低空无人机遥感技术十篇

低空无人机遥感技术篇1

关键词：低空无人机 航摄遥感 应用

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0049-01

随着科学技术的飞速发展以及经济建设的快速成长，我国在测绘领域也取得了巨大的进步，同时对于测绘的在实时性、机动性、分辨率等方面的要求也越来越高。这也使得使用较为广泛的传统航空拍摄和卫星遥感获取的数据无法满足现代测绘的要求。为了能够得到满足现代测绘要求的数据，低空无人机航摄遥感技术的使用就显得迫在眉睫，它不仅满足了传统卫星，打飞机航空摄像技术对大范围内的测绘数据的要求，也能够在小区域内进行测绘，并且能够及时的反馈信息。

1 广阔的应用领域

低空无人机航摄遥感技术目前已得到了非常广泛的应用，它采用了红外，摄像等许多先进的技术，将从低空中摄像收集到的有效数据，通过计算机等技术的加工处理，可以非常清楚的反应出地表地貌的测绘信息来供人们使用。根据我国目前的情况，科学技术的不断提高，以及对数据信息的要求的增长，低空无人机航摄遥感融合了GPS差分定位、遥控以及计算机软件处理技术等先进科学技术，并且在国家积极的政策推动下，低空无人机航摄遥感技术从设计、制造到飞行使用，以及到后来的数据处理、信息共享等都得到了大力的支持，并且得到了进一步的推广使用。目前，人们在测绘、遥感等方向的要求越来越高，而低空无人机航摄能够在许多方面为人们提供数据支持，不仅满足了人们对于地形地貌的测绘要求，也可以为人类对周边环境做出实时有效地监控，对自然资源进行检测，并能够保护周边环境，防止自然灾害的发生。低空无人机航摄体现出了非常重要的使用价值。

2 优势特点

2.1 快速、高效

低空无人机航摄遥感技术拥有快速、高效的反馈信息的能力，这些在旧的技术中是无法实现的。生活中时常会发生地震、泥石流等自然灾害，这些事件的发生存在不定时性，并且有非常大的破坏作用，使得测量任务非常艰巨，这就要求我们能够及时的对周边环境进行准确地测量。低空无人机航摄遥感技术不仅能够快速，高效的对周边环境进行测量，并能够将数据通过计算机技术进行处理转换成清晰易懂的图像信息，为人们及时掌握周边环境、采取合理有效的措施实施救援提供了非常有用的帮助。去年，安徽省测绘局利用低空无人机遥感技术对合肥市周边地区进行秸秆焚烧监察活动。通过获取的正射影像处理和分析，准确评估秸秆焚烧的地点、面积、危害程度等，对合肥市政府有效治理秸秆焚烧对空气、航班的影响起到非常重要的作用。

2.2 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。

2.3 分辨率高、处理速度快

低空无人机航摄遥感数据分辨率可达到0.1～0.5 m， 相对卫星影像数据具有很大的优越性。数据采集处理速度快，目前可达到一个工作日单机3架次航空摄影100 km2，及时为政府和用户单位提供地理信息数据。去年上半年，我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40 km2和金寨县产业园60 k m2范围1∶1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区，测区内地形复杂多样，最高海拔800多米，相对高差200多米，利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务，显然不可能。因此，我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40 km2的全部影像数据，再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序，最终在预定工期内，将合格的地形图资料提供给天堂寨镇，得到了镇领导的高度评价，为我们测绘行业也赢得了荣誉。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。低空无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业的驾驶员班组，储存、运输、飞行作业均方便快捷。低空无人机航摄遥感技术采用的计算机处理技术，能够高度有效的对数据进行一系列的加工处理，并快速地输出数据，减少了数据处理得时间，也降低了使用成本。

3 先进的技术水平

低空无人机航摄遥感技术的诸多优点得到了人们的认可。在国家测绘地理信息局等有关部门的支持下，低空无人机航摄遥感技术在全国范围内得到了全面的推广应用。国家鼓励对低空无人机航摄遥感技术的研究开发，同时建立了从设计开发，培训使用，带维护升级等一系列服务，使得低空无人机航摄遥感技术能够完善系统的为人们服务，这也使得测量技术和数据信息处理技术的到了空前的发展。我国的低空无人机航摄遥感技术已经在各个领域的应用中得到了非常有效的作用，特别是在雪域高原和等条件恶劣的无人区进行了航摄遥感测量，为人们对这些地方的开发利用提供了巨大的帮助。我国的低空无人机航摄遥感技术在原有的GPS导航技术等技术的基础上，增加了许多像高精度几何检校标定的小型数码相机等机栽遥感设备以及其他先进的科学技术，以及自动、高效的数据信息处理技术，这使得低空无人机航摄遥感技术得来的数据能够满足现代测绘的高要求。当今，我国低空无人机航摄遥感技术已达到国际领先水平。

4 结语

在经济建设快速发展的时代，测绘技术必须不断的提高以满足各行各业对测绘的要求。低空无人机遥感技术的推广使用，能够快速高效的为人们提供测绘数据信息，为各行各业的飞速发展提供非常重要的技术支持。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。

参考文献

低空无人机遥感技术篇2

【关键词】无人机遥感技术 水土保持监测

无人机遥感（ Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ） ，是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是： 以无人机为空中平台， 遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理， 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低， 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务， 更适用于有人飞机不宜执行的任务， 如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。正由于无人机低空遥感技术的这些特点， 弥补了传统卫星遥感技术的不足， 为水土保持监测领域的技术发展带来了新的契机。

1无人机遥感技术的概况及应用特点

无人机遥感（ Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing） ， 是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术将无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是： 以无人机为空中平台， 遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理， 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低， 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，弥补了传统卫星遥感技术的不足。

