无人机低空遥感技术范例6篇

无人机低空遥感技术

无人机低空遥感技术范文1

中关键词:低空无人机 应用优势 发展前景

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

近些年,无人飞机航摄系统在测绘方面的应用越来越广泛。卫星遥感和常规航摄技术由于周期长、费用高,无法及时有效地满足应急测绘、小面积高分辨率地理信息数据更新的需求。无人飞机航摄系统是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。

一、无人机航摄遥感介绍

无人机飞行器与航空摄影测量相结合,成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业,加上数码相机的引入,就使得“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。

无人机航摄遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点,可成为卫星遥感的有效补充手段,该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制,还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制,更表现为轻小型化传感器及其单反数码相机,并配备有姿态稳定平台,可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。

二、无人机航摄遥感的特点

1、直观、全面

随着遥感影像处理技术的发展,可以利用无人机遥感影像生成高分辨率图像,通过图像可以直观辨别污染源、可见漂浮物等信息,生成分布图,为环境评价、环境监测等提供真实的依据。

2、 快速 高效

针对应急测绘的项目,由于时间紧、任务急、情况特殊等,如:山体滑坡、洪水泛滥、森林救火、海上污染等自然灾害的发生,急需灾区实时影像资料用于灾情分析和救援工作的开展。在突发事件发生后,无人机可以立即响应,并对测区进行全面监测,单台无人机每天的监测能力最高可以达300平方公里,用低空无人机航摄遥感技术就起到非常重要的作用,能够在最短时间内获取高清晰影像数据,以利于救灾指挥、灾情评估及灾区重建的规划和设计需要。

3、机动 灵活

在测绘工作中,低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障,低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样,而且安装、调试、起飞作业快捷等优点,得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下,使用大飞机航空摄影较为困难的地区,应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料,极大提高测绘成果的实效性,提高了测绘应急保障服务能力。

4、分辨率高、处理速度快

无人机获取影像具有较高分辨率,最优分辨率可达0.1m,超过所有的卫星影像数据。对场地要求低,作业方式灵活快捷,能快速响应拍摄任务,数据采集速度快。

5、 运行成本低

低空无人机航摄遥感数据不仅具有卫星影像数据的价值,而且具有大飞机航空摄影的快速采集优势。无人机获取影像数据,成本相当于利用卫星获取影像数据,但却拥有航空影像获取的优势,并在影像获取后,采用高性能的处理技术,可对数据进行预处理及后处理,生成高程数据。数据处理速度快,数据获取成本低。

三、 无人机航摄遥感的先进技术水平

低空无人机航摄遥感得到国土资源部、国家测绘地理信息局的大力支持,在全国各省测绘局系统进行全面推广,同时研究单位加大研发力度,逐步建立起了低空无人机服务体系,真正解决运行维护、专业培训、技术更新、售后服务等工作,建立了更加完善的低空无人机系统,整体技术水平和影像数据处理能力都得到很大的提高。

目前,我国低空无人机已广泛应用于工业、农业、交通、水利、国防、土地等行业,特别是低空无人机航摄遥感系统已实现了雪域高原上的航空摄影测量,开创了像青藏高原等特殊地区无人机测绘遥感技术应用的先河。

四、无人机航摄遥感的应用

1、无人机与国土监测

国土监测的主要工作之一是对国土变化进行实时监测。传统实地调查的方式具有滞后性,不能及时的反应土地的变化情况。卫星遥感数据由于采购时间长等原因,具有一定的限制,且分辨率低,同样不能反应土地的实时变化。航空遥感受气候和航空管制的制约,在突发状况下,难以保障在第一时间到达监测区域。而无人机遥感克服了以上缺点,能及时发现违规违法用地、滥占耕地、非法开采和生态破坏等现象,及时反馈并进行制止。

