。另外，map-at/cs軟件提升了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，影像處理能力較高，非常適合低空無人機(jī)航測。

4.3 中測系列無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)

此系統(tǒng)有三種型號(hào)：垂直尾、雙發(fā)和倒桅尾。此系統(tǒng)的特點(diǎn)在于機(jī)動(dòng)性好、適應(yīng)性好、運(yùn)行花費(fèi)小，適合應(yīng)用于新農(nóng)村建設(shè)測繪和應(yīng)急測繪等。其中，雙發(fā)型中測無人機(jī)在雪域高原的第一次航測，也是在青藏高原地區(qū)無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)的首次應(yīng)用。另外，此系統(tǒng)還是國內(nèi)首次在gps導(dǎo)航控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)曝光攝影和自動(dòng)偏旋修正技術(shù)，配備了精度高的幾何檢校標(biāo)定的小型數(shù)字相機(jī)，能夠滿足大比例尺測圖的需要。

作為我國航空遙感技術(shù)體系的重要組成成分的低空無人機(jī)飛行器航測遙感系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)上看具有良好的系統(tǒng)性，從產(chǎn)品上看具有良好的實(shí)用性，從技術(shù)上看具有良好的創(chuàng)新性。被廣泛應(yīng)用在建設(shè)新農(nóng)村、建設(shè)數(shù)字化城市、抗震救災(zāi)以及國家的重大工程等方面。

4 結(jié)束語

無人機(jī)技術(shù)在推動(dòng)測量測繪科技不斷創(chuàng)新以及提升測量測繪保障服務(wù)能力方面起著重要作用，還能夠促進(jìn)相關(guān)部門對所需的地理信息進(jìn)行及時(shí)的掌握，幫助國民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息化，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉金亨，呂郁青，張曉博等.無人機(jī)遙感在測繪測量中的應(yīng)用[J].硅谷，2015，（1）：134-134，141.

篇6

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)、航測技術(shù)

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中圖分類號(hào)：V279+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引言

無人機(jī)航測遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、飛機(jī)遙感之后發(fā)展起來的一項(xiàng)新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測繪保障、國土資源監(jiān)測、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種機(jī)動(dòng)靈活、可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的一種航測技術(shù)。但也存在影像重疊度不規(guī)則、像幅小、影像傾角大、旋偏角大，影像有明顯畸變等問題，這些情況都對現(xiàn)有無人機(jī)航測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。

本文從生產(chǎn)案例出發(fā)，以無人機(jī)航測技術(shù)為主線，對生產(chǎn)過程中無人機(jī)航測出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了分析探討。

1 生產(chǎn)實(shí)踐

1.1主要技術(shù)依據(jù)

《無人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)要求》(CH/Z3002-2010)；

《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》(CH/Z3005-2010)；

《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》(CH/Z 3003-2010)；

《低空數(shù)字航空攝影外業(yè)規(guī)范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

1.2 數(shù)據(jù)源及預(yù)處理

1.2.1 數(shù)據(jù)源

本測區(qū)選用無人機(jī)航空攝影獲取的真彩色影像，航攝面積為10平方公里。航攝儀采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距為：35mm，相幅大小為：5616×3744，像元分辨率為6.41um。影像地面分辨率為0.2米。

1.2.2遙感影像預(yù)處理

無人機(jī)航空攝影采用的相機(jī)為非量測型相機(jī)，因此，在進(jìn)行空中三角測量恢復(fù)影像空中姿態(tài)時(shí)，需要對相機(jī)進(jìn)行像片畸變差改正。（相機(jī)畸變改正在四維公司檢校完成）

1.3 無人機(jī)航測總體作業(yè)流程

1.4無人機(jī)航空攝影

本次無人機(jī)航攝分兩個(gè)架次進(jìn)行，由GPS領(lǐng)航數(shù)據(jù)計(jì)算相對飛行高度。飛行質(zhì)量和影像良好，影像清晰度高、色彩均勻、飽和度良好，能夠表達(dá)真實(shí)的地物信息，可以滿足1:2000成圖要求。

像片航向重疊度為75%，旁向重疊一般為35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。

1.5 像片控制測量

1.5.1 像控點(diǎn)精度要求

像控點(diǎn)對最近基礎(chǔ)控制點(diǎn)的平面位置中誤差不大于0.2米，高程中誤差不大于0.2米。

1.5.2 像控點(diǎn)布點(diǎn)方案

項(xiàng)目布點(diǎn)方案確定為雙模型布點(diǎn)，全部布設(shè)為平高點(diǎn)。

1.5.3 像控點(diǎn)測量

在像控測量之前，首先對測區(qū)內(nèi)收集到的已知控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，檢核控制點(diǎn)情況；為滿足后續(xù)像控測量，聯(lián)測已知點(diǎn)的同時(shí)加密了2個(gè)控制點(diǎn)。聯(lián)測采用GPS靜態(tài)相對定位方式施測，采用邊連式的布網(wǎng)形式。全網(wǎng)共聯(lián)測已有已知點(diǎn)4個(gè)，新設(shè)控制點(diǎn)2個(gè)，觀測時(shí)具體技術(shù)參數(shù)依據(jù)規(guī)范，像控點(diǎn)采用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）的方法進(jìn)行測量，滿足要求。