无人机遥感技术指空中遥感平台的微型遥感技术，此技术以无人机为空中平台，通过

遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人驾驶飞机为航空遥感提供了操作方便， 易于转场的遥感平台。可根据不同的需要选择不同类型的平台。起飞降落受场地限制较小， 在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降， 其稳定性、安全性好， 转场等非常容易。无人机系统由行高度低， 获取的遥感影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像的出现使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。同时高分辨率航片影像还解决了卫星数据的拍摄盲区、编程时间长、以及在南方地区由于受天气影响， 云量大， 无法获取数据等诸多困难。不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，目前，无人机遥感技术涉及土地利用监测、水利、电力、突发事件调查等多领域的应用。

2 水土保持监测问题

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一， 由于特殊的自然地理和社会经济条件， 使水土流失成为我国主要的环境问题。水土保持监测工作存在着很多问题，阻碍监测工作的顺利进行。对管辖区域的调查方式目前已经普遍被运用，但是这种方法只能针对小范围的地区进行，监测的精确度不够，容易受到人为等因素的影响，不能准确的进行监测工作。在面对大范围的监测目标的时候，人力资源无法进行合理分配，产生人力不足的现象，或者有一些区域是人无法踏足的区域，造成监测困难，无法获得相关区域的数据信息。而卫星遥感技术很容易受到卫星轨道的影响，很难得到及时的补救，再加上经常性的自然因素影响卫星的作业，由于云层的遮挡，造成很多漏洞，严重影响监测的准确性。

3 无人机遥感技术在水土保持监测中的应用

3.1水土流失情况调查

根据《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）要求，对区域水土流失情况调查，无人机遥感可以发挥重要作用， 其宏观、快速、动态和经济的特点， 成为土壤侵蚀调查的重要信息源。土壤侵蚀过程极其复杂， 受多种自然和人为因素的综合影响。不同的土壤侵蚀类型影响因子也不同， 对于水蚀来说， 参考通用土壤侵蚀方程各因子指标， 并考虑遥感技术与常规方法相结合。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区进行拍摄， 精确计算及绘制出各区的界限。通过设置的标识，可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后，再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程，得到研究范围内的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用GIS 系统建立研究范围内水土流失本底数据库， 确定土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源。帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等， 以便做好区域水土保持工作规划，加快水土流失治理。无人机在水土保持监测领域以较低的成本快速清查较大范围的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子， 为利用GIS 分析研究范围内的水土流失奠定了基础。

3.2生产建设项目水土流失调查

根据监测地点的确定，无人机遥感技术的成果可以充分得到应用。通过拍摄得到的映像信息，再结合项目区域的相关布置图，精确计算及绘制出各个边区的界限。通过设置的标识，可以提取到各个项目区域及划分单元的植物覆盖范围和土地的利用情况，再进行DEM数据分析，得到坡度信息之后再综合土壤的侵蚀分类标准，按照这个标准对土壤的侵蚀度进行科学的划分。对于水土保持措施的监测，相关工作人员可以同样根据图像进行分析，计算出项目区域的工程和植物覆盖的面积，并设立地面的解释标识，对植被的覆盖率进行分析。对于水土保持效益的监测主要是结合以前的传统监测手段，分析已经做出的监测结果。

最后是利用DEM的成果来更新相关项目区域的大比例尺地形图。使用DEM技术和影像的成果，再使用相关的软件来完成对项目区域的三维模型的建立，通过虚拟的漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或者是该项目所在的整个区域范围的实际状况，不仅能够加强观察者的真实感还能十分真实的反应该项目的水土现状以及水土流失和治理的现象，有利于相关部门直面水土现状，更好的治理水土问题，解除相关隐患。

4结语

无人机因其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行方式、快速响应的多数据获取能力，其可以搭载高分辨率数码相机进行快速测图亦可搭载视频采集设备，分辨率高、实效性好、应急性强等优势。综合无人机技术的特点和实际应用效果， 该技术将在我国水土保持监测领域中有着相当大的应用前景。作者认为无人机技术结合实地测验完全可以用于水土保持监测工作，并且野外工作量小，监测精度高，可作为今后监测工作的发展方向。

低空无人机遥感技术篇3

关键词：无人机遥感测绘技术；工程测绘；应用探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.125

0前言

經济的快速发展促使了人们对于工程测绘质量提出了更高的要求，推动着相关技术的改革和创新，无人机遥感测绘在此背景之下应运而生。作为一种新型测试技术，无人机遥感测绘有着其他手段所无法比拟的优势，涉及了多个层面的内容，对于提高测绘工作的精度和效率都有表现出了很明显的优势，研究无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用的相关问题，对于促进无人机遥感测绘技术更快更好地发展有十分重要的现实意义，下面笔者将针对相关问题展开论述：

1无人机遥感测绘技术简介与发展现状

无人机遥感测绘技术又叫无人机航测遥感技术，是一种借助无线电设备控制无人驾驶的飞行设备，进而快速获取信息的一种新技术，集合了无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通讯技术、gps差分定位技术等一系列高科技技术，实现了对于国土资源、自然环境等空间遥感信息的智能化、专业化、快速化处理，并能够对相关数据进行处理、建模和分析。整个无人机遥感测绘技术系统包含无人飞行器平台、高分辨率数码传感设备、GPS导航定位系统、数据处理系统等多个部分。

无人机遥感测绘技术应用的时间相对较短，只有几年的时间，但是凭借着其优势，发展速度很快，且应用范围越来越广泛，也带动了无人机产业的快速发展，不仅为工程测绘工作带来了极大的便利，提供了良好的技术支持，还促进了我国经济和科学技术的快速发展。尤其是低空遥感技术的不断发展成熟，与无人机技术进行了完美的结合，实现了无人机的自动导航系统，充分地发挥了优势，得到了十分广泛的应用，并逐渐地走出国门，走向国际市场[1]。

2无人机遥感测绘技术的优劣势分析

无人机遥感测绘技术的优势体现在以下几个方面：

2.1设备操作简单方便，安全可靠

无人机运行通过遥感操作实现，不需要驾驶员亲自驾驶，不仅大大简化了设备结构，而且降低了设备的重量，提高了无人机设备的灵活性，同时工作人员的人身安全得到了充分的保障，提高了可靠性。

