无人机海洋测绘应用进展分析

无人机海洋测绘应用进展分析

张润达

  交通运输部南海航海保障中心广州海事测绘中心广东省广州市   510000

摘要：随着时代的不断发展，无人飞行器制造，精确定位，通信和数据处理等关键技术已经相对成熟。无人机系统由高分辨率机载传感器和快速数据处理系统支持。无人机遥感技术已在我国海洋领域得到广泛应用，但是高分辨率无人机遥感影像在海洋资源调查，海洋灾害，海洋环境和海洋执法中的应用仍然相对较少。基于此，本文对无人机海洋测绘应用进展展开研究。

关键词：无人机；海洋测绘；应用

1 无人机测绘平台的优势

首先，利用无人驾驶飞机进行海洋测绘具有机动性强的优点，无人机的运输携带比较便利，现场拆装方便，而且无人机的发射方式也很灵活，不需要借助固定的机场，对起飞环境的要求较低。

其次，随着无人机技术的不断发展，无人机的操作越来越“傻瓜化”，不需要专业的人员，仅简单进行培训即可操作。此外，无人机自身搭载的巡航系统、数据后处理功能也给海洋测绘降低了难度。

再次，由于无人机的机体很小，不需要耗费太多能源即可完成飞行任务，而且无跑道、无机场起飞模式也大大降低了基础设施建设和维护费用。同时，对于一些高危险区域，无人机能够代替人类到达，降低了海洋测绘的危险系数。

最后，搭载与无人机上的高分辨率光电成像设备，可以不受机体方位的影响完成倾斜成像、垂直成像以及面积覆盖成像，而且分辨率已经可以精确到厘米级别，能够准确地获取海洋数据信息，保证测绘数据的精准性。

2 无人机系统在海洋测绘中的应用现状

我国的海岸线特别漫长曲折，海岸带资源十分丰富，海洋测绘承载着为海洋资源开发、利用和保护提供重要地理信息数据的重要使命。过去，我国海岸地形测绘采用传统的地形图测绘方法，效率低下；后来，卫星遥感技术用于海岸带大比例尺测图，因其成本昂贵且分辨率较低导致其应用领域有限；近几年来，随着我国无人机航测技术的快速发展，其高效、实时、低成本、高机动及广适用性的特点为海岸地形测绘、岛礁测绘等海洋测绘工作翻开了崭新的一页。

无人机测绘作为一种高新测绘技术，经过近几年的高速发展，已广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面，尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面取得惊人成绩。在海洋测绘方面，凭其高效率、低成本、安全可控的特性对深受海洋复杂环境影响的海岸地形测量和岛礁测量等传统测量工作实现了逐步取代，在刚过去的全国海岸线修测工作中充分证实了其高效率作业和精度保证，在现今热门的全国海岸带资源核查和海上风电巡检工作中亦成为了不可或缺的技术手段。

3 无人机海洋测绘应用策略及进展

3.1 灾害监测

近年来，台风，赤潮等海洋自然灾害频发，严重影响了我国沿海地区老百姓的日常生活，给沿海地区居民造成了相当大的财产损失。使用人工监视不能完全解决这些自然灾害。监视无法快速，及时地收集信息。容易引起不及时的预测，并且监视数据不准确，这很容易导致处理偏差等。无人机遥感技术用于灾害的监测和制图，并借助影响设备记录海洋视频文件，可以获得自然灾害的详细信息，并可以获得更全面，更详细的灾害情况，灾前预测和监视的监视效果非常有效的。

3.2 海洋测绘

在自然条件的影响下，大型港口和大型海口容易发生地形和地形变化。随着社会的发展，人们将开发和利用此区域，例如发展渔业和水产养殖业，这将引起当地地形的明显变化；在各种因素的影响下，频繁出入海洋的影响将导致海岸线变化，进而导致地形变化。使用无人机绘制这些区域的地图将在海岸管理中发挥非常重要的作用。毫无疑问，使用无人机来监视海洋环境比传统的监视方法要快。无人机技术可以放大海洋区域，获得更高分辨率的遥感数据文件，并完成海洋数据的分析。

