无人机摄影测量与遥感产业创新

徐倩

新疆维吾尔自治区第一测绘院 , 新疆 昌吉 831100

摘要：随着社会的不断发展，科学技术水平不断进步提升，目前，国家对自然资源统一监管和生态环境保护治理提出了新的要求，大力推进信息化建设，加大卫星遥感、无人机、大数据等技术应用，为航空摄影测量与遥感产业发展提供了良好机遇。本文结合无人机摄影测量与遥感产业发展实践，对拓展无人机摄影测量与遥感产业领域、服务生态文明建设进行了分析。

关键词：无人机；摄影测量；遥感；创新

引言

无人机倾斜摄影是指通过携带有摄像头的无人机，通过多个角度对待测目标进行测量的操作。相较于传统的垂直摄影，倾斜摄影可以将待测物体或地区的高度差展示出来，使所拍摄的景象更加的真实、直观。因此，研究无人机倾斜摄影在测绘工程中的应用，对于提升我国的测绘水平具有重要的意义。

1无人机遥感技术概述

无人机（unmannedaerialvehicle,UAV），即无人驾驶飞机，通常是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置来操纵，或者是由车载计算机完全或半自主操控，具有轻便灵活、造价低的优点。从系统框架上来说，无人机测量系统主要由无人机飞行平台、具有飞行控制和任务设备管理功能的飞行控制系统、摄影传感器、地面控制系统组成。一般情况下，人们会选用固定翼无人机，以及EOS5DMarkⅡ摄影传感器。在现代矿山测量中，应用无人机遥感技术，可实现实现矿山生产建设的全过程监控，通过垂直及倾斜等多个角度采集遥感影像，可全面直观地反映出地标物周边的真实情况。具体的技术应用流程为：①需求调研阶段。明确矿山测量目标区域，适当外扩后作为无人机航拍区域，确定DOM分辨率及三维模型分辨率；②航线设计阶段。确定航拍范围后，进行现场踏勘，获取测区的地质、气候信息，制定航测计划，导入无人机控制软件，设置航高、带宽、重叠度、地面分辨率等参数，规划航线并录入到飞行控制系统中；③外业航拍阶段。记录无人机航行参数，包括高度、速度、方向、坐标等，结合GPS技术，嵌入地理信息及影像信息，进行数据处理和分析，并通过额外操控无人机补拍的方式补充信息；④内业处理阶段。应用技术相关软件Arcgis、inpho、smart3D等对所获取的数据进行处理，获取数字正射影响及三维立体模型；⑤成果质量评定。对数据精度以及图面的拼接拉伸痕迹进行检查，若符合要求则说明项目质量达标。

2无人机摄影测量与遥感产业创新策略

2.1 GPS布设

GPS布设是测绘工程中的一个关键问题。通过GPS布设，可以实现对无人机摄像数据之间的同步，以提升工作的效率，而这对GPS布设的精度提出了较高的要求。此外，在GPS布设的工作完成后，需要进行信号的接收工作，信号接收工作在GPS布设的基础上完成，其目的是为了接收来自无人机的测绘数据。在进行信号接收工作前，需要确保无人机的供电充足，而传统的垂直摄影方式因获取信息的密度有限，需要对更大面积的目标进行摄影，这就延长了摄影的时间，对无人机的供电提出了更高的要求。而倾斜摄影通过多种摄影模组可以在较少的拍摄次数内完成多角度的摄影工作，缩短了摄影所需的时间，这可以减轻无人机的供电压力，扩大无人机的摄影工作范围，从而提升GPS布设工作的效率。

2.2矿山环境治理及恢复监测

在生态环保理念号召下，构建绿色矿山，实现矿区的可持续发展，是现阶段矿山建设的主要发展方向。在这一行业形势下，加强矿山环境治理，促进矿山生态环境恢复，至关重要。不过，这一工作的实施受到技术手段的限制，根据工作需求，管理者引进了无人机遥感技术，通过无人机搭载多种传感器,获取了雷达、真彩色、多光谱等多种矿区遥感数据,数据传输至计算机经相关软件处理后，进行定性或定量分析，可获取准确即时的信息，明确现阶段矿山环境治理及恢复现状，准确评估绿色矿山建设成果。

2.3通过有效的监测，实现矿产资源的高效利用和保护

由于矿山资源的特殊性，它具有不可再生性，这种特性决定了矿山资源只会越来越稀缺，而社会的需求量却越来越大，因此，必须要加强矿山资源的综合开发和管理。提高矿山资源的综合利用率，用管理来实现矿山资源的高效利用和有效保护。以往由于我国科学技术的限制，造成矿区开采技术落后，再加上先进的技术被发达国家所垄断，导致我国开采技术也难以在短期内发展起来，所以在开采矿山资源过程中，造成开采方法不科学、不规范以及盲目开采等一系列问题，导致大量矿山资源被浪费，并且，受经济利益的刺激，还存在大量的企业在无开采资质的情况下开采矿山资源。扰乱我国矿产行业的正常秩序。

基于这种背景下，我国矿产行业引入无人机遥感技术等新型技术，利用无人机遥感技术来监控各地区矿山资源的开采情况，对乱挖、乱采矿山资源的企业进行严格监控，利用监测的情况作为证据，对违法违规乱开采矿山资源的不法分子进行严惩。

2.4湿地资源调查监测

在湿地资源调查中，摄影测量与遥感技术结合水文地质技术可以发挥重要作用。卫星遥感可实现大面积观察,并且支持同步观测,时效性较强,可对湿地资源在较短的时间内对同一区域进行重复探测、比较,实现对目标区域的动态变化进行监测。无人机借助搭载有效荷载,对目标湿地区域作业,获取目标范围内的地形图、DEM 等数据,并借助水文地质图、湿地图等专业信息资料,建立航摄遥感影像与地面物体要素的关联,有效解决卫星遥感受运行轨道限制,常有云层遮挡、同谱异物、异谱同物等不利因素影响。无人机遥感与卫星遥感技术协同,成为湿地等生态环境“天地一体化”监测系统中的关键力量。

2.5在农业领域的应用

无人机摄影与遥感技术可以在农作物资源调查、物候监测、冠层监测、病虫害监测、农作物产量估算、农田旱情监测评估、蝗区灾情调查、易燃区监测预警、农田土壤重金属污染调查、高标准基本农田规划设计等领域得到有效应用。近几年,以无人机为平台搭载有效荷载来监测动物活动。在动物行为和数量调查、生存环境监测、野生动植物保护、自然保护区监管等多个领域,通过无人机摄影测量与遥感技术进行调查,可极大地提高监测效率。

结语

未来5G通信技术的商用，必将进一步促进大数据、物联网、无人机航摄遥感与卫星遥感技术飞速发展。航空摄影遥感面临着新机遇、新要求、新挑战,将呈现出从单一数据源到多源数据的协同观测、从常规观测到应急响应、从静态分析到动态监测、从目视解译到信息提取的自动化与智能化的发展趋势和发展方向。无人机搭载不同有效荷载等新型监测技术及物联网、大数据、云计算技术将会在更宽广的领域得到发展和应用。

参考文献

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