2.2影像清晰，处理测量信息效率更高

无人机测绘拍摄的影像有着更高的分辨率，在对复杂测绘数据的分析处理方面十分高效，且与其他技术有很强的兼容性，比如GIS等，进一步提高了效率。

2.3数据信息处理的成本费用更低

无人机系统的整体造价与传统航拍飞机相比要低很多，有关无人机驾驶员的培训工作也相对比较容易，时间更短，且无人机设备通常是由碳纤维复合材料组成，对于设备的后期维护保养工作也比较简单，整体成本更低[2]。

2.4监测范围更大，宏观性更强

通过调整无人机的飞行高度，可以对不同范围的区域进行测绘，飞行高度越高，测绘范围越大，精度相对较低，反之精度较高，也可以采用多架次的无人机配合监测，借助光谱分析来获得监测区域的数据信息。

无人机遥感测绘也存在一定的劣势，比如飞行稳定性、因过分依赖通讯系统而容易被干扰、传感器控制精度问题等，需要在以后的研究中逐一解决。

3无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用

无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用，大致包括以下几个方面：

3.1无人机航拍技术在工程测绘中的应用

工程测绘过程中存在诸多的不确定因素，比如测绘环境复杂、测绘周期长、测绘难度大等等，无人机航拍可以有效弥补传统测绘方式的缺点和不足，大大降低工程测绘的难度，有效地提高测绘效率，得到清晰精确的影像和数据信息，无人机上自带的相机、扫描仪及计算机系统等可以进行全方位多角度的拍摄，并对数据进行储存和加工，尽可能地将外界因素所带来的不利影响降到最低[3]。

3.2无人机低空航拍技术在工程测绘中的应用

无人机低空航拍技术可以针对测绘环境较差的目标进行测绘，能够有效地提高图像采集的清晰度和精确度，提升测绘应急保障服务水平，保证测绘数据的真实性和可靠性，有效促进国土资源遥感监测和国土资源规划等工作的顺利开展。无人机低空航拍的精确度高、可靠性好、反应灵敏迅速，有着较大的应用范围，值得大力推广，需要进一步做好研发工作，健全相应的服务体系。

3.3无人机数据采集处理技术在工程测绘中的应用

无人机数据的采集处理通常情况下是通过手动和自动两种形式来实现，手动方式通过远程控制无人机遥感技术，来对特定的采集目标进行影像和数据的采集，结合实际需求对无人机的采集方向、角度、维度等进行调整，保证数据采集的准确；自动方式则主要借助设备自带的计算机系统来进行采集并加密，提高测绘数据信息的安全性和可靠性[4]。

4结语

低空无人机遥感技术篇4

关键词：无人机遥感系统；架空；输电线路；勘测；应用

引言：我国电力输电线路建设路线长，跨越的范围广，其勘测工作具有很高的难度性。对于传统的架空输电线路勘测工作而言都是派遣相关的技术人员进行现场勘测，不仅花费了大量的资源，同时勘测工作的开展还不能取得非常可观的成效。无人机遥感系统在架空输电线路勘测中的应用，不仅扩大的勘测的范围，提升的勘测工作的成效，同时还促进了勘测工作现代化的发展，对于保障我国架空输电线路的安全性和稳定性有着不可忽视的重要意义。下面就对相关内容进行详细的阐述。

一、 无人机遥感系统组成及其应用

无人机遥感系统主要是以无人机为重要媒介，在无人机上装置高分辨率的相机，从而获得丰富的影像数据，通过无人机飞行控制以及地面远程控制系统，使得无人机自动的进行数据信息的获取，具有信息采集、信息储存和压缩等众多功能，该系统自动化、智能化水平较高，是目前可靠性非常良好的低空飞行遥感系统。无人机遥感系统的构成主要包括以下内容：无人机低空飞行导航仪、无人机拍摄器、地面监控中心、数据信息接收发送系统，以及相关的附加配置等。无人机遥感系统住主要的功能就是可以在低空飞行的过程中，对确定的范围区域实时的、快速的采集影像信息，为其它工作的开展提供重要的参考依据。

无人机系统是一种现代化、信息化的监测手段，因为操作便捷，受到的限制少，成本花费较少等优越特点，在众多监测领域都有着较为广泛的应用，对于促进我国国民经济的发展有着不可忽视的重要作用，特别是在我国的森林防护、矿产勘探等众多领域，在我国的电力建设领域中也是如此。为相关人员提供了一种可以快速对信息进行采集、储存、处理、传送的一体化遥感系统，能够对大比例尺寸的地图进行真实性、全面性的呈现，提供正面拍摄得到的影像数据。无人机遥感系统以及渐渐成为遥感勘测工作开展的重要方式，也代表着勘测技术在现阶段的发展成就。

二、 工作流程

我国架空输电线路建设路线长，跨越的范围广，很多的线路处于环境非常复杂的区域，使得架空输电线路的勘测工作存在很高的难度，勘测工作的开展必须要制定相应的工作规划。对于无人机遥感在架空输电线路勘测工作开展流程可以分为以下内容：首先勘测工作人员需要对无人机上的数码摄像机进行检验，查验摄像机是否处于健康工作状态中。对于无人机低空飞行航线进行规划，使得勘测工作的开展系统性，避免勘测区域存在死角。还需要对无人机遥感系统获取的数据进行处理，其中包括采集影像的拼接等众多内容，对于勘测结果进行检验，为后续工作的开展提供重要的依据。

三、 架空输电线路勘测关键技术

（一） 相机检校

无人机遥感系统中配置的都是非测量型的数码拍摄相机，因为该种相机镜头畸变的情况非常的严重，在架空输电线路勘测工作开展前需要对镜头进行校对，这样才能使得无人机在低空飞行的过程中获得高质量的摄像数据。相关的勘测工作人员可以在室外建立相机校对场所，对数码相机的参数进行设置。对于无人机上数码相机的校对需要满足以下要求：主点坐标位置需要准确，主焦距的系数需要控制在合理范围内。要使得无人机勘测设备需要在校对场地进行低空飞行，多角度的进行低空拍摄，通过对校对场地的实际拍摄明，了解无人机数码相机较对的实际情况，最大限度的提升勘测拍摄成效。数码拍摄相机最终的校对结果，主点坐标的误差值不能超过10μm，主焦距的误差值需要控制在5μm以下。