1.6 空中三角測量

本項(xiàng)目采用Virtuozo工作站進(jìn)行空三加密，根據(jù)航飛及影像分布情況，將空三區(qū)域分為兩個(gè)加密區(qū)域網(wǎng)采用自動(dòng)與手動(dòng)相結(jié)合的方式進(jìn)行空三加密，即采用自動(dòng)匹配進(jìn)行像點(diǎn)量測，剔除粗差。人工調(diào)整直至連接點(diǎn)符合規(guī)范要求，檢查點(diǎn)平面中誤差為0.3米，高程中誤差為0.17米，最終加密成果符合1:2000數(shù)據(jù)采集要求。

1.7 數(shù)據(jù)采集

在空三完成后，利用空三成果進(jìn)行單模型定向時(shí)我們發(fā)現(xiàn)有模型無法定向的情況，第一架次無法建立的模型有29個(gè)，占總模型數(shù)的4%。第二架次有67個(gè)無法建立的模型占總模型數(shù)的9%。主要原因?yàn)闊o人機(jī)航攝姿態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致的飛行傾角、旋偏角過大，航線彎曲、像片比例不一致等現(xiàn)象都是導(dǎo)致單模型定向精度差的原因?？紤]到1:2000地形圖精度要求，我們提出了如下解決方案：在測圖定向超限點(diǎn)的周圍進(jìn)行野外實(shí)測用來檢核分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行必要的修正。

1.8 項(xiàng)目精度報(bào)告

根據(jù)1:2000精度要求對測繪產(chǎn)品檢進(jìn)行了精度的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)了3幅地形圖，其中高程精度中誤差最大為0.36米，最小為0.27米，從統(tǒng)計(jì)的結(jié)果看，粗差率比較高，有的達(dá)到了5%，平面精度中誤差為0.75米。

2 結(jié) 論

（1）無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用于地形圖的生產(chǎn)存在不確定性，比如，區(qū)域網(wǎng)整體加密精度評定良好，但單模型定向精度存在超限情況，在測圖過程中表現(xiàn)為測圖定向點(diǎn)和立體模型套合差大、接邊誤差大等，可以通過外業(yè)實(shí)測進(jìn)行補(bǔ)充測量、驗(yàn)證。

（2）利用無人機(jī)航測進(jìn)行航空攝影測量時(shí)，應(yīng)采用試驗(yàn)區(qū)的作業(yè)方法，即在確定布點(diǎn)方案前選取一定面積的試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)方案試驗(yàn)，分析精度指標(biāo)后確定作業(yè)方案。

（3）目前，無人機(jī)航測技術(shù)主要應(yīng)用于載人飛機(jī)航測技術(shù)的補(bǔ)充方面，如多塊小面積、危險(xiǎn)場所、遠(yuǎn)離機(jī)場或沒有可供其起降場地的區(qū)域，在載人機(jī)不便或無法完成的情況下，由無人機(jī)來完成。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：微型遙控?zé)o人機(jī)；技術(shù)方案；測量精度

Abstract: With the rapid development of information science and related industries, the rapid growth of demand for spatial data. Mini remote control without provides a new technical way human-computer photogrammetry platform for these special needs. The main factors of the miniature unmanned drone aircraft, structural characteristics, atmospheric conditions, flight control, technical scheme and post processing software and other aspects of the effects of mini remote-controlled UAV low altitude photogrammetry accuracy.

Key words: Micro drone; technology solutions; measuring accuracy

中圖分類號(hào)：P25文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：

一、無人機(jī)遙感介紹

無人機(jī)飛行器與航空攝影測量相結(jié)合，成為航空對地觀測的新遙感平臺(tái)被引入測繪行業(yè)，加上數(shù)碼相機(jī)的引入，就使得“無人機(jī)數(shù)字遙感”成為航空領(lǐng)域的一個(gè)嶄新發(fā)展方向。“無人機(jī)數(shù)字遙感”有低成本、快捷、靈活機(jī)動(dòng)等顯著特點(diǎn)，可成為衛(wèi)星遙感和有人機(jī)遙感的有效補(bǔ)充手段。

無人機(jī)飛行器遙感技術(shù)有其他遙感技術(shù)不可替代的優(yōu)點(diǎn)，可成為衛(wèi)星遙感的有效補(bǔ)充手段，該技術(shù)主要涉及飛機(jī)平臺(tái)、測控及信息傳輸、傳感器、遙感空基交互控制、地面實(shí)驗(yàn)/處理/加工、以及綜合保障等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。我國無人飛行器航空遙感技術(shù)的進(jìn)步不僅表現(xiàn)在無人飛行器的研制，還表現(xiàn)在正好適用于航空遙感的飛行控制系統(tǒng)、遙感通訊系統(tǒng)的研制，更表現(xiàn)為輕小型化傳感器及其單反數(shù)碼相機(jī)，并配備有姿態(tài)穩(wěn)定平臺(tái)可快速獲取城鎮(zhèn)大比例尺真彩色航空影像。

目前的無人機(jī)遙感系統(tǒng)多使用小型數(shù)字相機(jī)（或掃描儀）作為機(jī)載遙感設(shè)備，與傳統(tǒng)的航片相比，存在像幅較小、影像數(shù)量多等問題，針對其遙感影像的特點(diǎn)以及相機(jī)定標(biāo)參數(shù)、拍攝（或掃描）時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和有關(guān)幾何模型對圖像進(jìn)行幾何和輻射校正，開發(fā)出相應(yīng)的軟件進(jìn)行交互式的處理。進(jìn)一步的建摸、分析使用相應(yīng)的遙感圖像處理軟件。

二、微型遙控?zé)o人機(jī)的特點(diǎn)

