前言:隨著微處理機(jī)的大范圍應(yīng)用和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展,國(guó)家各部門(mén)對(duì)測(cè)繪信息的需要也越來(lái)越多,對(duì)資料內(nèi)容的容量需求越來(lái)越多,對(duì)資料更新的要求越來(lái)越大。一種新型的測(cè)量方式無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量不斷地出現(xiàn)在公眾面前,想要構(gòu)建數(shù)字城市建設(shè)、數(shù)字中國(guó)就需要迫切發(fā)展低空無(wú)人飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)。
隨著近幾年經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施在不斷的完善中逐漸發(fā)展到了一個(gè)相對(duì)繁榮的時(shí)期,在這個(gè)過(guò)程中,基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過(guò)程慢慢的被人們重視起來(lái),其中工程測(cè)量技術(shù)尤為重要,地形的測(cè)量也是非常重要的測(cè)繪工作。
為了更好的完成這兩項(xiàng)工作,引進(jìn)了無(wú)人機(jī)技術(shù),來(lái)完成測(cè)繪測(cè)量。無(wú)人機(jī)技術(shù)又稱為無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù),是指利用無(wú)線電設(shè)備控制無(wú)人駕駛的飛行器,并應(yīng)用到生產(chǎn)生活中的一種現(xiàn)代化技術(shù)。它具有自動(dòng)化、智能化、專業(yè)化快速獲取所需數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)。
在近些年科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展中,這項(xiàng)技術(shù)也不斷的更新?lián)Q代,慢慢的在測(cè)繪領(lǐng)域中展現(xiàn)出它獨(dú)特的工作優(yōu)勢(shì),其中包括測(cè)繪的實(shí)時(shí)性、機(jī)動(dòng)性、分辨率等等。無(wú)人機(jī)技術(shù)逐步地將傳統(tǒng)測(cè)量中的航空拍攝以及衛(wèi)星遙感取代。無(wú)人機(jī)可以輕松地將地面影像圖片傳送回給從事測(cè)繪工程的技術(shù)人員進(jìn)行分析和測(cè)量,從而大大地節(jié)省了測(cè)繪人員野外測(cè)繪的工作量,取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
無(wú)人機(jī)的類型
目前,無(wú)人機(jī)的種類繁多。按無(wú)人機(jī)的控制方式可分為程控與遙控復(fù)合控制無(wú)人機(jī)、預(yù)編程自主控制無(wú)人機(jī)和無(wú)線電遙控?zé)o人機(jī);按照無(wú)人機(jī)的用途可分為多用途無(wú)人機(jī)、軍用無(wú)人機(jī)和民用無(wú)人機(jī);按照無(wú)人機(jī)的重量可分為大型無(wú)人機(jī)、中型無(wú)人機(jī)和小型無(wú)人機(jī);按照無(wú)人機(jī)的飛行速度可分為超音速無(wú)人機(jī)、高音速無(wú)人機(jī)和低速無(wú)人機(jī);按無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為傘翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人飛艇、無(wú)人直升機(jī)、多旋翼無(wú)人飛行器和固定翼無(wú)人機(jī)。
傘翼無(wú)人機(jī)是由纖維織物作為柔性翼面,其特點(diǎn)具有體積小、速度慢、適合低空飛行。無(wú)人飛艇最大的特點(diǎn)是自帶動(dòng)力系統(tǒng),可以自行控制飛行。無(wú)人直升機(jī)的特點(diǎn)是可以垂直起降并沿著飛行剖面飛行,靈活性和自由懸停高等特點(diǎn)。多旋翼無(wú)人飛行器是指機(jī)身上均勻分布了兩個(gè)或兩個(gè)以上螺旋槳(通常是四旋翼、六旋翼及八旋翼等)的飛行器。它的主要用于航空攝影。固定翼無(wú)人機(jī)以電池為動(dòng)力能源,其特點(diǎn)是隱蔽性較好(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的聲音小),適用于高清航空攝影測(cè)量。
無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的優(yōu)勢(shì)
遙感系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)中有很多有效的優(yōu)勢(shì),例如擁有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性,反應(yīng)速度快,能夠迅速的完成指令,測(cè)繪信息精確度高,能夠大范圍的應(yīng)用無(wú)人機(jī),以及消耗資金少等等。
1 監(jiān)測(cè)高效迅速,處理效率高
無(wú)人機(jī)技術(shù)的高效性,在處理和應(yīng)對(duì)緊急事件中能夠體現(xiàn)出其更大的檢測(cè)范圍,并且能夠快速的生成檢測(cè)區(qū)域清晰的圖像和各項(xiàng)數(shù)據(jù),以供相關(guān)部門(mén)進(jìn)行分析和做出相應(yīng)的對(duì)策,這樣的優(yōu)勢(shì)不僅可以提高測(cè)繪的現(xiàn)實(shí)性,還可以提高應(yīng)急服務(wù)的能力。
