无人机遥感技术的应用研究

无人机遥感技术的应用研究

刘永贵

（云南省地图院 云南 昆明 650034）

摘要：无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。

关键词：无人机；遥感技术；应用

无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能够完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的地质灾害调查、地震灾害监测、气象监测、测绘建模、水域监测、空中救援指挥和生态环境遥感监测等。

1、无人机遥感技术概述

无人机遥感（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing）,即利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，实现自动化、智能化、专用化快速获取空间遥感信息，完成遥感数据采集、处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感是一个综合的技术系统。它涉及微电子、自动化、计算机通讯、定位导航等多个领域。按照平台构建框架，它的关键技术有：无人机遥感平台集成技术、遥感数据的实时获取与下载技术、遥感数据的地面接收与处理技术。

2无人机遥感技术的主要优劣势分析

2.1优势分析

无人机遥感突破了传统方式的束缚，相比于卫星、载人航空等现代遥感平台，它具有以下优势：

（1）响应能力快：无人机的低空飞行便于空域申请，同时也降低了对天气条件的要求。升空准备时间短、操作相对简单。

（2）图像分辨率高：无人机遥感可获取到超高分辨率数字影像和定位数据，可针对特殊监测目标搭载全色波段、单波段、多波段等传感器，也可以进行多角度摄影。

（3）应用扩展能力强：系统为多种小型遥感传感提供了多个搭载平台，如探地雷达、热成像仪、SAR等，便于扩展监测功能。

（4）运营成本低：系统的置建成本较低，运用成本、维护成本和操作人员的成本要低于载人机系统。

2.2劣势分析

无人机的体积很小，这不仅是它的优点也是缺点，在飞行高度很低的情况下，它的稳定性很好，但是随着飞行的高度越来越高，它的稳定性也会越来越差，比如气流或风压等，都会对其稳定性造成影响，从而使得其偏离自身航线或发生危险，在拍摄图像时因焦距的限制存在精度达不到需求的情况。

3无人机遥感技术工作流程及特殊应用

3.1获取测量所需影像信息

进行项目工程测量的过程中，可以先利用无人机确定飞行路径，选择科学合理的场所以及环境开始试飞，在到达指定的地方之后，则需要有关人员实施相应调整，在根本上保障工程项目的工作安全以及质量，从而推动工程顺利实施。利用 GPS定位系统精确地定位区域范围，然后，利用无人机航测技术，对图像进行评估，确定图像的大小、比例，在无人机的测量中，利用无人机回传技术对采集到的图像进行实时处理，并将相关数据反馈给系统，可以有效地防止由于盲区遮挡而导致的误差，避免影响到整个工程的精度和完整性。在实际应用中，需要相关人员充分发挥无人机技术的优点，从而更好地提高图像的清晰度和识别度。

3.2采集测量数据

在利用无人机遥感技术进行测量时，必须对测量的几个关键问题和注意事项进行严密的研究。首先，获取测量数据和资料时，可以采取下列两种方法：手动数据采集和自动数据采集。自动数据采集主要是通过应用摄像机和传感器，将采集到的数据信息存储到机器中，只有需要影像采集的区域才进行采集；而手动数据采集指的是通过遥控器控制或参数设定，结合实际情况对数据进行采集测量。其次，在获取所需的数据资料以后，需要进行重复测量，为航线的完整性和准确性提供保障。在采集测量数据的过程中，需要尽可能强化无人机摄像的分辨率，确保采集资料的准确性。最后，使用无人机遥感技术采集数据资料的过程中，除了对航测参数进一步的估算与测试之外，还需要对航测获取初步成果进行进一步分析验收，必要时进行重新补摄，从而得到更高精度的数据资料。

3.3处理测量数据

使用无人机遥感技术采集数据之后，需要对各种数据信息及时处理，采用人工的方式处理数据，很可能会受到主观方面的干扰。所以在处理数据的过程中，需要使用成熟的遥感处理软件才能最大限度的发挥无人机遥感技术的作用。在项目工程实施过程中，可以根据工程资料和数据，合理地确定测绘对象与作业方法，并以此为指导，以更少的投入获得更为准确、详尽的数据，保证所收集到的数据在处理后能够得到较高的适用性和精确度。

3.4在处理特殊情况中的运用

在应对突发事件的过程中，无人机遥感技术也起到了很大的作用。利用无人机遥感技术，能够有效地应对恶劣的天气，遇到滑坡、泥石流等灾害，能够深入到灾害现场进行实时监控，同时也能保证应急处置的及时性，促进应急救援工作的顺利实施。不仅如此，无人机遥感技术还可以用于恶劣环境中的探测，可以打破环境的局限，获得相应的数据。此外，通过使用无人机遥感技术，还可以获取到文物建筑、工程项目、军用等特定目标的图像数据，从而大大提高制图工作的效率，节省大量的人力物力。

4无人机遥感技术应用中的注意要点

4.1注意检查设备

在无人机遥感项目工作开始之前，为了提高测绘的质量，必须要对仪器进行调试和检查。第一，确保全部设备质量符合要求，同时满足相应的检测和验收标准，还需要对设备进行调试。第二，定期对通讯设备以及记录设备等进行检查，如摄影平台，务必在通电的情况下进行检查，以此确保设备的正常运转。第三，在无人机遥感项目实施前，要对无人机的相机性能、镜头、云台等进行检查。

4.2控制飞行和摄影质量

无人机拍摄工作效率，取决于航测人员的技术，所以有关人员必须严格控制无人机飞行，按照规定实施拍摄，确保拍摄的质量符合要求。第一，准时入场，为了确保画面的安全，需要对无人机的起飞环境和起飞重量进行严格控制。第二，必须事先设计好无人机的飞行高度，同时在实际运行过程中严格遵循标准规范实施操作。通常而言，该地区实际航程和设计航程高度存在一定误差，务必将该误差控制在可控区间内。其次，飞行过程中需要控制好无人机姿态，避免影响无人机数据采集质量。同时还需要将无人机上升和下降的速度精确到一定的范围，为无人机飞行的安全性提供保障。降落后及时验收数据，一旦出现了疏漏，就必须后期及时补拍，确保测绘质量。

4.3优化像控点测绘流程

应用无人机遥感技术的过程中，需要科学合理的规划摄像控点的布置情况，并持续不断的进行优化与完善。第一，在遵循项目工程特征的情况下，合理确定拍摄范围与区域，在需要拍摄的位置对自由网效果进行检查，并制作自由网格。第二，根据所测量区域的地形和地势等，合理设计像控点测绘布设方案，为最后图片的质量提供保障。收集数据时，工作人员需要对原始数据进行保留，不可以随意的进行更改与删除，以此保留元数据信息，为日后调整提供参考。在拍摄的时候，收集到的大量数据通常不会长久的保存在采集器中，所以，要根据实际情况，定期的对信息导出备份整理。

5结束语

在实际的工程项目工作中，合理运用无人机遥感技术，可以显示出巨大实用价值。为此，工作人员需充分把握技术优点，增强技术应用的针对性，从实践中不断总结与创新。综合当前无人机在各行业应用总体情况，无人机遥感技术在提供更详实数据的同时，已经能够保证数据结果的精度和可靠性。

参考文献：

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