無人駕駛飛行器按照系統(tǒng)組成和飛行特點(diǎn)，分為固定翼型無人機(jī)、無人駕駛直升機(jī)和無人駕駛飛艇等種類。近幾年來，微型遙控?zé)o人機(jī)變成了無人駕駛飛行器家族新的成員，它成為航天遙感、航空遙感和地面遙感平臺(tái)的重要補(bǔ)充，它起著傳統(tǒng)攝影平臺(tái)不可替代的作用，在攝影測量中顯現(xiàn)了它的優(yōu)越性，它的特點(diǎn)有：

1.安全性高。遙控航空攝影的的作業(yè)現(xiàn)場許多是載人飛行器無法到達(dá)的空域或危險(xiǎn)地區(qū)。如高原、沙漠、沼澤、火山口等。即使無人機(jī)出現(xiàn)故障，也不會(huì)出現(xiàn)人員傷亡。

2.成本低廉。用戶無須一次性大量投資，無需租用場地，不需轉(zhuǎn)場，現(xiàn)場起降，運(yùn)營成本、維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于載人機(jī)系統(tǒng)。

3.不需任何審批手續(xù)。它體積小，機(jī)動(dòng)靈活，可在云層下做超低空、超視距飛行，降低了對天氣條件的要求。

4.效率高。攝影資料現(xiàn)場回放，不符合要求的可即時(shí)重拍，飛行時(shí)間基本是有效拍攝時(shí)長；工作現(xiàn)場集中，便于統(tǒng)籌安排。

三、影響微型無人機(jī)低空攝影測量精度的主要因素

雖然微型遙控?zé)o人機(jī)因其機(jī)動(dòng)、靈活、低成本、不受空管限制等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大比例尺地圖更新、新農(nóng)村建設(shè)、土地整理、城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)等方面，但限于自身制造工藝和軟件設(shè)計(jì)水平，在測繪1：500和1：1000大比例尺地形圖方面，難以滿足精度要求，結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)，從其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、飛行控制、自然條件及后續(xù)處理軟件等方面闡述影響微型遙控?zé)o人機(jī)低空攝影測量精度的主要因素。

1.微型無人機(jī)本身結(jié)構(gòu)對影像質(zhì)量的影響

由于微型遙控?zé)o人機(jī)攝影時(shí)使用的是小型數(shù)碼相機(jī)，它與傳統(tǒng)的專業(yè)量測相機(jī)相比，其性能和結(jié)構(gòu)有較大的差異。

（1）相機(jī)物鏡存在較大色差和畸變差

相機(jī)物鏡是一種光學(xué)玻璃，它對不同波長的光線折射率是不同的，因而在焦平面上形成各自的焦點(diǎn)，產(chǎn)生橫向色差和縱向色差，色差使得像片上的影像模糊不清晰；相機(jī)物鏡是采用非球面研磨技術(shù)的透鏡組，但在加工、安裝和調(diào)試時(shí)難免還有一定的殘差，畸變差使得被攝景物與影像不能保持精確的相似性，造成了影像的幾何變形。

現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)大多數(shù)采用窄畫幅或中畫幅CCD影像傳感器來記錄影像數(shù)據(jù)，由于感光單元的非正方形因子、CCD面陣的非正交性排列和像素單元畸變差的存在，從影像中心到邊緣誤差逐漸增大，最大可達(dá)到50個(gè)像素，平面誤差約3-4米，無法獲取滿足精度要求的數(shù)據(jù)源，只有對影像進(jìn)行糾正才能獲取可供量測的穩(wěn)定清晰的影像。

（2）CCD芯片大小和分辨率

分辨率是指數(shù)碼相機(jī)CCD芯片對被攝物體的解析能力。像素?cái)?shù)量是衡量數(shù)碼相機(jī)分辨率的關(guān)鍵因素，在等量面積上，像素越多，單元像素越小，影像的清晰度才越高，細(xì)節(jié)表現(xiàn)才越好，色彩還原才越逼真。否則，影像質(zhì)量越低劣。

（3）數(shù)碼噪音

每一卷傳統(tǒng)膠片對應(yīng)一個(gè)感光度值，而同一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)有多種不同的“相當(dāng)感光度”值，當(dāng)采用高感光度拍攝時(shí)，傳感器信號(hào)被放大，干擾電流也隨之放大，引起更多的噪音。產(chǎn)生數(shù)碼相機(jī)噪音的原因有本身元器件的性能、線路設(shè)計(jì)采用的降噪技術(shù)、拍攝時(shí)使用了較高感光度、曝光不足、長時(shí)間曝光等因素，數(shù)碼噪音引起圖像上的雜點(diǎn)增多，使得圖像質(zhì)量降低。

2.大氣條件對影像質(zhì)量的影響

對攝影成像來說景物亮度的大小只影響像片上的曝光量，重要的是像片上相鄰地物影像之間的密度差，如果地物影像之間沒有密度差異，也就是沒有影像反差，也就無法從影像上辨別地物，而決定影像反差的因素除了景物本身特征外，主要取決于陽光部分和陰影部分照度之間的差異，如果選擇天氣條件不好時(shí)攝影必然使影像質(zhì)量變差。

3.飛行控制技術(shù)對影像質(zhì)量的影響

微型無人機(jī)體積較小，一般都在三十公斤之內(nèi)，在攝影時(shí)受氣流、風(fēng)力、風(fēng)向影響較大，無法保持直線平穩(wěn)飛行，航線傾角、旁向傾角和旋轉(zhuǎn)角都很大，飛行姿態(tài)難以控制，飛機(jī)在航線前后左右等方向上擺動(dòng)造成了影像模糊，影像了清晰度。另外，由于遙控?zé)o人機(jī)采用低空飛行，航高較低，相對地面物體移動(dòng)速度較快，在曝光過程中，成像面上的地物構(gòu)像隨之產(chǎn)生位移，形成像移，像移的出現(xiàn)同樣使影像模糊，影響了成像質(zhì)量。