其中單臺(tái)無(wú)人機(jī)的周監(jiān)測(cè)量最高可達(dá)2100km2 左右,監(jiān)測(cè)效率得到大幅度的提升。無(wú)人機(jī)的影像分辨率較之無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的衛(wèi)星影像,都要高于他們,主要范圍就在0.1~0.5m 之間。與此同時(shí),還能快速的收集數(shù)據(jù),并且高效的處理。
2 范圍大且具宏觀性
監(jiān)測(cè)區(qū)域情況可以利用三維仿真模擬技術(shù)來(lái)進(jìn)行宏觀展示,同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)能為相關(guān)部門(mén)的決策提供便利。不同航空高度的無(wú)人機(jī)擁有屬于他自己的檢測(cè)范圍,可以應(yīng)對(duì)大范圍的高空檢測(cè),可以對(duì)面積較小的地面范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),能夠得到精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙感檢測(cè)作業(yè)中,可以實(shí)施多架無(wú)人機(jī)配合工作,主要應(yīng)對(duì)大范圍上萬(wàn)平方公里的監(jiān)測(cè)作業(yè)。相關(guān)工作人員可以將監(jiān)測(cè)到的結(jié)果通過(guò)光譜進(jìn)行分析,這樣就可以得到大范圍的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),在將這些信息和傳統(tǒng)信息結(jié)合處理分析,最終的得到整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)的整體信息。
無(wú)人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪測(cè)量中的應(yīng)用
無(wú)人機(jī)民用需求的擴(kuò)大以及無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)的逐漸成熟,民用領(lǐng)域的各行各業(yè)都已經(jīng)被該技術(shù)滲透,它可以應(yīng)用于國(guó)土資源勘察、數(shù)字城市發(fā)展建設(shè)、通訊站的建立、國(guó)家地圖測(cè)繪、城市發(fā)展規(guī)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)突發(fā)事件、災(zāi)害預(yù)測(cè)和評(píng)估、城市街道交通、網(wǎng)線電網(wǎng)鋪設(shè)、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、環(huán)境管理和生態(tài)保護(hù)、森林治理、數(shù)字化農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在測(cè)繪工程中,無(wú)人機(jī)主要作用是獲取用正射像片編制的帶有公里格網(wǎng)、圖廓內(nèi)外整飾和注記的平面圖正射影像圖。正射影像是指用無(wú)人機(jī)拍攝的像片畫(huà)圖,且整張圖沒(méi)有任何扭曲的圖像。
1 低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)
低空無(wú)人機(jī)飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)能夠在各個(gè)行業(yè)中完美的實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值,并且能夠推動(dòng)每個(gè)行業(yè)的向前發(fā)展,主要是因?yàn)樗麚碛休^高的實(shí)用性,例如在測(cè)繪工作中的應(yīng)用,解決了在測(cè)繪工作中很多技術(shù)和環(huán)境的難題。還有獨(dú)特的創(chuàng)新性和優(yōu)越的主干系統(tǒng),無(wú)人機(jī)在新農(nóng)村建設(shè),數(shù)字化城市的建設(shè)等等這些方面起到了不可代替的作用。在多個(gè)領(lǐng)域都可以應(yīng)用到低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng),例如一些大型的工程,新型城市的規(guī)劃,應(yīng)對(duì)各類突發(fā)狀況,并且能夠加快城鄉(xiāng)建設(shè)。
在一些環(huán)境條件較為苛刻的工作地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)遇到因?yàn)楫?dāng)?shù)丨h(huán)境的原因不能用傳統(tǒng)的航空攝影,例如有高山的阻礙,道路原因不能夠?qū)崿F(xiàn)正常的起降,或者云層過(guò)低等等的問(wèn)題,在這個(gè)時(shí)候無(wú)人機(jī)就能夠體現(xiàn)出他獨(dú)特的航拍效果。在任何地形都能夠輕松的起飛,進(jìn)行航空拍攝作業(yè),這樣不僅可以提升測(cè)量效果,并且能夠精確收集高空影像。