（二） 一般像控点布设

无人机遥感系统在架空输电线路勘测工作中的应用，能够有效的提升架空输电线路勘测的准确性，对保障输电线路运行的稳定性有着不可忽视的重要意义。在勘测工作开展前，要对勘测的范围进行合理的分区，依据勘测区域的实际情况进行比例地图的绘制，以实际情况为重要依据确定像控点之间的间隔。如果架空输电线路勘测区域起伏程度较大，这时勘测人员需要增加像控点，并且在勘测的最高区域，以及勘测范围的最低区域都要进行像控点的布置。在保证勘测质量不会受到任何不良影响的情况在，在地势较为平坦的架空输电线路勘测区域应当适当的减少像控点。勘测工作人员必须要依据像控点布置原则进行合理的规划，对于没有较为明显特征的架空输电线路勘测区域，要应用人工的形式设置相应的标靶，保证架空输电线路勘测工作的顺利开展。

（三）影像快速拼接与纠正

无人机航摄一个架次获取的影像上千张，达10多个GB的量级，除了性能出众的摄影测量工作站硬件支持外，更需要针对其影像特点、相机参数、飞行姿态数据以及相关几何模型，通过空中三角测量加密软件，对多幅无人机影像进行图像的几何纠正配准和镶嵌匀色，实现影像的快速拼接，最后生成正射遥感影像产品。目前，国内外比较通用的支持此类后期数据处理的商业软件也很多，例如：Pixel Gird、Virtuoso AAT-PATB、Image Station SSK、MAP-AT、DPG rid、Pixel Factory、In pho全数字摄影测量等软件，可根据实际作业需求，并结合各软件的优缺点和性价比进行合理的选择。

结语：无人机遥感系统是一种新型的勘测技术，是勘测技术现代化、信息化发展的重要体现。该遥感系统不会受到时间和空间的限制，同时操作非常的便捷，运行的成本很低，能够在极短的时间内获得大量的影像信息数据。无人机遥感系统在架空输电线路勘测工作中的应用，能够改变以往传统架空输电线路勘测存在的不足，提升了勘测工作成效，保证了架空输电线路运行的安全性和可靠性，对于促进我国电力事业的发展有着不可忽视的重要作用。

参考文献

低空无人机遥感技术篇5

关键词：航空遥感；无人机；信息平台

我国的科学技术和经济水平都有了非常明显的提升，同时我国对遥感数据的需求量也在不断的增加，遥感数据方面出现了非常明显的供需不平衡状态，在发展的过程中需要投入大量的资金，所以在实际的工作中也遇到了非常大的困难，在技术的推广和普及方面也出现了非常明显的不足。

1 系统结构

无人机遥感系统所采用的无人机是按照有人机的标准设计，并且其研制的目的主要是作为遥感平台.主要性能指标有：作业高度5km，巡航速度170km/h，最大续航时间30h，导航精度50m，有效载荷100kg等.在该型无人机上预定装载的遥感设备包括机载可更换SAR系列/红外/可见光CCD成像设备。

2 关键技术

2.1 无人机遥感平台

无人机遥感平台的性能和成本会直接对系统运行的稳定性和运行的效率产生重大的影响，所以在无人机航空遥感技术发展的过程中，不断提高无人机遥感平台的性价比是非常关键的一个要素，另外系统运行过程中所需要的成本对整个系统也有着十分关键的作用与影响，所以应该在工作中努力的研制性价比更高的系统平台，这样才能更好的体现出系统运行的经济性。在研究的过程中，应该将重点放在以下几个方面：

首先是在现有的无人机的基础上，根据航空遥感系统运行的相关要求对其进行更加有效的改进和优化，在设备的选择和系统平台的建设方面也应该保持在一个相对较为合理的范围之内。其次是在现有的导航系统基础上要不断对导航的方式进行优化，最好要使用组合式的导航方式，这样对提高导航的准确性有着十分重要的影响。再次是对下一代设备进行研制，在研制的过程中要对成本进行严格的控制，通常成本增加的数额不应该超过原系统总成本数额的15%，在这样的资金条件下，最高的高度应该上升到18米，作业的高度也应该到达16米，载荷能力也应该在100kg以上，运行时间上也应该有所提高，正常运行的时间最好要超过30小时。最后一点就是在现有的自动起降设备基础上，在更高的范围和更高的精度上实现起降功能。

2.2 无人机遥感设备集成与接口

在遥感设备的选择方面应该充分的考虑到整个系统的应用需求和具体特点，同时还要使用标准的设备接口，这对于提高安装调试的效率有着不容忽视的作用，在该项内容的研究上主要包含以下几个方面：

首先是设备应用在不同领域的时候，应该对其性价比进行仔细的研究，之后选择综合效益相对较高的遥感设备。其次是在完成遥感数据的获取和污染往哪寄平台设备之间应该设计出完全相适应的接口形式，这样对于不同型号的SAR和不同的设备都能实现顺利快捷的更换。最后一点就是应该重视无人机遥感设备的安装和调试工作。

2.3 遥感数据实时处理与下传

无人机航空遥感系统可以有效的对遥感的数据进行处理和下传，但是以往的系统中，数据的精度存在着明显的不足，同时在其他方面也有着自身的问题，所以研究的重点就应该是在减少消耗的基础之上，改善图像的成图质量，具体说来，主要包含以下几项内容。

首先是要能够高效的将遥感的图像数据和定位数据以及无人飞行过程中的运行状态和航拍过程中的数据信息进行有效的融合，这样就可以生成更加生动、清晰和具体的图像。其次是提高现有的景象匹配算法的实际作用，它也可以有效的为无人机组合导航系统的数据处理和修正提供更好的条件，从而使得无人飞行过程中的控制精度也有了非常明显的提升。其次是提高所有景象匹配算法的时效性，这样也为整个无人机导航系统位置的确定创造非常坚实的基础。再次是采用小波变换的技术，让数据压缩过程中的能源消耗不断减少。