2、无人机与环境监测

环境监测的主要对象为各类自然保护区、环境污染和环境事故应急监测,保护区大多具有面积大、位置偏、交通不便等特点。传统的调查方式不能及时有效地进行监测。无人机遥感系统能获取高分辨影像,能清楚的分辨保护区内的植被、水文、人类活动影响范围等,能及时的发现保护区的破坏情况并进行实时的保护。无人机遥感从宏观上观测污染源分布、排放状况,实时监测跟踪突发环境污染事件并及时取证。在环境事故突发,条件恶劣的情况下,无人机能低空飞行,动态获取事故的发展情况,为环境部门应急管理提供技术支持。

3、无人机与城市绿化监测

城市绿化监测的重要内容是监测城市绿地情况,进而评价城市生态环境现状。通过无人机在低空航摄获取的影像分辨率高于通过卫星获取的影像,且能突破卫星影像楼层阴影的影响,获取数据更加准确,更能满足城市绿化测定工作,可以为政府掌握城市生态环境提供重要的数据。

4、无人机遥感在应急保障方面的应用

自然灾害具有突发性特点,灾害应急救援的关键是灾害发生后的快速反应。及时快捷的灾情信息对于及时制定救援策略,提高救援效率和质量起着至关重要的作用。无人机遥感系统具有实时性强、机动灵活、影像分辨率高、成本低的特点,且能够在高危地区作业,使得无人机遥感可以在自然灾害发生后迅速反应,第一时间掌握灾区情况,在应急保障方面发挥重要的作用。

5、无人机遥感在其它领域的应用

除了在上述行业中的应用外,无人机还能广泛的应用于气象、水利、农业等各行各业中,可以在短时间内为各行各业提供高分辨率影像数据,提高这些行业的工作效率,为规划、决策提供依据,使决策更具有科学性。

五、低空无人机航摄遥感技术的良好发展前景

随着我国科技的不断进步,信息化建设的快速发展以及政策的正确引导,低空无人机航摄的研究发展在设计、飞行控制、数据传输、信息获取、生产制造及广泛应用等技术领域都取得了很大的进步,满足了实际应用需要。

目前,我国正处于快速发展时期,各行各业对测绘的需求与日俱增,各领域规划、建设都离不开先进的测绘技术支持,大力开展低空无人机航摄遥感技术推广应用,是更好更快为国民经济建设提供实时地理信息数据的重要手段,为领导决策提供支持和信息服务。另外,以低空无人机航摄遥感为载体,以权威、精准数据为基础,为政府和公众积极参与我国各行各业建设和管理,提供了新颖、直观、可视化的服务平台,对于我国其他行业的发展提供有力的测绘保障。

结语

总之,开展低空无人机航摄遥感技术推广应用,是推进我国测绘科技自主创新的重要举措,如今测绘科学技术快速发展,不同行业对遥感数据的需求也日益增加,但遥感数据获取相对困难。无人机作为一种新型的遥感数据获取手段,有着众多的优点,成本低、响应迅速、影像质量高等,因此,无人机遥感已经成为主要的遥感技术之一,今后低空无人机航摄遥感技术的应用空间将更加广阔。

参考文献

无人机低空遥感技术范文2

关键词:无人机;遥感技术;环境监测;研究进展

中图分类号:X87

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8016602

1引言

长期以来,我国环保监测方面一直存在“门难进、脸难看、证据难找”的情况。即使环保部门勒令环境污染较为严重的企业进行整改,但很多企业忽视环保,仍然违规生产、顶风作案。部分企业甚至不配合环保局人员调查,拒绝甚至对环保检查人员进行攻击。选择新型的环境监测技术以应对当前的严峻形势,显得非常迫切。

无人机具有快速机动、预警响应能力快的特点,可以通过车载或者地面方式从多种地域直接发射,快速到达工业生产监测区域.对污染发生位置进行实时监侧,通过滑行和伞降的方式进行回收取证。无人机遥感技术在短时间内快速而且准确地获取遥感数据的优势,带动了其在环境监测领域的快速发展。

2无人机遥感技术

2.1无人机简介

无人机(UnmannedAerialVehicle,缩写UAV)是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。根据其系统组成和飞行特点,无人机可分为滑跑滑翔型、弹射起飞滑橇降落型、手抛伞降型、旋翼直升机四大类型,其特点和应用领域见表1。

