摘要：现阶段，我国的经济发展的越来越迅速，科学技术的发展水平也有了很大的提高。无人机遥感系统主要是基于无人机，从而利用遥感平台来获取核心的遥感影像数据的手段，其具有较高的分辨率。相比之下，无人机遥感系统所具有的优势较强，同时，也能够对卫星遥感以及航空遥感技术加以补充。无人机遥感系统本身的成本较低、结构简单，同时获取影像的速度较快，因此，得到了最为广泛的应用。本文就无人机低空遥感影像应用进行了探讨。
关键词：无人机；低空遥感影像；应用
引言
当前，如何快速获取位置数据已经成为测绘地理信息行业研究的热点。传统的以卫星、航空器为平台的数据获取方法已经广泛应用，但是在中西部受天气影响较大的地区很难拍摄到符合要求的高分辨率影像，运用无人机为平台的低空遥感能很好地发挥优势。无人机作为卫星遥感不可缺少的补充手段，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。无人低空遥感系统，是一种以自动控制的无人机为平台，以机载遥感设备为有效载荷，飞行高度一般在1000m以下，获取规则重叠度影像，并按定精度要求制作地理信息数据的航空摄影系统。通常由飞行平台、遥感设备、地面监控站、数据链路和应急装置等部分组成，具有成本低、精度高、分辨率高、效率高等特点。其所获得的高分辨率影像能够达到大比例尺地形图精度要求。
1无人机低空遥感影像系统的组成
无人机低空遥感影像系统的组成包括以下几部分：①飞行平台。一般无人机的机身是由多种材料制作的，包括玻璃钢、碳纤维、木材、金属等。它的机身有电池舱、任务舱、降落伞舱，而这3种舱都是独立存在的。在它的机身前端安置着发动机，机翼旁边连接着碳纤维圆管插接，外型构成了接进式后三点布局。无人机起落装置具有重量轻、强度大、减振好、拆卸便捷等诸多特点，而这些特点决定了它更适合飞行于山区野外生态环境；②飞行控制系统。无人机的飞行控制系统是由3部分构成的，它们分别是：机载飞控、地面站、通讯设备。这样的飞行系统使用时方便简单、控制精度高、GPS导航功能强，加之有各种各样的任务接口使其可以游刃有余地控制各种布局的无人驾驶飞机；③遥感系统。高分辨率数码单反相机具有其重量轻、体积小、可代替性强、可直接在计算机中进行处理的特点，这样的特点使它作为无人机遥感摄影的传感器再合适不过了；④软件系统。软件系统分为监控软件、航线规划软件、影像处理软件。监控软件使无人机飞行过程中飞行区域的电子地图、飞行航迹、飞行参数、飞机航向参数、GPS定位状态、航拍影像的数量和关键参数的交互捕获的显示得以实现。航线规划软件具备了设置飞控和传感器参数，使其可以控制固定翼、动力伞、旋翼机等飞行器。影像处理软件可获取竖直摄影影像、交向摄影影像、复杂航线多基线摄影影像；⑤无线电遥控系统。无线电遥控系统可以是无线机按照地面人员的想法进行飞行，而地面人也可以通过无线电遥控系统掌握无人机和遥感设备的有关信息。
2无人机低空遥感主要特点
2.1航摄效率高
无人机航摄效率较高，可以通过监控平台进行控制，进行针对性航拍，重点获取指定区域数据，针对不合格影像可以现场重新航拍。这类设备体积小，机动灵活，通过地面遥控快速采集影像，不需要专用跑道起降，受天气和空域管制的影响较小。此外无人机还可以抵达载人飞行器无法到达的空域或危险地区。
2.2影像分辨率高
影像主要以RGB三波段为主，可以挂载多光谱相机（R\G\B\NIR）、高光谱相机和激光雷达传感器，无人机低空遥感影像的最大优点是遥感影像空间分辨率高（厘米级）、影像清晰。工业无人机普遍采用索尼、尼康等高精度数码相机，高达4000万像素，可实现定距或定时拍照。所获取影像为真彩色数字影像，成图与实测误差已经满足1：500的地形图测量规范要求。
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2.3数据处理速度快
影像数据处理速度快，现势性强。例如某国产软件Pips能实现对航空影像数据以及低空无人机影像数据的快速自动化处理，可完成从空中三角测量到各种比例尺的DEM、DOM、DLG等测绘产品的生产任务。特别是高性能计算机在测绘领域的应用，将数据处理速度显著提升。
3无人机低空遥感影像的应用研究
3.1在国土监测中的应用
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。
3.2在地质灾害监测中的应用
我国是一个地质灾害频发的国家，主要的地质灾害又集中在山地地区，该区域气候恶劣，受云雾影像较大。航空遥感所获取的影像受云雾影响，分辨率不高。而无人机能低空飞行，不受云雾天气影响，获取成本也较低，影像分辨率高，灵活方便，能及时对灾害发生情况、影响范围、交通情况与潜在次生灾害的调查提供技术支持，并且能够保障作业人员的安全，避免人员的再次伤亡。利用无人机低空图像与地质灾害信息在空间上叠加，可以得到直观的地质灾害现状图。
3.3在环境监测中的应用
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。2010年的大连输油管线爆炸，约50km2海面受到污染，环保部利用无人机技术在恶劣条件下低空飞行，提供海面油污监测数据，动态反应溢油发展情况，为环境监测应急管理提供重要技术支持。
3.4应急监测
例如，贵州省是一个地质灾害严重多发的地区，大量的地质灾害隐患严重威胁着城镇、村庄、道路交通等工程设施。无人机结合工作底图航拍作业法具有实时性强、影像分辨率高的特点，能够在高度危险地区进行作业，使得无人机遥感可以在自然灾害发生后能够迅速反应。通过对航摄影像快速拼接和处理，可以迅速准确反映现势状况，对于及时制定救援策略，提高救援效率起着极其重要的作用。通过高分辨率遥感影像和原有数据叠加，可以准确定位受灾区域的具体位置及边界，在ArcGIS软件中对房屋损毁数量、受灾面积的统计，再结合调查，进行灾害评估。
结语
无人机遥感技术是现代测绘技术的重要组成部分，其具有高分辨率影像和高精度定位数据获取能力。随着国民经济及社会发展对数据的要求不断提高，无人机遥感在规划建设、水利监测、矿产资源勘探等各个领域发挥了积极作用，成为现代测绘重要的遥感数据来源，应用前景广阔。无人机作为新兴高科技产业应加大技术投入，加快应用转化，降低行业准入成本。在政策方面，应积极吸取国外行业管理经验，进一步加快并明确无人低空遥感行业的法律法规、技术标准。
参考文献：
[1]吴永亮，陈建平，姚书朋，徐彬.无人机低空遥感技术应用[J].国土资源遥感，2017（04）：120-125.
[2]胡健波，张健.无人机遥感在生态学中的应用进展[J].生态学报，2018（01）：1-11.
[3]肖波，朱兰艳.基于DPGrid的低空无人机遥感影像应用技术研究[J].地矿测绘，2015（01）：22-25.
论文作者:逄锦光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/9
标签：无人机论文; 遥感论文; 影像论文; 低空论文; 数据论文; 系统论文; 地质灾害论文; 《基层建设》2018年第19期论文;