2.4 遥感数据地面接收与处理

分布式的海量无人机遥感数据接收和处理网络是提供业务化遥感应用服务的前提条件.具体研究内容包括：

（1）根据应用需求，建立固定和移动地面数据接收站（地面站同时具有无人机遥控功能）。

（2）在现有的基础上，建立有海量数据存储、管理和分发能力的数据中心，建立图像数据库，包括快视图的生成以及图像查询系统的建立；进行遥感数据共享的权限限定、安全认证、数据格式、下载速率、预处理规范、数据加密与打包等方面的标准化，以便更好地利用和开发遥感数据。

（3）进行图像增强，包括反差调整和邻域增强等。

2.5 无人机航空遥感系统典型应用

无人机航空遥感系统具有全天候、全天时、低成本等技术优势，其所获得的高分辨率遥感数据可应用于多种领域，适合于我国信息化发展的需要.目前无人机遥感业务化运行系统在国内外尚无先例，因此开展对无人机遥感系统典型应用的可行性研究是顺利进行业务化推广的关键技术，具体包括：

（1）SAR测绘应用可行性研究

应用可见光设备的航空摄影技术在多云多雨或大气能见度低的地区无法有效地完成测绘工作，是遏制我国测绘发展的主要技术问题.SAR由于其对云雨的良好穿透能力，有实现全天候测绘的潜力，但由于SAR图像有明显的斑点噪声（speckle）和复杂的几何变形（尤其在地形起伏较大的地区），目前还不太适合进行地形图的制作和生产。

（2）无人机遥感系统用于大比例尺基础测绘更新与建库的可能性研究

研究采用无人机遥感数据进行1：10000地形图的更新，进行部分地区1：10000和重点城市l：2000比例尺地理信息数据库的建设和更新，按照有关测绘法律法规的规定，形成定期数据更新维护机制，实现地理空间基础数据与应用信息的结合。

（3）土地利用动态监测

利用无人机高分辨率影像数据进行土地利用动态变化监测和资源与生态环境监测，探索利用无人机高分辨率的遥感影像数据进行土地利用现状调查、矿产资源监测、地质灾害的巡查与防治和地质遗迹保护等工作的新方法

结束语

当前，我国的无人机遥感技术日渐成熟，同时其也使用到了更为广阔的领域当中，在发展的过程中，如果要让其关键技术能够进一步的提升，就必须要加大科研的力度，只有这样，才能推动技术的创新和发展，同时也为该系统在更广的范围内得以应用奠定坚实的基础，促进我国科技水平的不断发展和提升。

参考文献

[1]刘荣科，张晓林.无人机载图像实时传输方案的研究[J].北京航空航天大学学报，2002（2）.

低空无人机遥感技术篇6

【关键词】地形测绘试验；大比例尺；遥控直升机；应用研究

传统的航空遥感摄影测绘技术的应用依然很普遍，但是随着大比例尺地形测绘需求的提高，该种测绘技术因成本偏高、性价比较差未能应用在小面积地形测绘工程中，业内专家便开始研究可以替代航空遥感摄影技术的低空遥感控制平台，以便满足小面积、大比例尺地形测绘的需要，使用遥感直升机进行测量应运而生。

一、遥感直升机的应用特征

为进一步提高低空遥感测绘技术来充分满足小面积地形测绘工程的需要，相关技术人员将遥控模型直升机当作测绘的媒介，在遥感直升机上安装无线摄像机，对其进行遥控操作，从而获取测绘范围内的地面影响数据资料，也即利用近景摄影的方式，使得大比例尺地形图能够迅速成图，准确获得试验区域中的正射影像图。遥感直升机在地形测绘领域中的应用转变了以往的测绘理念和方式，对提高小面积、大比例尺地形测绘精确度具有积极作用。

无线电遥控模型直升机在主旋翼的带动下，和空气做相对运动，依靠升力将机身提起，并在发动机的牵引下，采用微妙的机械操作，使主桨和尾桨的角度处于不断的变化之中，机身也在随着角度的变化而坐着多种动作，以便达到不同角度测绘的效果。直升机飞行的过程中主要依靠不同方向力的合成和分解作用，当遥感直升机在空中停悬的时候，此时的升力与重力等值，一旦操纵模型直升机运动时先前的升力倾斜，再次分成垂直和水平两个方向的分力，水平方向上的分力则促使直升机一直前进，垂直方向的分力和重力相互抵消使得直升机不会发生下坠的问题，如果先前的升力分为水平与垂直两分力后，倘若垂直分力比重力要小， 则直升机会下坠，因此要增加垂直分力的大小，所以在推降舵前行时加一点油门便可以达到预期的效果。

二、遥感直升机在大比例尺地形测绘中的应用实践研究

遥感直升机整体的载重量较小，因此在该试验中使用微型的无线摄像机来获取地面的影像，使用的镜头成像器件是 1 /3 7 S 0 N Y s u p e r H A D C C D， 像素为7 5 2 × 5 8 2 （ 4 4万像素） ， 整体的感光面积为4.8× 3.9 mm2，水平解析度控制在4 8 0 线，同时最低照度保持在0.05 L U X/0.0 1 L U X，C C D光圈为：1/5 0～1 0 0 0 0 0 （ s ），摄像镜头的尺寸为1 6×I 7×1 4mm，使用8 0 0m无线微波影像进行信息的传输，包括电池的重量总共为2 8 0 g，在拍摄的过程中，直升机飞行的高度和地面保持20 m上下的距离，以便更加全面地获得测绘数据。试验的过程中，可以将无线摄像头于直升机正下方固定下来，便于接收机随时连接到数字摄像机拍摄和存储的影像效果。为了给后期的处理奠定良好的基础。在拍摄的过程中还尽量确保能够正直摄影（也即直升机保持平飞姿势），同时要最大限度地摄取地面测区域的影像，也可以为后期的处理时提供更多的素材。

