海域和海岛无人机遥感监视监测系统的实现与应用

鹿媛

烟台市海洋环境监测预报中心

摘要：无人机是一种全新的监控检测手段，因此具有极高的分辨率以及机动灵活的特点，对海域和海岛使用无人机遥感监视监测后，可与卫星遥感、视频监控等传统检测技术手段进行优势互补，最终形成天空的海一体化的检测体系，有效地实现对海域无人机遥感监视检测系统的管理和应用。

关键词：无人机系统；遥感监视监测；海域海岛

引言：随着我国战略规划的全面实施，通过对各地区纷纷布局并发展临海工业以及港口物流等信息的持续增长，使得沿海地区经济发展变得越来越重要，因此无人机系统作为一种全新的监视检测手段，可以快速获取高分辨率的数据监测信息，通过对海域突发事件进行应急监测后，能够更好地减少出现的经济损失，并有效督促海洋区域规划建设。

1.无人机遥感技术的概述

将无人机和遥感技术结合在一起，利用驾驶飞行器、遥感传感、遥测遥控等不同的技术手段，同时结合相关的通讯技术，可以快速获得相关土地、资源以及环境等空间遥感信息，有利于更好地完成遥感数据处理技术的要求^[1]。但是使用无人机遥感技术时，通常也存在一定的缺陷，由于无人机体型相对较小，所以在实际工作中，很容易受到风力因素的影响，当无人机难以承受过高的载荷，就会影响到无人机的监视监测工作需求。因此当无人机搭载的成像设备在拍摄时会对航空遥感以及卫星遥感的处理方式有着不同程度的改变，这对数据的获取处理带来了一定的难度。

2.海域和海岛使用无人机遥感监视监测系统的优势和目标

2.1优势

将无人机遥感技术和卫星遥感技术相结合后，采取不同的监控手段，可以实现海、空两面监督监管模式，从而使我国的海域使用状况的动态检测与评价技术水平有所提高。和传统的卫星遥感技术相比，无人机遥感监测对于场地的要求比较低，其工作方式更加灵活多变，不仅能够实现空中实时检测，同时还能根据具体的要求更换红外光、高光谱等设备，所以在不同的光谱和微波频段会获得不同的目标信息。通常在有云的天气下还能获得高清的光学影像，这对我国阴雨天气的区域有着重要的监测作用。

2.2目标

加强海域和海岛无人机遥感监视监测系统的主要目的是为了更好地使无人机遥感技术覆盖到全国各地的检测管理过中，从而对海域和海岛做到实时动态统一的数据监测^[2]。当出现突发事件时，能够及时进行远程视频监控和视频实时拼接，并为用户提供相关海域和海岛无人机遥感产品以及数据信息服务，因此在标准测控协议中建立出对应的网络化监控系统，能够根据不同厂家、类型的海域和海岛做到监视检测的要求，为实现业务号的运行提供必要的监测手段。

3.无人机遥感监视检测系统在海域和海岛中的应用

3.1购置无人机航摄系统集成

在海域和海岛的监测中，必须前提购置相应的无人机，一般需要购置两台不同的无人机，分别是绘测无人机和监测无人机。这些无人机携带的设备通常都具有非常高的精度和定点曝光以及修改功能，所以在实际使用中，绘测无人机具有极高的分辨率，能够满足无人机遥感影像的需要，最终实现对相关海域和海岛的有效监测巡航需求，根据监测到的数据信息，并对监测过程中做到实时记录的方式，可以更好地满足应急事件的处理需要。无人机遥感系统通过一套完善的固定方式，被应用于航摄而获得足够的分辨率，通过在航摄飞行前进行示范区域现场的勘察，最终选择地面平整和空旷的地点使用无人机进行起飞和降落。

3.2做好航线的规划和作业计划

航线的规划以及作业计划的制定中，必须包括对作业现场的勘察、无人机起飞的高度、速度等做到甄选^[3]。在采集数据时，根据成图的比例尺寸要求，选择合适的数据采集点，然后利用高清相机对准焦距和像元尺寸，从而计算得到相对航高，而无人机在动态摄影时，数字相机在曝光时会产生像点位移的情况，这种情况下会导致低空无人机在实时摄影中受到各种各样条件的限制。一旦缩短曝光的时间和无人机的飞行速度，那么会抑制无人机限制像移的目的，使无人机在海域和海岛监视监测中做到有效的数据监控需求。

3.3做好影像的获取以及处理

在对无人机影像数据获得后，通过数据处理的方式，实现影像测量以及空中三角测量的方式，能够很好地对影像产品进行制作，最终经过数据的整合处理，能够有效得到海域和海岛的监测数据资料。

3.4实现三维立体监管

采用地理信息系统、遥感技术和虚拟现实技术可以建立起海域和海岛无人机遥感监测的三维立体监管平台^[4]。并且在集成遥感影像以及将相关地形数据等基础地理信息数据结合在一起后，能够更好地按照统一标准对这些数据进行处理，从而有效地建立出海域监管地理信息数据库，最终为实现地形地貌以及海域的使用现状而做到数据的快速处理。而无人机遥感监测数据的快速处理以及快速显示中，都能够满足不同遥感检测任务的最终需要，使整个监测数据信息具有足够的准确性。

4.海域和海岛无人机遥感监视监测系统的作业模式

海域和海岛监视监测平台的俄无人机遥感监测时，将相关图像、视频等数据可以实时传回到无人机的地面站，而地面站利用无线传输、卫星系统以及地面海域专线的方式可以得到最佳的数据监测接入点，并且在海域动态管理专网中还能更好地传送到网络测控管理中心，确保无人机在航空拍摄时做到统一的监管和数据分发需求。但通常情况下，网络监测管控的数据主要是向国家海洋相关管理部门以及海域检测服务等数据部门提供服务和产品，所以海域和海岛无人机遥感监视检测平台通常采用的是最为标准的测控协议，并且建立在网络化测控系统的过程中，根据对不同厂家以及不同类型的无人机进行管控，可以做到对海域和海岛的实时监控^[5]。无人机监控平台充分利用现有的海域动态网，实现将无人机系统、网络以及海域专用网的有效衔接，能够有效做到数据流的一体化网络传输，但由于当今大部分网络基础平台都具有很强的伸缩性特点，使得网络信息技术的发展过程都会扩展到网络传输在线管理需求，因此最终能够使网络传输能力得到有效提升。

结束语：无人机遥感监视监测系统在海域和海岛中的应用，可以获得非常精准的数据信息，从而极大的丰富了我国海域和海岛动态监视监测的有效手段，然而目前我国海域和海岛无人机的监测还处于发展探索阶段，相比于陆地无人机监测而言，依旧存在一定的缺陷，因此相关部门必须加强对无人机遥感系统的研发力度，使海域和海岛监测能力得到有效提高，最终可以形成良性循环。

参考文献：

[1]朱瑞, 施麟, 陈宁. 基于移动平台的海域无人机监视监测系统研究[J]. 江苏科技信息, 2020, 37(10):4.

[2]冯磊, 崔胜涛. 无人机遥感技术在海域监测陆源排污口中的应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2019, 42(05):107-109.

[3]沈继斌. 无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考[J]. 地矿测绘, 2021, 4(2):98-99.

[4]姜万钧, 訚忠辉, 陶金波,等. 低空遥感系统在海域监视监测方面的应用初探[J]. 海岸工程, 2019, 38(3):7.

[5]胡江伟, 杜新远, 李明,等. 海域动态监视监测成果转换与审查系统设计与实现[J]. 测绘与空间地理信息, 2020, v.43;No.253(05):107-110.