2.2无人机遥感系统

无人机遥感系统(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing )

以先进的无人驾驶飞行器为平台,负载数字遥感设备(数码相机、数码摄录机等)进行拍摄和记录,通过遥感数据处理技术进行影像的同步传输,以实现对采集对象信息的实时调查与监测,且可以完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人驾驶飞行器技术和通讯技术、遥感传感器技术、GPS差分定位技术、遥测遥控技术和遥感应用技术相互结合组成的无人机遥感系统,具有自动化、智能化、专题化,可以快速获取国土、资源、环境等的空间遥感信息(图1)。

2.3无人机遥感技术的优势

2.3.1作业安全、效果直接。

无人机监督执法不受空间与地形条件等各方面的干扰,可以比常规的监管执法手段更为独立,直接取得第一手的真实情况。无人机遥感系统具备面积覆盖、垂直或倾斜均能成像的技术能力,尤其是搭载的高精度数码成像设备,可以实现实时回传的视频信号,在视频终端清晰成像,现场情况辨识度可以精确到0.1m,能对现场环境监测指挥工作提供实时的帮助。同以往的环保现场监督检查相比,无死角,更直接安全。

2.3.2目的明确、操作简单

无人机遥感系统智能化和自动化水平均比较高。可以通过在系统中事先设置飞行路线来达到无人驾驶,并且在飞行中通过不断的微细校对和调整来达到对目标的精确测量。现在的无人机遥感系统可以通过视频系统后手柄来完成操作。

2.3.3使用成本低

目前无人机最多能加载5kg油,一次飞行任务可以到达100多个监测点,能够在空中持续飞行16h以上。无人机体形小,耗费低,系统的保养和维修简便,具有监测时间长、区城广、使用成本低的优点。

3环境监测

3.1无人机遥感技术在水环境监测中的应用

由于内陆水体具有污染类型多样、环境复杂且水域面积相对小的特点,要求数据精度非常高,目前无人机还达不到要求,因此在内陆水环境监测中的应用研究相对较少。目前水环境监测主要是借助系统搭载的多光谱成像仪生成多光谱图像,从宏观上观测水质状况,提供诸如水质富营养化、水华、水体透明度、悬浮物排污口污染状况等信息的专题图,直观全面地监测地表水环境质量状况,从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的。国内无人机第一次应用于环保领域是在辽宁省,采用无人机遥感系统对辽河流域进行的辽河治理现状航拍和遥感监测进展顺利,可以得到分辨率为0.1 m的实景图像数据,对这些图像进行技术评估,可以及时掌握辽河治理重点区域的动态变化情况。

3.2无人机遥感技术在大气环境环境监测中的应用

现在,国内无人机遥感系统在大气环境监测方面可监测的指标主要包括臭氧、粒子浓度、温度、湿度、NO2和压力等。可迅速查明环境现状具有视域广、及时连续的特点。无人机不仅可以实现实时对大气环境数据进行监测,还可搭载采样器,在空中采集大气样品后送回实验室进行检测分析。

3.3无人机在生态环境监测中的应用

目前,无人机遥感技术生态环境监测方面应用主要实现方式表现为利用数码相机或光谱类设备(如红外摄影机、红外扫描仪、微波辐射计等)获取遥感影像,通过地面控制系统及数据后处理系统,实现数据拼接与处理,提取宏观环境监测或大范围监测指标。应用领域体现在森林资源调查、灾害监测、生态环境等方面。