4.技術(shù)方案對量測精度的影響

（1）相片重疊度、基高比對量測精度的影響

小型數(shù)碼相機(jī)一般均為矩形陣面的CCD，并非傳統(tǒng)的正方形。像片重疊度越大基線越短，基高比越小，正常情況下，其基高比為0.15左右，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)攝影的0.50，在立體模型下，同名地物交會(huì)角較小，降低了立體觀測效果，直接影響高程量測精度。如果在保證具有三度重疊的前提下，盡量減少相片重疊度或使CCD陣面的長邊與攝影航線相一致，可以大大增加基高比，提高高程量測精度。

（2）像控點(diǎn)目標(biāo)選取對測量精度的影響

外業(yè)像控點(diǎn)測量時(shí)，對目標(biāo)點(diǎn)的選取主要取決于影像紋理的豐富程度，影像紋理粗糙、弧形地物、線狀地物交角不好，直接影響了外業(yè)點(diǎn)位選取精度，同時(shí)內(nèi)業(yè)對像控點(diǎn)的轉(zhuǎn)刺同樣有較大的誤差，較低了成圖精度。如果采取先布設(shè)地面目標(biāo)點(diǎn)后攝影，則能較大提高外業(yè)選點(diǎn)精度和內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)刺點(diǎn)精度，有助于提高成圖質(zhì)量。

5.影像后處理軟件對測量精度的影響

目前微型遙控?zé)o人機(jī)獲取的數(shù)據(jù)源，與傳統(tǒng)的航片相比，存在像幅較小、影像數(shù)量多、飛行質(zhì)量不好、影像質(zhì)量差等情況，所以應(yīng)針對其數(shù)據(jù)影像的特點(diǎn)，需開發(fā)出影像自動(dòng)識(shí)別、快速拼接軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理與融合，但是，目前各生產(chǎn)廠家的軟件功能不甚完善、自動(dòng)化程度還不是很高，直接影響了工作效率，對提高成圖質(zhì)量不利。

四、結(jié)束語

無人機(jī)測繪系統(tǒng)和航空遙感是現(xiàn)代化測繪裝備體系的重要組成部分，是測繪應(yīng)急保障服務(wù)的重要設(shè)施，也是國家、省級(jí)、市級(jí)應(yīng)急救援體系的有機(jī)組成部分。開展無人機(jī)測繪系統(tǒng)推廣應(yīng)用，是增強(qiáng)測繪應(yīng)急服務(wù)保障能力的迫切需要，是提高測繪成果現(xiàn)勢性的有效手段，是加快數(shù)字城市建設(shè)的有效保障，是提升社會(huì)管理效能的新型工具，同時(shí)也是大力推進(jìn)測繪科技自主創(chuàng)新、切實(shí)提高測繪保障服務(wù)能力的重要舉措，它將十分有利于有關(guān)部門及時(shí)掌握所需動(dòng)態(tài)地理信息，促進(jìn)創(chuàng)新測繪服務(wù)模式，積極推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化，從而保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康快速地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】無人機(jī)；土地整治竣工驗(yàn)收應(yīng)用；建議

1 土地整理項(xiàng)目驗(yàn)收簡介

土地整理項(xiàng)目驗(yàn)收，就是對田、水、路、林、村等實(shí)施綜合整治后的項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行測量、核查是否符合規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，以評定項(xiàng)目是否能驗(yàn)收。

本次項(xiàng)目區(qū)約3平方公里地處十堰市某縣城東郊，漢水北岸、丹江庫區(qū)腹地，山地、丘陵、盆地交錯(cuò)，海拔在170米至310米之間。該區(qū)域內(nèi)包括已改造的梯田、開發(fā)的新增耕地、農(nóng)村道路與居民點(diǎn)、坑塘、林地等典型地類，具有一定的代表性，且已通過外業(yè)驗(yàn)收測量。

2 無人機(jī)在土地整理項(xiàng)目驗(yàn)收中的運(yùn)用

2.1 無人機(jī)簡介

無人飛行器（Unmanned Air Vehicle）指的是利用無線電遙控設(shè)備或自備程序控制裝置的無人駕駛航空飛行器，主要包括無人固定翼飛機(jī)、無人旋翼飛機(jī)（即無人直升機(jī)）和無人駕駛氦氣艇等，以下簡稱“無人機(jī)”[1]，目前已在國土資源管理部分領(lǐng)域試用。

2.2 無人機(jī)在土地整理項(xiàng)目驗(yàn)收中的運(yùn)用

2.2.1 主要技術(shù)路線

1）技術(shù)路線

無人機(jī)航攝系統(tǒng)主要包括飛行平臺(tái)、數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和配套作業(yè)軟件等。成圖比例尺一般在1：500至1：5000之間，可以滿足地形測繪和區(qū)域土地規(guī)劃以及鐵路、公路等項(xiàng)目的帶狀地塊勘測定界需要[2]。同時(shí)，其航攝精度對于土地整治項(xiàng)目的核查與驗(yàn)收、各項(xiàng)工程施工進(jìn)展情況監(jiān)測均能提供強(qiáng)有力的支撐和保障。