遥感直升机在飞行过程中的稳定性欠佳，则拍摄的影像就会存在角度不一致或者比例尺不一致的问题，因此要对影响进行预处理，以便摄影的效果符合预期的规定。预处理主要包括影像的选取和影像的预拼接。选取时应注意比例尺是否保持一直，在拼接的过程中则要合理选择所拍摄的影像与比例尺的符合度是否达到预期的标准。也可以使用PhotoShop图像处理专业软件，提前将获取的地面影像拼接成为相邻完整度较高的影像，比例尺的误差就可以有效控制在10%之内。

采用遥感直升机进行小面积、大比例尺地形测绘作业最为关键的还是外业控制点的设置上，依据相关的实践研究可知，如果根据现有的航空摄影测量户外作业的相关规定来布置此次试验，则会对测绘结果的精确程度产生一定的影响，为此，根据无线电遥控模拟直升机本身的性能和测绘工程的需求，需要在原来规定的基础上，再提高外业控制点的布置密度，在拼接后的几张影像中，一共布置了36个外业控制点，并且所有的控制点都使用N i k o n 5 3 1 E全站仪，来科学测定其平面坐标的具置和控制点的高程，并且通过空三加密试验，结果证实这种布置方案可以满足测绘工程对精度的要求。“空三”加密方法为传统航空摄影测 量的主要方式之一，传统常规的测绘模式主要是在外业像控制点的基础上实行航片标准点位坐标的再次加密测量，这样做是为给下一道测图工序提供标准点的坐

标成果。但是如今的加密工序和测图工序存在相互影响、相互作用的关系，甚至能够将空中三角测量视为测图工序过程中的前期“预处理”。由于全站仪测量结 果为三维立体效果，在区域网中的所有的外业控制点不再明显区分平面点与高程 点，促使空中三角测量的效果要比常规的布网方式灵活得多，且操作起来更加方便，并且所提供 给测 图模块 的结果 不再仅仅是标准点的坐标，而是整个区域网的模型整体。由于数字摄影测量系统本身即包含了“ 空三”加密模块， 所以加密的效果就可在确保精度不损失的情况下移植到测图等模块下。与传统的加密 工序相比，这种方式加密精度更高，尤其是减少了一些传统工序的精度损失，降低了重复模型定向的工作环节，因而可以确保测绘结果的精确性，同时还可以提高测绘的效率，节省作业的时间。

现行的遥感直升机在地形测绘方面优势显著。传统的航空遥感摄影技术随着测绘行业的发展，不足之处日益明显，尤其是不能进行小面积、大比例尺地形的测绘工作，并且航空遥感摄影技术的造价比较高，测绘工程的成本就比较大，因此和遥感直升机相比性价比较差。使用遥感直升机可以替代常规的航空摄影测量，并且操作灵活，成本较低，还可以满足测绘工程量的需求，得到业内技术人员的青睐。

使用遥感直升机进行近景测量不仅可以获得高清的地形图，还可以在被测量区域内获得较为清晰的正射影响图，并且花费的成本远远小于常规的航空摄影测量。大比例尺地形的测绘对测量面积有着一定的要求，一般进行小面积的大比例尺测绘可以取得较为理想的效果，而在大面积地形测绘中不适宜使用遥感直升机测绘。

总结：

综上所述，使用遥感直升机在对大比例尺地形测绘中发挥着重要的作用，不仅可以最大限度提高测绘的精确性和科学性，同时还可以进行全天候的测绘工作，不会受到时间的限制，但是由于模型直升机的应用会受到国家航空相关部门的管控，因此要根据测绘的需要慎重选择使用的区域，避开人口密集的地区，以便达到便捷准确测绘的效果。

参考文献：

[1] 刘彬. 航空摄影在大比例尺地形测绘中的应用[J]. 科技传播，2012，08（23）

[2] 任宏旭. 基于三维激光扫描的大比例尺地形测绘方法研究[J]. 人民长江，2014，04（14）

[3] 赵树春. 航空摄影在大比例尺地形测绘中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2013，09（15）

低空无人机遥感技术篇7

关键词：无人机；航空遥感；测量系统

1 引言

无人机航摄系统是一种以无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称 UAV）为平台，搭载小型影像传感器，借助卫星导航技术、通讯技术实现低空航摄飞行，快速获取地面影像数据的系统。该系统具有机动性强、成本低、外部环境影响小、分辨率高、作业周期短等优势，逐渐成为工程数据获取的重要手段之一。发展低空遥感产业，不仅能满足一定范围的数据获取的需要，更重要的是能促进完善我国航空遥感体系，改善我国地理空间数据的获取、处理和分析能力，促进高分辨率遥感数据在国家不同领域的应用，减少对国外高分辨率遥感数据的过分依赖。

2 无人机摄影测量系统的组成

2.1 硬件组成

无人机测绘遥感系统由无人机飞行平台、传感器、飞行控制系统、地面监控系统以及地面运输与保障系统五部分组成。国内比较成熟的飞行平台有“垂直尾”型无人机、“双发”型无人机“倒桅尾”型无人机等，搭载高端单反数码相机，无人机飞行控制系统主要包括自动驾驶仪、GPS导航仪、姿态控制仪、高度计、气压计等。关键技术为GPS导航控制的定点曝光技术和相机旋偏改正技术。地面监控系统主要包括通讯系统、监控软件系统和维护系统。

2.2 软件组成

无人机航空摄影及影像处理比传统航测复杂很多，为保证航摄质量需进行精确航摄规划、航摄质量快速检查及影像快速预处理等，完成这些工作需配置相应的软件。

精确航摄任务规划软件主要用于航摄任务规划，功能包括：设计成果统计与制图、自动/半自动航摄分区、自动航线敷设、自动调整曝光点间距、航线间距，保证立体观测重叠度指标、修改编辑曝光点、航线功能、构架航线、基站布设功能、片数、航线长度、距离等统计报告。航摄质量快速检查软件包括以下技术内容：快速浏览影像质量、检叠度指标、检查旋偏角指标、自动形成像片预览索引图、影像自动批量打号、输出航摄质量检查统计报表、快速检查飞行数据覆盖情况，以便决定补飞以及撤场事宜。同时直接关系到作业效率，飞行质量检查与评价。最核心的指标是重叠度和旋偏角，必须满足航测规范的要求。两张相邻航片，通过一对同名点即可根据影像宽度计算重叠度和旋偏角，数字航片原始片像素数固定，按照同样方式重采样后的预览片也可计算重叠度。