3.4在环境应急监测中的应用

一旦突发环境污染事件发生后,在情况危险、交通不利等不利因素下,相关应急处理人员无法到达现场,而无人机遥感系统可快速赶到污染事故所在空域,系统搭载的影像平台可实时传递影像信息,立体的查看事故现场、污染物排放情况和周围环境敏感点分布情况,监控事故进展,为环境保护决策提供准确信息。无人机遥感系统的使用,不仅保障了现场工作人员的人身安全,同时也大幅度的降低了现场环境应急工作人员的工作难度。如发生在2010年的大连新港30万t级油轮输油管线爆炸事件,当时原油入海造成约50 km2海域受到污染,传统的环境监测技术无法控制。环保部在第一时间调配无人机携带遥感系统赶赴现场进行了“天―空―地”同步监测。无人机遥感系统在恶劣条件下多次成功完成低空飞行监测作业,提供的海面油污发展监测数据可以动态反映溢油发生发展情况,为当时的环境应急管理提供了重要技术支持。

5结语

无人机遥感技术作为一项极具潜力的环境监测技术,具有实时传输影像、续航时间长、系统保养维修简便、实用成本低、覆盖区域广、使用用途多、机动灵活等优点,正在快速发展。目前我国正在建设“天-空-地”一体化环境监测网络体系,并且已经在自然地质灾害、大气、内陆水体、海洋、生态预警等多个环境监测领域取得了一些研究成果。相信随着相关技术的不断发展成熟,无人机遥感技术将在环境监测领域发挥日益重要的作用。

参考文献:

[1]

⑾椋林维昌.多功能环境监测无人机系统设计[J].科技视界,2016(12):55~56.

[2]谢涛,刘锐,胡秋红,等.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].环境科技,2013(4):55~60,64.

无人机低空遥感技术范文3

【关键词】 小型无人机 摄影测量 遥感平台

通常情况下,卫星遥感平台受到来自轨道的一些因素的限制,每天都有固定的过顶时间,给应急观测的实现带来了一定的难度。同时,在天气条件不好时,出于安全考虑,载人飞机不能升空作业,这是航空遥感的一大弊端。而微波遥感等技术手段虽受天气影响的程度较小,但其探测原理与航空遥感存在一定程度的差异,因此,微波遥感在实际应用中也存在很大的局限。就目前来看,微波遥感想替代可见光和红外遥感是不现实的。除此之外,就传统航空航天遥感而言,想获取影像资料,成本也非常高。这种现象使遥感在各应用领域的广泛发展受到限制。在这种情况下,低空遥感平台就显现出自身独特的优势:天气等自然因素对其影响较小;作业成本低;便于获取局部信息;无需申请空域;后续处理的可靠性较强。以上是小型无人机遥感平台所具备的显著优势,此外,小型无人机遥感平台在携带和转移上也具备一定优势。凡此种种,使小型无人机遥感平台在摄影测量中的应用成为世界各国关注的重点课题。

一、小型无人机平台摄影测量系统基本构成

由小型无人机遥感平台所构建的摄影测量系统的构成并不复杂,其主要包含以下几部分:小型无人机飞行平台以及飞行控制系统、 影像获取设备、通信及遥控设备,还包括地面信息接收与处理设备。小型无人机平台摄影测量系统中的飞行控制系统主要有以下几项:保证飞行姿态平稳的垂直陀螺;GPS 接收天线和微处理器。就地面配套设备而言,它主要包括数据接收终端以及地面高清影像的数据处理终端和相关遥控设备。在具体的作业中,垂直陀螺的作用不容小觑,它可以测量飞机的俯仰姿态角和翻滚姿态角,此外,将垂直陀螺和微处理技术结合在一起,对机在自主飞行过程中保持近乎“水平”状态非常重要。机载通信设备也非常重要,它可以将摄像头获取的实时影像以及GPS 位置数据等有效传回,从而保证了地面控制中心对飞机飞行、拍摄等情况的有效监控,使航向和飞行姿态得到及时纠正。