2）工作流程圖

圖1 工作流程圖

3）、外業(yè)作業(yè)情況

當(dāng)日天氣晴朗，能見度較高，風(fēng)力約3級(jí)，適宜航攝。利用無人機(jī)地面操控手薄將無人機(jī)航高設(shè)定為300米，航向重疊度設(shè)為80%，旁向重疊度設(shè)為75%，飛行方向設(shè)為西北------東南。飛機(jī)起飛地點(diǎn)、飛行路線及著陸地點(diǎn)預(yù)先下載Google影像作為底圖在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定或直接在現(xiàn)場設(shè)定，無人機(jī)起飛后按照既定的路線進(jìn)行航攝，在精度為9.3cm條件下歷時(shí)大約37分鐘航攝約3個(gè)多平方公里，總計(jì)拍攝510張照片。整個(gè)航攝過程自動(dòng)完成，為制作滿足精度要求的正射影像圖，在區(qū)域內(nèi)選取6個(gè)均勻分布的明顯地物點(diǎn)作為像片控制點(diǎn)，進(jìn)行野外RTK實(shí)地測量，花費(fèi)時(shí)間約1個(gè)半小時(shí)[3--6]。

4）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

外業(yè)測量結(jié)束后，內(nèi)業(yè)將像控點(diǎn)測量數(shù)據(jù)和所拍照片導(dǎo)入TBC軟件，經(jīng)3個(gè)小時(shí)的影像自動(dòng)處理后，就可以制作完成該土地整理項(xiàng)目區(qū)約3平方公里區(qū)域的1：2000的正射影像圖，內(nèi)業(yè)、外業(yè)整個(gè)過程僅需要2名專業(yè)工作人員。

2.2.2 技術(shù)優(yōu)勢及精度分析

1）綜合對比

2）套合疊加分析

圖1是套合疊加后截取圖放大至1：500，從圖中可以清晰的看到各田塊耕種情況以及配套水池和路面行駛的拖土貨車，經(jīng)過土地整理，項(xiàng)目區(qū)面貌一新，耕種條件極大改善。影像上的田坎線、道路、地類界與全野外數(shù)字測量竣工圖高度吻合，說明正射影像圖精度較高，滿足核查與驗(yàn)收的相關(guān)要求[8]。

圖1：低丘崗地坡改梯影像與竣工圖疊加后的截取放大示意圖（紅色為生產(chǎn)道路線，綠色為田坎線）

圖2：正射影像圖與低丘崗地項(xiàng)目區(qū)新增耕地圖疊加截取圖（紅色為生產(chǎn)道路線，黑色為新增耕地范圍線，草綠色為田坎，湖綠色為道路線）

圖2中新增耕地地塊020范圍線內(nèi)（山頂部分）存在不是耕地的情況，說明項(xiàng)目實(shí)施未完全到位，且新增生產(chǎn)路I-21、I-22、I-23未見實(shí)施。同時(shí)檢查出實(shí)施單位提供的竣工圖與新增耕地來源圖有誤。通過疊加對比，我們可以高效快速的找出問題所在，具體地塊的位置與范圍也一目了然，若經(jīng)過內(nèi)業(yè)進(jìn)一步處理，可得到相關(guān)面積。

3 結(jié)語

通過研究無人機(jī)航攝技術(shù)核查與驗(yàn)收土地整理項(xiàng)目的應(yīng)用情況，可以得到以下結(jié)論：

3.1 優(yōu)勢

1）無人機(jī)低空遙感技術(shù)可大大減少野外工作量，提高成圖效率，且運(yùn)行成本較低。和衛(wèi)星遙感及有人機(jī)比較，無人機(jī)航高度較低，為75米到750米高，航拍時(shí)可在云下飛行，一般可抗3到5級(jí)風(fēng)，甚至可以在小雨中作業(yè)，具有操作方便，易于轉(zhuǎn)場，起飛降落受場地限制較小等優(yōu)點(diǎn)，無需進(jìn)行空域申請等優(yōu)勢。無人機(jī)航拍的精度較高，分辨率可達(dá)5-24cm（取決行高度）。

2）無人機(jī)航攝技術(shù)成果主要指標(biāo)能夠滿足土地整理驗(yàn)收的需要。利用GPS-RTK技術(shù)測繪得到像控點(diǎn)，以及高像素?cái)?shù)碼相機(jī)，使得航測影像地面定位精度能夠達(dá)到1：2000比例尺地形圖測繪精度的要求。

3）能直觀反映土地整治項(xiàng)目的實(shí)施成果。在較高分辨率的正射影像圖中，平整工程、道路工程、水利工程等完成情況清晰可見，既可縮小影像圖了解項(xiàng)目全貌，也可放大影像圖著重檢查單體工程具體情況。

4）為土地整理驗(yàn)收高效工作提供了新的手段。整個(gè)航攝所需內(nèi)外業(yè)時(shí)間與通常手段核查與驗(yàn)收項(xiàng)目所需時(shí)間基本相同，但通過影像圖可以為核查驗(yàn)收迅速確定實(shí)地抽查地塊提供參考，并為內(nèi)業(yè)量取新增耕地面積、測算田間路和生產(chǎn)路、溝渠、防洪堤、田坎等線狀地物長度和工程量，統(tǒng)計(jì)泵房和水池等獨(dú)立設(shè)施數(shù)量提供可能。

5）由于影像圖中地類界、地物易于識(shí)別，使之通過與實(shí)施單位提供的竣工圖、新增耕地圖進(jìn)行疊加對比，從而判斷出新增耕地面積等關(guān)鍵數(shù)據(jù)是否真實(shí)?？梢员苊庖蚪煌ú槐銕砣斯ず瞬橹械拿^(qū)和干擾，有力確保了土地整治項(xiàng)目驗(yàn)收工作的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和實(shí)效性