影像快速预处理软件的主要目的是为了改正无人机航摄影像的畸变差，基于影像纠正变换的畸变差改正软件就是为了提高摄影测量的精度，以便于后期处理时模型间的相对定向。软件包括以下技术功能：

⑴ 批处理读入TIF格式原始影像数据。

⑵ 读入相机参数文件。

⑶ 自动完成畸变差改正。

⑷ 对影像上像点坐标进行系统误差改正。

3 无人机摄影测量的特点

无人机飞行平台自身的特性，使得无人机航摄影像和传统航摄影像之间有一定的差异。与传统航空摄影相比，无人机航摄系统的主要特点包括：搭载的是非量测数码相机、无人机平台飞行姿态不稳定、影像不仅像幅小而且重叠度大以及基商比小等。目前，专业的量测相机有SWDC-4数码航摄仪、ADS40、ADS80、Ultra CAM大幅面数字航摄相机以及数字航摄相机DMC（Digital Mapping Camera）等，这些专业量测相机质量大、价格高主要适用于有人飞机的航空摄影测量，小型无人机平台是无法荷载这些专业测量相机的。因此，无人机航摄系统使用的都是价格低、质量轻的非量测数码相机。传统航空摄影使用最多的是23cmX23cni和18cmX 18cm两种规格的胶片，而像幅尺寸与胶片大小有直接关系。但是，无人机航摄系统使用的非量测数码相机的像幅很小，航摄时通常设置成最大像幅模式，以便更好的利用像幅面积。因为航摄图片像幅的大小，直接影响航摄基线的长短。所以，当使用无人机进行航摄作业时，航摄基线变短，基高比变小。这就意味着空中三角形的稳定性变差，解算精度下降。小型无人机飞行平台自身的特性决定了它在低空飞行时容易受到气流的干扰。传统摄影测量采用有人大型飞机，飞行时受气流影响小姿态比较稳定。只要姿态角在±3°内，航向重叠度达到60%、旁向重叠度达到30%就可满足精度要求。同样的天气状况，无人机平台的姿态角会达到±10°或者更大。所以无人机影像重叠度都要比传统航摄影像的重叠度大很多，通常航向重叠度设置为70-85%、旁向重叠度设置为35-55%。以此来保证航摄影像的质量和后续处理成果的精度。

4 无人机航测的应用

4.1电网应急救灾

我国属于自然灾害多发国家，平均每年因灾造成直接经济损失近2000亿元，灾害突发时，采取恰当的应急措施可以大幅降低经济损失。为应对突发的自然灾害，减轻灾害对国家电网造成的损失，及时恢复、重建电网，国家电网公司建立了应急救灾指挥中心，但应急手段还须完善。灾害发生时及时获取灾区的高清晰影像，第一时间为应急救灾指挥中心 提供现场影像资料至关重要。但是，灾害发生时往往伴随恶劣的天气状况，如2008年南方冰灾，当时的受灾地区受天气影响，采用普通航飞、卫星拍摄等方法无法及时获取灾区的高分辨率影像，利用无人机低空遥感系统机动性高、环境适应性强、无需机场起降、对天气条件要求低等特点，可以及时、高效获取高清晰影像，为国网公司应急救灾指挥中心进行灾害评估、制定救灾决策、制定电网重建方案提供先进、可靠的技术手段。

4.2无人机航测绘制大比例尺地形图

无人机航摄系统自身的特点和性能决定影像的获取和处理都与传统的航空数码影像存在差异，下面将具体介绍无人机航摄影像的获取与处理流程。采用DP Grid影像快速处理系统，对无人机影像进行处理。

（1）航空摄影：使用无人机飞行平台搭载Canon5DMarkII数码相机对测区进行航空拍摄，并获取摄区影像。航线设计是航摄影像信息采集前的关键技术，需要对影像的地面分辨率、航摄区域的形状和地形特点以及数码相机性能等因素进行综合考虑，以保证影像精度和质量为前提进行航线的最优设计。

（2）像片控制测量：像控点可按区域网布设，为提高像控点的加密精度，可以在区域网的两端和中部位置增加平高点。采用RTK、GPS静态或测距导线测定像控点平面坐标，采用GPS曲面拟合或图根水准测定像控点高程。

（3）内业测图：在全数字摄影测量工作站上进行地形要素数据集。影像模糊或立体判测有疑问的地物，要做出标记供外业补调，内业能定性的地形要素可直接标注图式符号。

（4）外业地形图调绘：外业调绘和补测时，简单易补测的新增地物可直接补测上图，只需标注好与附近相关地物的距离尺寸；成片新增地物可用全站仪或RTK进行野外集数据，配合外业草图进行编辑。

（5）将编辑好的数字线划地形图按照CASS软件的数据标准，编辑成需要的数字地形图。

参考文献：

[1]刘小民.基于全数字摄影测量系统的数字正射影像图的制作[J].测绘科学.2010，35（4）：198-199.

低空无人机遥感技术篇8

【关键词】测绘技术；GPS；RS；GIS

随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。

1.现代测绘技术的发展概况

1.1 GPS的发展

全球定位系统（GPS）是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

1.2遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。

1.3 GIS的发展

地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。

2.现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。

2.1矿山测量方面

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。

2.2湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。

2.3水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。

2.4精准农业方面

精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。

低空无人机遥感技术篇9

关键词：航空摄影；测量；遥感；技术应用

Abstract: with the national defense construction, national economic and social development of geographic space information applications increased demand aerophotogrammetry development with new opportunities at the same time aerophotogrammetry equipment development is also faced with severe challenges. Aviation photogrammetry development, remote sensing technology to provide a space for the location of the theoretical basis and method, and the rapid development of remote sensing technology, is also in photogrammetry has had a huge impact. This article from the user requirement of argument put forward the aerial photogrammetry and remote sensing technology equipment and technology system, discusses the aerial photogrammetry and remote sensing technology application.