二、小型无人机遥感平台在摄影测量中的应用

2.1 重视飞行平台技术指标

目前阶段,小型无人机的摄影测量遥感平台尚未形成完善的作业规范,在很多方面还有提升的空间。目前航测规范的制定依据主要来自测绘单位当下的技术条件等。就小型无人机而言,其是一种低空对地观测平台,最适宜的航拍高度为 1000m 以下,且它所采用的高分辨率的数码相机成像设备相比传统的航空摄影测量,也存在很大的不同。在这种情况下,使得现有的摄影测量规范的应用具备相当的难度。从传统的航测作业准则来看,以下几点参考指标需要相关操作人员明确:1、飞行速度应保持在 50~100km/h 以内。2、为免受到湍流阻碍,发动机不要在飞机前进方向的前部。3、一定要确保发动机故障时,飞机能够安全滑翔降落。 4、相对于地面的飞行高度变化应在 5%以下; 5、对于相邻摄站飞行高度的变化也有一定标准,以不超过 5%为宜; 6、航摄平台在作业过程中也应引起重视,以水平误差小于 3°为宜。 7、测量飞行速度的误差要尽可能精确,以小于5%为宜。8、偏离航线的绝对误差也有一定标准,其一定要小于相片旁向覆。9、由于发动机所引发的相机谐振,振幅的偏摆角在曝光时间内应低于8.6″。

根据当下的硬件设备,想要实现以上几点,并非难事,甚至可以说没有任何问题或阻碍。

2.2重视数码相机的性能指标

这里所说的数码相机主要是指非量测相机。自从1991年第一款真正意义上的数码相机 DCS100 问世以来,各类相机纷纷问世,分辨率以及重量、体积等都有很大的不同,价格也不一。目前,一些比较高端的相机的分辨率与传统的胶片影像差不多。近几年,普通数码相机的性能不断提升,分辨率得到了很大程度的提高,同时得到提升的还有其几何性能和辐射性能,点位精度和CCD 芯片的不平度也日臻完善。同时,CCD 芯片的引用,有效避免了底片变形的情况。

但在具体的摄影测量中,相关人员还应引起注意,为了最大限度的降低影像的畸变差,一定要做好验校工作。

三、结束语

综上所述,在摄影测量中,小型无人机遥感平台具有很大的优势,在未来一定会得到更加广泛的应用。根据目前的技术水平,小型无人机遥感平台大体上已经达到了摄影测量作业的指标标准,且有一定的提升空间,在不久的将来,其一定会更加完善,从而更好地服务于摄影测量作业。

参 考 文 献

[1] 买莹.小型无人机大倾角飞行状态的稳像技术研究[D].北京大学,2012.

[2] 王峰,吴云东.无人机遥感平台技术研究与应用[J].遥感信息,2010(2).

无人机低空遥感技术范文4

【Keywords】 UAV remote sensing technology; geological disasters; regional disaster monitoring

【中图分类号】P231 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0090-02

1 引言

在对地质灾害区域进行检测的过程中,传统航拍的方式不仅时效较低,同时空间的分辨率相对较低,从整体的视觉效果方面进行观察得知,其综合效果较差。随着科技的进步,人工智能化水平加强,无人机技术得到了广泛应用与发展,从单纯的军事用途逐步应用于民用及商用,为人们的生活和工作带来了较大的便捷。由于地质灾害对人们生活产生极大的影响,掌握地质灾害发展的真实状况能在一定程度上降低灾害的不良影响。因此,本文主要从以下几个方面进行论述。

2 无人机遥感技术简介

2.1 无人机遥感系统组成

在无人机遥感系统当中,主要划分为三大部分:

①地面系统。该系统中主要包含了地面辅助设备、地面监控分系统、起飞着陆系统的地面部分、遥控遥测系统地面部分以及地面遥感测站等。

②任务载荷。该系统中主要包含了火控系统、目标探测系统以及武器外挂系统。而目标探测系统中又分为光电系统、雷达系统和激光测距。

③飞机系统。无人机遥感机因飞行的灵活性、适于低空飞行作业和操作便捷等特点,飞行过程中能获取高分辨率的成像,在测绘领域当中得到广泛的应用[1]。

2.2 无人机遥感技术的特征

通过上文的简介得知,无人机遥感技术的应用能改善传统航拍的影像效果。在其实际工作中,无人机遥感测绘一般以无人机为主要载体,并携带相机和传感设备作为辅助,能准确快速地完成低空小范围区域高精度的测绘作业,其主要优势是应用范围大,投入成本低,这些特点使得其具有的优势多于有人机测绘。