作為一種有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段,無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),全面而準(zhǔn)確的掌握國(guó)土資源數(shù)量、質(zhì)量、分布和變化趨勢(shì),對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行引導(dǎo)并合理開(kāi)發(fā)和利用土地資源。同時(shí),國(guó)土資源監(jiān)察可以利用該技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)違法用地、濫占耕地、破壞生態(tài)環(huán)境等現(xiàn)象。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在城市規(guī)劃管理的應(yīng)用。
2 土石方測(cè)量
利用航測(cè)可以算出土石方量,其原理是在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中,設(shè)定一個(gè)確定的飛行高度(這個(gè)飛行高度是指與地面保持一定的高度),因此也就能知道無(wú)人機(jī)的飛行高度軌跡,自然就可以得出高程值。然后在利用在PostFlight Terra 3D 軟件就可以算出土石方量。
3 無(wú)人飛艇低空航測(cè)系統(tǒng)
無(wú)人機(jī)對(duì)自動(dòng)化的要求相對(duì)于其他技術(shù)來(lái)說(shuō)是比較高的,然而map-at/cs 則完美的提升了無(wú)人機(jī)的自動(dòng)化能力,而且還有效地提升了影像的處理能力。這個(gè)系統(tǒng)在大比例尺測(cè)圖的問(wèn)題上有很優(yōu)秀的表現(xiàn),能夠獲取高分辨率,高清晰度的影像數(shù)據(jù)。在無(wú)人機(jī)裝備上有能夠自動(dòng)檢校的特寬高清數(shù)碼相機(jī),在收集影像資料的過(guò)程中通過(guò)軟件進(jìn)行檢校,同時(shí)在運(yùn)用像片重疊關(guān)系來(lái)減小誤差。同時(shí),此系統(tǒng)大幅度的減少了成像系統(tǒng)的重量,滿足了無(wú)人機(jī)低空航測(cè)的需求。
4 無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)
在無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量遙感系統(tǒng)下分別有三種不同的型號(hào),倒桅尾,垂直尾和雙發(fā)型。這項(xiàng)系統(tǒng)不僅配備了小型數(shù)字相機(jī),還能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)曝光攝影以及自動(dòng)偏旋修正。這項(xiàng)系統(tǒng)主要運(yùn)用在資金較少的,例如農(nóng)村建設(shè)等等的項(xiàng)目中。雖然花費(fèi)的資金比上兩個(gè)系統(tǒng)都要少,但是他仍然擁有著自己獨(dú)特的高性能,例如,良好的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性。征地測(cè)量是將集體所有的土地轉(zhuǎn)為國(guó)有土地的必要環(huán)節(jié)。在實(shí)施征地測(cè)量時(shí)往往會(huì)發(fā)生土地糾紛。特
別是對(duì)坡度較大土地的征收,村民希望自己以斜面丈量,而國(guó)家規(guī)定則是以平面面積作為準(zhǔn)確面積。所以采用無(wú)人機(jī)航測(cè),利用正射影像圖勾繪,會(huì)大大減少由于面積上的認(rèn)可度帶來(lái)村民間的糾紛問(wèn)題。
結(jié)束語(yǔ)
目前中國(guó)正處在不斷建設(shè)和發(fā)展中,無(wú)人機(jī)技術(shù)在測(cè)量測(cè)繪等工作中都展現(xiàn)了他獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特性,所以相關(guān)部門(mén)應(yīng)該不留余力的大力發(fā)展無(wú)人機(jī)技術(shù),使無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷的創(chuàng)新發(fā)展,能夠給測(cè)繪工作或者其他的各類行業(yè)提供技術(shù)支持。
無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)是近幾年新型的測(cè)量工具,它獲取信息數(shù)據(jù)具有全天候和全天時(shí)以及實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),所以其重視程度是非常高的,它帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是非??捎^的。
在研究開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)的過(guò)程中,做好市場(chǎng)調(diào)研也是相當(dāng)重要的,及時(shí)了解各個(gè)行業(yè)每個(gè)客戶的技術(shù)需求,開(kāi)發(fā)多個(gè)定向的研究項(xiàng)目,不僅能夠大量的節(jié)省資金,還能夠充分滿足客戶的需求。除此以外,還必須建立全面完善的售后服務(wù),開(kāi)發(fā)與無(wú)人機(jī)相關(guān)的網(wǎng)站,主要負(fù)責(zé)低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)。
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