1、無人機的應用與發(fā)展 12地理一班 鄧木源 1.無人機的概念 2.無人機的誕生 3.無人飛行器應用于測繪的起始 4.測繪無人機優(yōu)勢 5.測繪無人機應用 6.無人機實際應用中的的障礙 7.無人機測繪的應用實例無人機的概念 無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸?？稍跓o線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機帶到空中投放飛行?；厥諘r，可用與普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或

2、攔網(wǎng)回收?？煞磸褪褂枚啻?無人機的誕生無人機的發(fā)展歷史可以追溯的到上世紀二三十年代，技術進步和戰(zhàn)爭需求為無人機的誕生創(chuàng)造了條件。第一架無人機是20世紀30年代英國的蜂后無人機，這種無人機是無線遙控全尺寸靶機，1934-1943年間共批量生產(chǎn)了420架，在英國皇家空軍和陸軍服役世界上第一部無人機無人飛行器測繪 從上世紀80年代開始，國外就開始將無人飛行器應用于測繪工程。在全球定位系統(tǒng)尚未對民用開放前，無人飛行器只能通過簡單的遙控操作來進行航攝作業(yè)。無人飛行器種類有很多，主要包括無人機、空艇等。 空艇問世至今已經(jīng)有兩百多年的歷史，是從熱氣球轉化而來。最開始空艇主要用于軍事打擊，后用以進行高空偵察。

3、作為一種造價低廉、操作方便的飛行器，至今許多測繪單位還擁有部分新型的測繪性空艇。但空艇的缺點非常明顯：起飛準備時間很長，因為飛行前需要注入大量的氦氣；起飛和落地的時間由于需要克服空氣阻力，都要浪費過多的時間；抗打擊能力較差，很難在條件惡劣的地方穩(wěn)定運行。 與空艇相比，測繪型無人機成本同樣不高，操作性強，可以隨時隨地起飛和降落，不需要太多的準備時間，并能夠適應不同的地形、天氣條件，是現(xiàn)階段進行低空航空攝影的絕佳手段，并獲得了越來越多測繪單位的青睞。測繪無人機優(yōu)勢性價比高：現(xiàn)在市場上的國產(chǎn)測繪無人機的價格大約在十幾萬到幾十萬之間，可重復使用的次數(shù)多，除重大事故外不容易損壞，也不存在其它額外的使用費

4、用。在自然環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，如高原、近海等，即使出現(xiàn)意外也不會有太大的損失。高達0.05米分辨率的影像則比衛(wèi)星影像的精度更高。 方便攜帶運輸。固定翼測繪無人機翼展一般不會超過3米，并可以方便地拆卸。在項目執(zhí)行的過程中，只需要將拆卸后的無人機設備放到普通的小貨車中，就可以把操作人員和所有設備同時運送到目的地。到現(xiàn)場后，半個小時內(nèi)就可以完成無人機的組裝和調(diào)試。無場地要求：傳統(tǒng)的測繪無人機起飛方式一般是滑起，需要一段30米至50米相對水平的跑道才能起飛。隨著新興設備的引入，場地已經(jīng)不再是無人機起降的阻礙。目前常見的的無人機除了滑起，還可以通過彈射或手拋方式起飛，降落時可以直接傘降，對于野外作業(yè)來說

5、極為方便。彈射架可以固定在作業(yè)車的車頂，或者展開后架在地面即可。測繪無人機應用國土測繪：相比較傳統(tǒng)的測繪手段，無人機測繪能夠憑借其機動靈活等特點，在國土測繪領域發(fā)揮重要作用。通過快速獲取測繪無人機航攝數(shù)據(jù)，能夠快速掌握測區(qū)的詳細情況，應用于國土資源動態(tài)監(jiān)測與調(diào)查、土地利用和覆蓋圖更新、土地利用動態(tài)變化監(jiān)測、特征信息分析等。高分辨率的航空影像還可應用于區(qū)域規(guī)劃等。選線設計：遙感無人機可應用于電力選線、公路選線、鐵路選線，能夠根據(jù)項目需求，快速獲取線狀無人機航空影像，為選線快速提供設計數(shù)據(jù)。此外，遙感無人機還可以針對石油、天然氣管道進行選線設計和全方位的監(jiān)測，厘米級別的航空影像和高清視頻能夠協(xié)助進