此外,无人机遥感技术具有的另一特征是对测绘数据和信息高效处理的能力,无人机遥感系统的测绘作业以遥感数据为主,此系统精准空间分辨率高,时效性强,测绘周期短,同时相对于测绘数据而言主要是对影像数据的处理研究。依据一般无人机技术特点优势而言,对影像的处理包括影像匹配、像素处理以及正摄纠正等。对数据和图像的处理技术使得到结果的真实性较高[2]。

3 无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用分析

3.1 快速测绘

在采用无人机遥感技术时,由于其和传统测绘方式相比,最大的特征是具有灵活机动的飞行特征,无人机的飞行速度较快、重复周期较短,能在短时间内实现所要拍摄的图像,同时能达到短周期内重复进行拍摄,应用这样的检测方式对地质灾害发生地区产生的影响相对较小,能起到对灾情动态检测的作用。辟如,六旋翼无人机在鲁甸地区地震中的应用,拍摄的速度为72次/s,拍摄的精度高达40mm。由于无人机的可操作性较强,参与操作的人员只需要在短时间内进行专业的培训,便能开展正常的测绘工作。对地震灾区进行无人机测绘的结果如图一所示。从测绘效率的角度得知,在测绘活动开展的第一次飞行的7min内,完成测绘的面积为100000m2;从测绘精准度的角度而言,精?识却锏?40mm,通过对图片的观察能清楚地看到树木的纹理分布;依据测绘可视化的角度,处理并合成的影像数据可以从电脑上清楚地看到地质灾害区域的俯视图和仰视图,从不同角度访问全面地了解到灾区的真实状况,这对灾情影响范围的控制和救援工作的开展提供了切实可行的参考。

3.2 地质灾害排查测评

通过采用无人机遥感技术,得到了相应的影像数据,提取灾区地质状况的二维和三维的图像,实现了对灾区地质地貌的全面展示。在对地质灾害程度进行测评时,无人机遥感测绘技术作为数据的主要来源,能够充分地利用GIS技术,针对地质灾区的内地质条件、气候预测还有植被破坏的程度等方面的内容予以专题图的绘制,采用GIS对空间分析的能力,来对地质灾害区域进行等级评定,为地质灾害区域将要发生灾害次生的类型、规模以及区域等方面的信息予以全面的标识,这样等级评定,对后续救援路线和资源的分配具有重要的作用。

4 无人机遥感技术未来发展前景探究

在先进科学技术的支持下,无人机遥感技术得到较好的发展与应用,在地质灾害监测中,由于其自身具有灵活和精准度高的特征,在未来的发展中强化软件性能在很大程度上提升测绘的技术。硬件方面,无人机自身飞行具有稳定性、抗逆性,影像拍摄的频率得到很大的提升。从而提高影像获取的硬件支撑能力,尤其是在空间分辨率方面和对不良天气的抵抗力方面能得到适当的提升。对无人机硬件方面的改良主要是为了获取高精准度和低噪点的影像与数据,进而节省后续对图像处理的成本和时间。对于软件开发方面,最主要的发展方向是研发抗干扰能力和数据加密技术能力的提升。

无人机低空遥感技术范文5

关键词:基础测绘工程;无人机;影像处理技术;应用

中图分类号:P2 文献标识码:A

随着我国社会经济的高速发展以及科技水平的不断提高,在许多城乡规划工程项目的建设当中都普遍用到无人机摄影测量技术,像无人机航空测量技术已经在全国范围内得到了广泛的应用和普及。本文重点研究在大比例尺基础测绘工程当中的无人机影像处理技术,以及无人机影像处理技术的相关应用。

1“大比例尺基础测绘工程”与“无人机影像”

1.1 大比例尺基础测绘工程。基础测绘工程,就是指对某一个区间、空间进行测量,或者是对某个区域的土地及面积进行测量,通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里,通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作,或者是在开发处女地(未经开垦的土地或未探索的领域)的时候进行基础航空摄影,来获取基础地理信息的遥感资料。