3.2 局限性

1）無人機(jī)對起降場地有一定要求。降落場地需50m*30m平整區(qū)域，且空域良好。除采用彈射裝置起飛外，還可考慮降落傘回收無人機(jī)或直接使用旋翼無人機(jī)來降低對起降場地的要求。

2）需要測繪技術(shù)人員實(shí)地測繪明顯地物點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，制作正射影像圖需要布設(shè)一定數(shù)量的像控點(diǎn)才能滿足精度要求，外業(yè)人員需持RTK設(shè)備對區(qū)域內(nèi)明顯地物點(diǎn)進(jìn)行測繪，以此作為像片控制點(diǎn)。若測區(qū)地形起伏較大，為保證測量精度，必要時(shí)需將平面和高程控制點(diǎn)分別測繪。

3）內(nèi)業(yè)處理需一定時(shí)間，對計(jì)算機(jī)硬件要求較高，若減少內(nèi)業(yè)處理時(shí)間，提高航拍效率，必須提升航拍高度，減少航拍單位面積的像片數(shù)量，但同時(shí)會(huì)損失航測精度。

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篇9

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；土地綜合整治；土地綜合整治測量；土地綜合整治監(jiān)管

土地綜合整治是國土資源工作的重要組成部分，是確保我國糧食安全、提高糧食綜合生產(chǎn)能力的有力支撐，對保證國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡，加速農(nóng)業(yè)、農(nóng)村現(xiàn)代化有著不可替代的作用[1，2]。據(jù)初步了解，目前全國土地綜合整治項(xiàng)目達(dá)到l萬多個(gè)，國家、省、市、縣投入土地綜合整治項(xiàng)目資金每年達(dá)到1000億元[3，4]。無人機(jī)低空遙感技術(shù)作為航空遙感中的一支新生力量，剛剛從軍用領(lǐng)域擴(kuò)展到民用產(chǎn)業(yè)，是一種新型的低空高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)快速獲取系統(tǒng)，具有高機(jī)動(dòng)性、低成本、小型化、專用化、快速、實(shí)時(shí)對地觀測眾多的優(yōu)點(diǎn)，可彌補(bǔ)衛(wèi)星遙感受氣候條件影響大、影像獲取周期長、影像分辨率不夠等弊端，有望進(jìn)一步拓展應(yīng)用到土地綜合整治項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)[5，6，7]。本文立足無人機(jī)低空航攝技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合土地綜合整治項(xiàng)目的實(shí)際需求，就無人機(jī)低空航攝技術(shù)在土地綜合整治項(xiàng)目中的一體化應(yīng)用模式進(jìn)行研究。

1 解決思路

按照項(xiàng)目的進(jìn)程，土地綜合整治項(xiàng)目可以分為選址、可行性研究、規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程施工、工程驗(yàn)收和工程監(jiān)管6個(gè)工作環(huán)節(jié)[1]。根據(jù)土地綜合整治項(xiàng)目的工作環(huán)節(jié)，無人機(jī)低空航攝技術(shù)可以按照如下解決思路一體化應(yīng)用于土地綜合整治項(xiàng)目的全過程[8，9，10]。

2 工程試驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況

為探索無人機(jī)低空航攝技術(shù)在土地綜合整治項(xiàng)目中一體化應(yīng)用的可行性，按照圖1中提出的解決思路，選取了一土地綜合整治項(xiàng)目區(qū)作為實(shí)驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)耕地分布集中、水資源豐富，地勢平坦，平均海拔約30m，土地綜合整治區(qū)域面積約35平方公里。

2.2 試驗(yàn)過程

按照土地綜合整治項(xiàng)目的進(jìn)程，整個(gè)試驗(yàn)分為以下三個(gè)階段：

（1）土地綜合整治規(guī)劃用圖測制階段。

2011年10月，采用“兩外兩內(nèi)”的技術(shù)路線應(yīng)用無人機(jī)低空航攝技術(shù)獲取了整治區(qū)內(nèi)地面分辨率0.14米的航拍影像。在像控測量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行空三加密，制作0.14米高分辨率正射影像（DOM）。在立體下采集35平方公里的1：2000地形圖，并將內(nèi)業(yè)采集的線劃圖疊加DOM作為外業(yè)調(diào)繪底圖，按照邊調(diào)繪邊上圖的流水化作業(yè)模式，完成了整個(gè)測區(qū)35平方公里1：2000DLG合格產(chǎn)品的生產(chǎn)，如期地移交規(guī)劃設(shè)計(jì)部門開展土地綜合整治設(shè)計(jì)。鑒于無人機(jī)姿態(tài)不是很穩(wěn)，土地綜合整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中對道路、溝渠的高程精度要求較高，為確保成圖的精度，對區(qū)內(nèi)道路、水溝等野外補(bǔ)充采集高程點(diǎn)。

（2）土地綜合整治項(xiàng)目竣工測量階段

2012年4月，在土地綜合整治施工完畢后，采用無人機(jī)低空航攝技術(shù)，按照規(guī)劃設(shè)計(jì)測量階段航飛的技術(shù)參數(shù)，再次獲取整治區(qū)相同分辨率的航攝影像，并成功地測制了35平方公里滿足《湖南省土地綜合整治項(xiàng)目竣工測量的要求》的1：2000地形圖，制作了0.14米分辨率的DOM。