6、行安全監(jiān)測與管理，同時利用管道壓力數(shù)據(jù)結合影像發(fā)現(xiàn)管道滲漏、偷盜等現(xiàn)象。環(huán)境監(jiān)測：高效快速獲取高分辨率航空影像能夠及時地對環(huán)境污染進行監(jiān)測，尤其是排污污染方面。此外，海洋監(jiān)測、溢油監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、濕地監(jiān)測、固體污染物監(jiān)測、海岸帶監(jiān)測、植被生態(tài)等方面都可以借助遙感無人機拍攝的航空影像或視頻數(shù)據(jù)進行實施。其中，水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測、污染物監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測、固態(tài)廢物檢測、秸稈禁燒監(jiān)測是主要的應用方向。水利監(jiān)測：在陸地上，遙感無人機可應用于洪澇監(jiān)測、河道管理、河道污染檢測等。無人機可根據(jù)地形和河流情況，確定航線，并進行凌情應急監(jiān)測、灘區(qū)洪水災害監(jiān)測、水污染等突發(fā)事件等。此外，遙感無人機還可應用于海岸帶調(diào)查，

7、如填海造地、水產(chǎn)養(yǎng)殖、海岸帶變遷等情況，近海島礁監(jiān)測、船只、藻類、浮標等目標識別，以及海洋環(huán)境監(jiān)測等。農(nóng)林:高分辨率航空影像能夠提供準確的土地紋理和作物分類信息，可應用于農(nóng)業(yè)用地分析、作物類型識別、作物長勢分析、土壤濕度測定、農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)查、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測、森林火災監(jiān)測、森林覆蓋率分析、森林植被健康監(jiān)測、森林儲積量評估等。能夠針對特定農(nóng)業(yè)作物，確定種植面積、生長狀況、生長階段和產(chǎn)值預估，比如在煙草、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)有重要應用。無人機搭載傳感器進行航空遙感影像的拍攝，一方面是低空遙感被廣泛認可，需要旺盛，另一方面則是因為相比較其它遙感數(shù)據(jù)獲取方式，測繪無人機擁有不可替代的優(yōu)勢。變化分析:通過自定義

8、重訪周期，遙感無人機能夠有效地對局部地區(qū)的動態(tài)變化進行監(jiān)測。例如在水淹分析、拆遷賠償?shù)葢弥?，往往會因為雙方各執(zhí)一詞而引發(fā)很多矛盾。利用遙感無人機進行航拍后，相關變化區(qū)域可以在最終的影像上非常清楚。在城市建設與規(guī)劃、海岸水淹分析等領域中，遙感無人機都可以發(fā)揮重要作用。應急救災:無人機在測繪領域受到重視，是從應急救災中開始的。無論是汶川地震、玉樹地震、盈江地震，還是舟曲泥石流、安康水災，測繪無人機都在第一時間到達了現(xiàn)場，并充分發(fā)揮機動靈活的特點，獲取災區(qū)的影像數(shù)據(jù)，為救災部署和災后重建工作的開展，都起到了重要作用。無人機實際應用中的的障礙 首先，無人機的空域使用、適航管理機制還有待健全其次，無人

9、機還涉及安全問題。一方面，為滿足及時出勤作業(yè)需要，無人機在抗風、抗雷、抗冰等安全技術方面要求更高；另一方面，在邊境區(qū)域使用的無人機，容易被鄰國空軍雷達誤認為是軍用機并進行攻擊，或引發(fā)外交糾紛此外，在無人機民用規(guī)則缺失情況下，無論是民用機場還是軍用機場，都不可能直接供大型無人機使用，只能使用預備機場。即便提出申請，機場使用的繁復手續(xù)也基本將民用大中型無人機擋在門外實例2：無人機遙感航拍宜州地貌為適應城市建設發(fā)展的總體需求，提供最新綜合地理、資源信息，在廣西第一測繪院的幫助下，宜州市采用無人機遙感航拍技術，為該市60平方公里范圍，拍攝了準確、完整的農(nóng)田水利建設、基礎設施建設、廠礦建設、居民小區(qū)建設、環(huán)保和生態(tài)建設等方面的最新、最完整的地形地物資料。實例3：蘆山地震：無人機災區(qū)測繪、排查堰塞湖等隱患 四川省蘆山“420”7.0級強烈地震發(fā)生后，國家測繪地理信息局緊急派往雅安市蘆山縣的無人機成功獲取到蘆山縣核