1.2 无人机影像。无人机影像就是指无人机遥感影像,在新形势下背景下,无人机遥感是遥感的发展趋势之一。无人机遥感影像技术之所以得到了广泛的应用和发展,主要体现在两个方面:①无人机遥感影像技术应用系统具备很多优点、优势,它运行工作的成本较低,再者就是在执行任务的时候灵活性非常强。②无人机遥感影像应用技术是作为卫星遥感、航空遥感的补充而存在和发展的,因为无人机由于自身特性,所以很多的功能是卫星遥感、航空遥感所不具备的。无人机影响的特点:前面也稍微的提及到了一点,无人机摄影相比较于那些载人的常规比较大的航空摄影飞机而言,其摄影相机的小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化是其独有的特点,同时也是一定意义上的优势。其具体的优势主要表现为,无人机的种类多样化、所搭配的摄影相机也多样化,所以不同种类的无人机搭配不同类型摄影相机,其获取到的影像信息及数据方面的质量也就不同。像幅小、色彩真实、分辨率高是无人机影像普遍存在的特点和优势。

2 无人机影像处理应用技术

2.1 空三加密应用技术。关于空三加密,空三加密是我国无人机影像处理技术的关键所在,同时它也是整个工作流程当中的处理最难点,其质量和程度的好坏直接影响到后续的成果精度的准确性。我国早期发展无人机影像处理技术时,在大比例尺的基础测绘工程过程中,空三加密是当时的主要瓶颈。后来经过综合的运用多项相关的先进技术,以及科学的处理方法和策略,才得以解决这个问题。目前,空三加密多是采用我国测绘科学研究院研究制作的PixelGrid这种高分辨率的远程低空遥感影像一体化测图系统。

2.2 大比例尺基础测绘工程影像数据预处理。无人机影像本身在航空测绘拍摄的过程中,所用到的摄影相机基本上都是非量测相机,所以其所拍摄到的影像图片也存在边缘上的光学畸变,所谓畸变现象在图E中可以看到。这种影像相片的边缘光学畸变,它已经改变了所拍摄区域的实际地面地形位置等方面。所以,在基础测绘过程中进行数据预处理可以更好的对影像图片进行矫正。

2.3 影像畸变改正。前面也提到了影像畸变,无人机影像航空测绘与传统航空摄影有所不同,我们所使用的低空遥感平台,通常情况下搭载的都是非量测摄影相机。就目前而言,我国国内在进行大比例尺基础测绘工程过程中,在无人机影像处理技术的运用领域上,普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通单反摄影相机,它是用来配合定焦镜头来进行空中拍摄的。受到以上这些因素的影响和作用下,无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象,如图E所示。所以,我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差,采取以下必要的改正措施。改正模型如下:

①Δx=(x-x0)(k1r2+k2r4)+p1[r2+2(x-x0)2]+2p2(x-x0)(y-y0)+α(x-x0)+β(y-y0)

②Δy=(y-y0)(k1r2+k2r4)+p2[r2+2(y-y0)2]+2p1(x-x0)(y-y0)

①式和②式中的x,y分别表示像素坐标系中像点的坐标,K1和K2为影像图片畸变系数,P1,P2表示偏心畸变系数。通过计算来对其进行还原。

结语

在大比例尺基础测绘工程中,运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点,所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中,像一些技术性的处理措施是非常重要的,它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率,更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。

参考文献

[1]姜丽丽,高天虹,白敏.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2013,36(07):174-176.

