摘要：随着我国经济的不断发展，我国对无人机的研究力度也在不断提升，而与其他测绘技术相比，无人机数字航摄系统有着较高的技术优势，这也使其在多个行业领域之中的到了广泛的应用。本文首先对无人机低空遥感技术进行了全面的分析，同时研究了无人机数字航摄系统的技术参数与性能指标，并结合实际情况，对无人机低空遥感系统的应用展开了深入的研究，希望能对无人机数字航摄系统快速测绘的不断发展起到一定的促进作用。
关键词：无人机；数字航摄系统；快速测绘
一、无人机低空遥感技术分析
与传统遥感技术相比，无人机遥感技术有着无可比拟的技术优势，能够成为卫星遥感技术和有人机遥感技术的重要补充技术。无人机低空遥感技术涉及到飞行平台、监控信息、传感器、遥感空基的交互控制，包括对地面实验的处理和加工以及相应的综合保障技术等等。从世界范围来看，我国无人机低空遥感一直处于世界领先水平，无论是无人飞行器的研制还是航空遥感飞行控制系统的使用，都能够通过轻小型传感器以及相应的数据处理系统进行航空遥感系统的集成，从而更好的完成航空遥感作业任务[1]。
在当前情况之下，我国很多科研机构和公司都已经研制出了轻小型的无人机遥感系统，而当前较为适用的低空遥感无人机系统的任务载重往往在10KG到20KG之间，系统包括1个到4个面阵数码相机，能够获取0.05m到0.5m分辨率的光学彩色影像。在无人机上配备了GPS定位系统以及相应的稳定平台，从而使全自动空中三角测量任务得到有效的执行，使在地面控制点较为稀少的情况下能够获得更加精确的测量数据。
传感器是整个无人机遥感航摄系统的核心所在，有着较为重要的作用。在当前的数码相机之中，影像传感器分为两种，第一种是CCD元件，这种元件已经得到了广泛的应用，而另一种则是CMOS器件。从工作机制上分析，CCD的成像质量更好，然而其制造工艺较为复杂，因此其成本更高，而CMOS的价格较低，然而其成像的质量不如CCD的成像质量高。而在进行传感器选择的过程之中，应该能够根据作业的实际需求对传感器进行科学选择，从而使航摄的高度得到有效确定，进而使航摄的结果能够满足实际需求。
在无人机数字航摄系统作业的过程之中，测绘人员应该对航摄的结果进行检查和分析，抽取相应比例的最终成果，对其平面精度与高程精度进行合理的检测，同时对地形的数学精度和地理精度进行深入的分析，进而确保航摄的图面内容更加清晰准确，确保测绘结果能够满足相应规范与设计的要求。
在无人机数字航摄系统之中，可以采用中国测绘科学院的MAP-AT软件，也可以采用武汉大学开发的DPGrid低空航测数据处理软件进行无人机影像的处理，也可以利用其它遥感影像处理软件进行图像的后期处理，从而获取需求的影像产品。这里要注意的是，数码相机往往无法满足测绘的专业化需求，往往在数字图像的获取上存在着光学畸变误差，而像点坐标也需要进行畸变差的改正。在自用像中，应该根据同名点生成相应的数字地面模型，根据DEM进行正射影像图的制作，同时要将像控点加入到制作过程之中，从而形成所需要的正射影像图[2]。
地面控制系统应该能够在无人机进行数字航摄之前对航线加以合理的规划，在飞行过程之中要能够对飞行区域的轨迹以及飞行参数加以展示。在飞行过程之中，所有的数据参数信息都应该能够得到实时监控。作业人员可以在地面控制系统之中对飞行状态进行监控，并根据作业规划对无人机的作业情况加以调整。
二、无人机数字航摄系统的分析
目前，我国较为先进的无人机数字航摄系统为拥有着自主知识产权的“华鹰”无人机数字航摄系统，这个系统是根据固定翼飞行平台来得到的现代化城镇空间数据采集系统。该航摄系统能够对无人机的飞行姿态、飞行速度和飞行高度进行控制，并对相应的数据信息加以记录，同时能够通过GPS的定位导航功能实现自动化驾驶，搭设的传感器也是当前较为先进的全画幅单反数码相机，配备了相应的姿态平衡稳定装置，能够快速的进行测绘工作，从而迅速的获取城市大比例尺的航空测绘图像[3]。