（3）土地綜合整治項(xiàng)目工程量提取分析階段

基于土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)和竣工測量兩個(gè)不同時(shí)相的DOM，采用面向?qū)ο蟮乃枷?，在ERDAS Objective模塊下分別設(shè)計(jì)了基本農(nóng)田、水利設(shè)施、田間道路、防護(hù)樹木種植等工程量的自動(dòng)化提取方案，應(yīng)用于本項(xiàng)目中各項(xiàng)工程量的提取，并采用目視解譯方法對自動(dòng)化提取的結(jié)果進(jìn)行了少量的人機(jī)交互處理，得到最終的工程量。將最終提取的結(jié)果按類別逐層輸出為.shp格式，并利用特征信息轉(zhuǎn)換功能，將每個(gè)類別的屬性參數(shù)寫入所輸出矢量文件的屬性表中，在Arcgis軟件中進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)分析。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

（1）測圖效率分析

如表1所示，與傳統(tǒng)全野外數(shù)字化測圖模式相比，采用無人機(jī)低空航攝技術(shù)一體化模式大大提高了土地綜合整治前期地形圖測量和竣工圖測量的效率。本文的方法縮短了成圖的周期，降低了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）設(shè)計(jì)效果分析

由于DOM影像數(shù)據(jù)應(yīng)用到了規(guī)劃設(shè)計(jì)中，一改以往單純地基于地形圖進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的弊端，向設(shè)計(jì)人員直觀地再現(xiàn)土地綜合整治區(qū)的原貌，降低了設(shè)計(jì)人員讀圖需要的時(shí)間，促使項(xiàng)目的設(shè)計(jì)更加地合理、客觀、科學(xué)，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（3）竣工成果分析

與傳統(tǒng)全野外方式相比，采用本文的工作模式進(jìn)行竣工測量，除了能提供竣工測量圖外，還將提供清晰的正射影像，進(jìn)一步豐富了傳統(tǒng)竣工測量的成果，為土地綜合整治項(xiàng)目后期的科學(xué)管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（4）工程量提取精度分析

為驗(yàn)證工作量提取精度，在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)施工前后分別采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行實(shí)地調(diào)查、測量、記錄，提取了基本農(nóng)田、水利設(shè)施、田間道路、防護(hù)樹木種植等工程量。結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)方法和采用無人機(jī)技術(shù)提取的工程量高度吻合，但采用無人機(jī)技術(shù)的工作效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法，解決傳統(tǒng)方法定位難、丈量難、記錄難和分析難的問題。因此，應(yīng)用無人機(jī)低空技術(shù)輔助進(jìn)行土地綜合整治項(xiàng)目的工程監(jiān)管在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是可行的。

3 結(jié)語

基于無人機(jī)低空航攝技術(shù)在土地綜合整治項(xiàng)目中具有巨大的應(yīng)用前景，能夠提高規(guī)劃設(shè)計(jì)測量和竣工測量中的測圖效率，能夠提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，豐富竣工測量的成果；同時(shí)基于高分辨率的無人機(jī)影像能夠快速提取土地綜合整治工程量，用于輔助土地綜合整治項(xiàng)目工程量監(jiān)管，從而提供土地綜合整治項(xiàng)目監(jiān)管工作的水平，有效避免因監(jiān)管不到位而導(dǎo)致的重大損失，促使土地綜合整治項(xiàng)目的監(jiān)管工作走向科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化的軌道。

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篇10

關(guān)鍵詞：林業(yè)；線狀工程；外業(yè)調(diào)查

對項(xiàng)目區(qū)林地自然屬性和社會(huì)屬性進(jìn)行調(diào)查是林業(yè)外業(yè)調(diào)查本質(zhì)。高效精確的林業(yè)外業(yè)調(diào)查規(guī)劃為森林資源監(jiān)測、營林規(guī)劃設(shè)計(jì)等帶來重要參考和指導(dǎo)，可顯著提高林業(yè)各部門的經(jīng)營管理和決策水平。隨著無人機(jī)、遙感、智能設(shè)備和“3S”技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，林業(yè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)日益革新，為林業(yè)行業(yè)飛速發(fā)展注入活力和動(dòng)力[2]。林業(yè)大型線狀工程的外業(yè)調(diào)查距離遠(yuǎn)，調(diào)查范圍廣，為林業(yè)外業(yè)調(diào)查帶來極大困擾，鑒于此，通過對傳統(tǒng)林業(yè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)、無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)和遙感+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)3項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究，為林業(yè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)力量，推動(dòng)林地調(diào)查技術(shù)的不斷革新[3]。

1研究進(jìn)展

林業(yè)大型線狀工程，主要包括道路沿線調(diào)查、高鐵沿線調(diào)查等，此類林業(yè)調(diào)查項(xiàng)目距離遠(yuǎn)、工作量大、耗時(shí)長，調(diào)查成果質(zhì)量與調(diào)查技術(shù)密切相關(guān)[4]。傳統(tǒng)外業(yè)調(diào)查技術(shù)，主要基于GPS技術(shù)和地形圖，以地形圖為外業(yè)調(diào)查基礎(chǔ)，手持GPS和照相機(jī)為基礎(chǔ)，開展林業(yè)大型現(xiàn)狀工程外業(yè)調(diào)查；無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)，主要利用無人機(jī)進(jìn)行航拍，結(jié)合ArcGIS軟件進(jìn)行線狀工程外業(yè)調(diào)查；遙感+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)，主要是基于奧維互動(dòng)地圖技術(shù)和Dailyroad行車記錄儀技術(shù)，開展林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查[5]。外業(yè)調(diào)查技術(shù)的進(jìn)步，使調(diào)查成果質(zhì)量得到不斷發(fā)展和進(jìn)步[6]。