无人机低空遥感技术范文6

关键词:无人机摄影测量 影像 土地监测

中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(c)-0070-02

近年来,无人机摄影测量技术发展迅速,逐步应用到社会各领域当中。韶关市国土资源技术中心在2016年对土地监测、矿山监测分阶段进行的飞行实践,快速掌握了监测区域内土地变化信息,实现对违法违规用地和非法开采行为及时制止处置,为规范土地矿产资源的开发利用起到积极的作用。

1 无人机摄影测量的特点

无人机摄影测量技术是综合利用先进的无人驾驶飞行器、遥感传感技术、遥控程控技术、通信技术、GPS差分定位技术的遥感应用技术,具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术,是继卫星遥感和普通航空摄影测量技术之后,发展起来的一种新型航空遥感技术手段,该技术具有以下几种独特优势。

1.1 使用成本低、操作简单

其自动化程度高、操作培训简单,可根据任务需要随时工作,其采用弹射起飞、伞降降落方式,飞行高度可以适应韶关的各种地形地貌应用。无人机能在低空云下摄影,可航摄的天气远多于普通航空摄影。

1.2 机动快速的响应能力

在接到航摄任务后,可以做到快速出动、快速获取、快速处理、快速分析判别,具有成图周期短、时效性强的特点,能完成突发性的紧急任务。

1.3 高分辨率航空影像的获取能力

可获取优于0.2 m的高分辨率影像,影像色彩丰富、清晰、直观、准确,满足地类判别、土地监测需求,可作为重要的决策依据。

2 作业流程和内容

对土地监测区域利用无人机摄影测量进行分阶段动态监测,获取1∶2 000数字正射影像数据(DOM)。结合日常国土巡查资料、相关数据库资料,对省季度下发监测违法图斑整改落实、重点区域的疑似新增违法用地、矿山图斑非法开采等情况进行核查。

2.1 无人机摄影测量具体作业流程

无人机摄影测量具体作业流程图,如图1所示。

2.2 土地变化信息提取与勾绘

将无人机摄影测量获取的影像成果与省部下发的前后时相遥感影像数据、土地变更调查数据库、建设用地数据库、采矿权数据、探矿权数据等相关数据库根据现场地形地貌环境进行选择性的叠加,参考日常国土巡查资料,通过人机交互,发现和提取各类型土地变化信息,形成《遥感监测图斑信息记录表》,并对监测到疑似违法用地、用矿的土地变化区域进行勾绘和标注。

3 传统监测工作方法的不足

传统的土地监测工作主要采用人员地面检查、卫星遥感技术和传统航空摄影技术;矿山监测则主要通过常规测量方法进行核查,但以上的方法均有不足之。

(1)地面检查方式需要大量人力、物力,工作效率较低下。

(2)卫星遥感影像数据下发周期长,对土地变化信息获取的滞后性较明显。

(3)航空摄影受空域管制和气候等因素制约,且成本高。

(4)矿区地貌环境一般都较复杂和危险,常规测量方法所需周期较长且对作业人员的安全构成威胁。

4 成效果和评价

经统计,2016年,韶关市利用无人机摄影测量技术开展土地动态监测面积达600多平方公里,飞行实践效果良好。通过与以往的土地监测方式方法相比较,明显的具有以下优势:

(1)有效地改善了对土地违法行为要等省部下发、基层上报发现的被动局面,不仅能及时发现土地变化信息进行处置,达到对土地违法违规行为“发现在初始、解决在萌芽”的重要目标,而且能够对图斑整改落实情况进行监督,形成了一种崭新的卫片执法工作模式。

(2)节省了地面检查所需的人力、物力,减轻基层国土业务人员的土地巡查压力,提高工作效率、缩短监测周期、完善土地监测管理。

(3)对矿产资源开发利用能做到更全面、快速、准确、动态、有效监测,为矿产资源开发监督管理部门提供了决策依据。

通过此次飞行实践,发现无人机摄影测量也可以应用在国土资源管理的其他方面,即土地整理设计、土地节约利用、地质灾害评估、测绘管理等,相信此项技术的应用相比传统作业方法能取得更加理想的效果。

5 结语

无人机摄影测量技术应用正逐渐推广,其在保障成果质量的前提下对提高工作效率、缩短项目周期相对常规测量方法有着明显的优势,获取高分辨影像能够为社会各部门提供快速及时信息,具有广阔和应用前景。

参考文献