3.3 海洋参数

在监视和绘制全球气候变化图时，海洋是最关键的部分，因为海洋面积比陆地大得多，而且气候多变。海洋表面的温度和湿度参数是影响全球气候变化的重要参数。无人机遥感技术是获得这些海洋环境参数的首选。它可以提供有关海洋气候变化和海洋环流的详细数据文件，并提供有关异常海洋变化和海洋生物环境的信息。有关海洋盐度变化和变化的详细数据为海洋研究提供了重要的参考数据。同时，无人机获得的海洋环境参数还可以为海上油气平台的建设提供详细的抗腐蚀数据。

3.4 海事监督

大多数无人机都配备了高分辨率的摄像设备和自动跟踪器，可以救助陷入困境的船舶，实时定位海上遇难人员，迅速到达事故现场，并检查事故情况并救援情况。进行调查预报，传递捕获的场景，为事故调查和证据收集提供详细的参考信息以及对事故的发展进行实时监控，对于海上监督，救援和调查是重要的帮助。无人机重量轻，抗风性好，受外界条件的影响较小。它也可以在恶劣的环境中救助陷入困境的船只。如果危险，无人机本身不会伤害救援人员。它在很大程度上解决了安全事故的发生，并且在恶劣的天气条件下是一种非常稳定和安全的设备。

3.5 海岛的巡查与防护

我们可以通过无人机技术帮助我们进行海洋海岛的巡查工作帮助我们去保护我们的海洋。由于我们是一个比较渺小的个体，我们不能够监测比较广阔的海洋，我们就可以利用无人机技术的监测帮助我们巡查海面。当出现异常的时候无人机就会给我们反馈，我们就可以及时地解决这些问题。因为无人机的及时地反馈信息，我们就可以制定出方案来解决这些问题。具体的情况有以下几个方面：

（1）定期巡查海岛

对于我们海洋是非常广阔的会出现一些海岛，因此我们就需要对海岛上的植物以及动物要每天进行一定的巡查工作。当出现异常的时候我们能够及时的去解决这些问题。而且定期对海岛进行检测能够帮助我们及时的了解异常的发生。就可以每天对海岛进行一次检查我们检查有没有什么情况发生我们每天都能够得到新的发展情况。

（2）定期巡查海岛的岛基、岸线的情况

无人机能够帮助我们进行海岛的岛基以及海岸线的坍塌是否出现，因此我们就可以无人机给我们的反馈，然后及时的去维修防止更严重的事情发生带给我们更严重的后果，因此我们就要利用无人机先进的科学技术帮助我们去发展。

3.6 海岸资源调查

党的十九大报告指出：“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”。海岸带作为我国海洋和陆地的枢纽，其开发、利用和保护工作是海洋强国战略的重要一环。为促进海岸带资源的可持续利用，协调陆海使用功能，满足海岸带的开发、利用、保护和规划的基础资料需求，海岸带资源调查工作已纳入多个沿海省市级主管部门的重点工作之一。在海岸资料调查中，无人机测绘系统通过拍摄的高精度和高分辨率正射影像图和视频，对调查区域进行精准的海岸带分类、海岸带利用分类、自然资源统计和分析工作。并且在外业调查工作中，通过无人机调查+举证一体化开展外业，极大的提高调查工作的效率和可靠性。

4 结束语

无人机科学技术可以应用在海洋上，它可以对海洋进行较高的监控和检测，促进我们海洋事业的发展。因为在海洋水平面上人类还没有更好的办法去达到更好地测绘，所以我们应该利用无人机带给我们的好处，帮助我们发展海洋探索。在未来无人机能够更好地帮助我们发展经济和科技，因此我们就应该利用无人机独特的特点，帮助我们达到更高的发展水平，使我们的科技发展水平能够越来越好。

参考文献：
[1]林森,陶卉卉,吴勇剑等.无人机海洋测绘应用进展分析[J].工程与建设,2021,35(01):47-48.

[2]黄天进.无人机海洋测绘应用进展与展望[J].船舶物资与市场,2020(07):8-9.

[3]杨晓彤,郭灿文,邢喆等.无人机海洋测绘应用进展与展望[J].海洋信息,2019,34(03):12-17.