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本系统无人机的重量为20KG，长度在2.1米，翼展在2.6米左右，而其使用的是一台航空活塞发动机作为动力装置，巡航的速率在100千米每小时，升限能够达到海拔三千五百米，续航时间为3个小时，其发动机使用的是97号汽油，养护起来较为简单，机体的结构为模块化结构，能够使运输的效率得到有效的提升。系统之中使用的飞行系统为GPS导航系统，整个航线全自动规划，能够对飞行轨迹和飞行姿态进行高精准的自动化控制，确保无人机能够拥有更加良好的飞行性能。本系统只需要100米的跑到就能使无人机系统自主的起降，而如果使用遥控的方式控制起降，只需要二十米到三十米之间的跑道就可以实现。无人机在起飞之后，往往会先进行盘旋，当飞行状态检查无误之后就可以按照预先设定的航线飞行。与其他航空摄影系统相比，该系统受到不良气候的影响较小，能够在6级风力的恶劣气候之下准确的完成航摄作业[4]。
三、无人机低空遥感系统的应用
（一）在国土资源监测上的应用
通过无人机低空遥感作业，能够及时发现被检测地区国土资源的非法行为，从而使国土资源相应的执法部门有据可循。同时，无人机低空遥感系统也能为国土资源监测建立动态性的检查机制，从而使违法用地、侵占耕地以及破坏生态环境等多种现象被及时的发现和解决。经过实践我们可以看到，无人机遥感测绘技术有着更高的机动性与灵活性，目前已经被广泛的应用到土地利用与矿产资源的开发检测之中。
（二）自然灾害监测上的应用
我国是一个自然灾害频发的地区，灾害的类型较多，发生的情况也较为复杂。而通过无人机低空遥感系统，能够为自然灾害的监测和预防提供有效的现实依据，从而为我国自然灾害发生的预防和救援奠定更加坚实的基础。比如说在雅安大地震的抗震救灾工作之中，我国首次引入了无人机低空遥感测绘系统，将其应用到数据的快速获取和分析之上，从而迅速获得了雅安地区3.5万余幅高分辨率的航摄图像，为我国抗震救灾工作的顺利开展提供了有效的技术支持。
（三）国土测绘的应用
无人机遥感测绘系统能够应用到国土测绘工作之中，从而使地形图的秀侧和补漏数据的获取更加方便和精准。根据实践辨明，采用无人机遥感监测系统能够使航摄影像更加清晰，分辨率也更高，能够实现自动化的空三解算，能够满足1比2000比例尺航测成图的精度要求。
（四）在海洋测绘中的应用
所谓的海洋测绘，即是研究海洋与陆地水域有关的空间地理信息采集、处理与管理的科学技术。海洋测绘技术有着一定的独特性也有着一定的综合性，而将无人机遥感系统应用到海洋测绘之中，首先能够使测绘的过程更加方便和便捷，同时也能够完善海洋测绘的技术与方法，优化陆海一体化的测绘进程。另外，无人机遥感系统也能够应用到完善海洋数据库，建立权威海洋地理信息技术平台之中，从而为海洋地理信息测绘提供更加科学的测绘方法，提升海洋测绘的效率和质量。
四、结束语
综上所述，在实际生活之中无人机数字航摄系统的应用越来越加广泛，在诸多行业和领域之中发挥着自身的作用。而无人机数字航摄系统的快速测绘也对人民生活水平的不断提升以及社会经济的不断发展有着较为紧密的联系，这也就要求了相应的研究人员能够明确无人机数字航摄系统的快速测绘要点，明确其应用的范围，从而使无人机数字航摄系统能够发挥其应有的作用，推动我国测绘事业的深入发展。
参考文献：
[1]陈姣，米鸿燕，李超，等. 无人机遥感系统应用与影像有效利用的探讨[J]. 价值工程，2013，（5）：181-183.
[2]任志武. 基于无人机数字航摄系统的快速测绘[J]. 城市建设理论研究（电子版），2013，（16）.
[3]王太坤. 无人机数字航摄系统的快速测绘与应用[J]. 资源导刊•地球科技版，2012，（5）：54-55.
[4]李文君. 无人机在大比例尺测图中的应用浅析[J]. 大科技，2015，（29）：213-214.
论文作者:张亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：无人机论文; 遥感论文; 系统论文; 低空论文; 数字论文; 作业论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第19期论文;