2外業(yè)調(diào)查技術(shù)種類

2.1傳統(tǒng)林業(yè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)

傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查技術(shù)基于地形圖或紙質(zhì)遙感影像圖，以手持GPS為硬件支撐，進(jìn)行林業(yè)外業(yè)調(diào)查。該調(diào)查技術(shù)相對早期的調(diào)查技術(shù)有很大進(jìn)步，早期的調(diào)查技術(shù)缺乏定位技術(shù)支撐，外業(yè)調(diào)查完全依靠調(diào)查人員日常工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定調(diào)查并記錄；隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查技術(shù)得到改進(jìn)，林業(yè)調(diào)查效率和質(zhì)量得到一定程度提高。林業(yè)調(diào)查規(guī)劃過程中根據(jù)手持GPS的定位坐標(biāo)與地形圖坐標(biāo)以及google遙感衛(wèi)片進(jìn)行比對，以確定外業(yè)調(diào)查項(xiàng)目區(qū)位置，并進(jìn)行相應(yīng)林業(yè)信息調(diào)查記錄。

2.2無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)

傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查技術(shù)在林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查過程中弊端重生，無人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著無人機(jī)和航拍技術(shù)不斷發(fā)展，無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)逐漸深入到林業(yè)外業(yè)調(diào)查規(guī)劃過程中，且日漸成為林業(yè)外業(yè)調(diào)查依賴技術(shù)，尤其是林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查，此類線狀工程涉及距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、項(xiàng)目區(qū)通行能力差。無人機(jī)應(yīng)用于林業(yè)大型線狀工程的外業(yè)調(diào)查，主要基于GPS+無人機(jī)飛控+航拍3項(xiàng)技術(shù)的組合。該項(xiàng)調(diào)查技術(shù)的主要技術(shù)流程為：基于項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行無人機(jī)航線規(guī)劃，根據(jù)無人機(jī)航線規(guī)劃成果，進(jìn)行野外無人機(jī)航拍，最終航拍的結(jié)果導(dǎo)入無人機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件，如pix4d、inpho等，將無人機(jī)拍攝圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、校正等，形成內(nèi)業(yè)航拍數(shù)據(jù)。無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)的興起為林業(yè)大型現(xiàn)狀工程項(xiàng)目調(diào)查提供極大的方便。

2.3遙感

+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)無人機(jī)技術(shù)當(dāng)前成本高、技術(shù)要求高，而林業(yè)類項(xiàng)目費(fèi)用較少，成為無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)方面應(yīng)用推廣的障礙。針對當(dāng)前林業(yè)大型線狀工程調(diào)查地塊位置和地類要精確的特點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前基于Googleearth開發(fā)第三方應(yīng)用，如奧維互動(dòng)地圖等，與Dailyroad軟件技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查。該項(xiàng)技術(shù)主要是基于遙感技術(shù)和行車記錄儀Dailyroad技術(shù)，該文主要基于奧維互動(dòng)地圖進(jìn)行研究。奧維互動(dòng)地圖+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)主要技術(shù)流程為：將項(xiàng)目區(qū)數(shù)據(jù)導(dǎo)入奧維互動(dòng)地圖作為外業(yè)調(diào)查導(dǎo)航數(shù)據(jù)，再利用Dailyroad錄制項(xiàng)目區(qū)沿線實(shí)況，錄制完成之后，導(dǎo)入電腦，結(jié)合錄制影像數(shù)據(jù)（含動(dòng)態(tài)經(jīng)緯度）和奧維互動(dòng)地圖提取需要的地類、現(xiàn)狀等信息。

3結(jié)語

隨著無人機(jī)、GPS、移動(dòng)智能終端設(shè)備以及基于Googleearth的軟件的不斷發(fā)展，林業(yè)調(diào)查技術(shù)也在不斷進(jìn)步，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)的速度和質(zhì)量也在不斷進(jìn)步，同時(shí)外業(yè)調(diào)查的費(fèi)用也在發(fā)生變化。目前針對林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查技術(shù)主要有以上3種，此類技術(shù)各有利弊：傳統(tǒng)外業(yè)調(diào)查技術(shù)基于手持GPS和地形圖進(jìn)行，針對大型線狀工程，技術(shù)成本低，但人工成本高，耗費(fèi)時(shí)間長，同時(shí)外業(yè)調(diào)查的成果不方便進(jìn)行復(fù)查核對，且調(diào)查的數(shù)據(jù)質(zhì)量精度一般；無人機(jī)外業(yè)調(diào)查技術(shù)在林業(yè)大型線狀工程調(diào)查過程中，耗費(fèi)時(shí)間短，人工成本低，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行及時(shí)核對復(fù)查，但技術(shù)成本高，整體費(fèi)用偏高；遙感+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)在大型線狀工程調(diào)查過程中，耗費(fèi)時(shí)間較短，人工成本較低，技術(shù)成本低，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行及時(shí)核對復(fù)查，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)可操作性強(qiáng)，對專業(yè)技能要求低。

綜上所述，林業(yè)大型線狀工程外業(yè)調(diào)查技術(shù)對比顯示，遙感+Dailyroad外業(yè)調(diào)查技術(shù)優(yōu)勢顯著，成本低，技術(shù)要求低，可操作性強(qiáng)，將為林業(yè)調(diào)查帶來極大方便，推動(dòng)林地調(diào)查技術(shù)的不斷革新。

作者:陳冬洋 李茂金 周夢君 常雙雙 單位:海南新綠神熱帶生物工程有限責(zé)任公司

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