Keywords: aerial photography; The survey; Remote sensing; Technology application

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一.概述

信息时代，信息是至关重要的资源，而信息的获取又是其中非常重要的一步。摄影测量与遥感作为对地观测获取地物信息的重要手段之一，正发挥着越来越大的作用。长期以来，摄影测量学被视为一门几何科学。随着遥感技术的出现和不断发展，这门学科正在从几何科学向信息科学发展。摄影测量与遥感技术利用各种不同类型的非接触传感器，获取模拟的或数字的影像，然后通过解析和数字化方式提取所需要的信息，在空间信息系统中以数字方式加以存储、管理、分析和表达，再通过可视化和符号化技术形成所需要的产品

二.航空摄影测量与遥感装备体系结构

（1）航空摄影测量

依据航空摄影测量任务、能力需求和地理空间信息流程，航空摄影测量应由卫星对地观测、对地观测数据综合接收、地理空间信息综合处理、管理和应用服务五大功能领域组成，与之相应的航空摄影测量装备体系结构如图1所示：

图1航空摄影测量装备体系结构

①卫星对地观测系统，以卫星为平台，搭载不同精度(如0．6m、0．3m、0.1m或更高地面像元分辨率)、不同工作波段(可见光、微波)、不同测量原理(激光、重力、磁力)的测绘传感器，形成多平台组网、多传感器互补、满足多地理要素探测、多比例尺地形图测绘需要的卫星对地观测体系。

②对地观测数据综合接收系统，由中心站和若干分站组成对地观测数据地面综合接收站网，接收站之间通过网络实现数据通信与交换；每一个接收站分别由业务运控管理、对地观测数据综合接收、影像产品预处理和传感器定标等功能系统组成。

③地理空间信息综合处理系统，由大地测量数据(包括平面、高程、重力、磁力数据)处理、摄影测量与遥感影像数据处理、数字地图制图与印刷等功能系统等组成，通常是多台套、多功能、异构并行处理的信息系统。

④地理空间信息应用服务系统，由地理空间信息服务、地理环境可视化、地理环境分析与辅助决策等功能系统组成，依据国防建设、国民经济建设和社会发展对地理空间信息的需求，上述功能系统可组合使用，直接面向用户提供多功能地理空间信息应用服务。

⑤地理空间信息基础设施，是以网络(格)为基础、以数据为中心、分布式存储、面向对象提供地理空间信息服务的信息基础设施，一般由地理空间数据管理、地理空间信息查询服务、专题测绘产品定制分发和网络管理、信息安全管理、质量控制等功能系统组成。

（2）遥感装备体系结构

航空遥感系统航空遥感系统主要由传感器、装载传感器的航空遥感平台及记录航空影像信息的感光胶片组成。

① 传感器

传感器是遥感技术系统的重要组成部分，它通过测量和记录目标物的电磁辐射强度和特性，直接获得目标的信息。传感器一般由收集器、探测器、信号处理器和输出设备所组成。用于不同目的的传感器，其工作方式、工作波段及输出方式各异。有些传感器是被动地探测目标物所反射或发射的电磁波辐射，成为一种被动式传感器，另一种是主动式传感器。它本身发射电磁波，然后接收回波。传感器按记录方式，可分为非成像传感器和成像传感器两类。

②感光胶片

感光胶片作为摄影机的探测元件，用以记录地物反射电磁波的性质和强度，不同感光胶片的感受能力不同。长期以来，黑白全色片一直是航空摄影机的标准型胶片。全色胶片的光谱灵敏度占光谱中的紫外(0．3—0．4微米)和可见光(0．4—0．7微米)光谱部分。还有一种用以加工黑白航空相片的红外感光胶片，这种胶片不仅对红外和可见光感光而且也对反射红外(0．7一0．9微米)感光。还有一种彩色红外胶片，它的出现得益于二战期间侦察表面涂漆伪装成植物的各种目标的需求。

③航空遥感平台

航空遥感平台用以安放航空传感器、对地物目标进行遥感探测的工作平台。它的飞行高度较低，地面分辨率较高，而且有机动灵活、使用方便、资料回收较易等优越性。用作航空遥感平台的气球主要有三种，一种是自由气球，它可达到近50千米的高空，既可用来测试传感器的性能，也可用以收集地面信息。二是气球，它可上升到11千米高空，持续6个小时。气球常常充以氢气或氦气，另外还有充灌热空气的热气球。三是系留气球，最高可达5千米的高度，它是较为接近地面的固定的空中平台，用于近地面和低空的遥感观测。飞机是航空遥感中广泛使用的一种运载工具，它可以携带多种传感器，主要有航空摄影机、扫描仪和机载侧视雷达等。用作传感器工作平台的主要有轻型低空飞机、重型飞机、直升飞机和无线电遥控的无人驾驶飞机。

三. 航空摄影测量与遥感技术应用

低空无人机遥感技术篇10

关键词：多源；遥感影像；融合；土地利用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）34-8328-02

近年来，遥感技术成几何增长发展，光学、热红外等各类卫星传感器在对地观测方面得到了广泛的应用，同一地区获取的多光谱、多时相、多分辨率卫星遥感影像数据越来越多，我们将这一类的数据统称为多源卫星遥感影像数据。多源卫星遥感影像数据相对于单一的遥感卫星数据来说提供了互补、冗余和合作等特性。

利用卫星遥感影像进行土地利用动态监测已经应用的越来越广泛，其研究主要包括：土地利用动态变化监测，解决土地利用变化率、变化的地点及其变化空间的范围，还有环境等对土地利用变化的影响等。常规的技术方法有：采用空间分辨率和时间分辨率不同的卫星遥感数据，获取土地利用变化的时间序列和空间范围等数据，与此同时借以非遥感数据的辅助，比如地面调查数据和统计数据等进行综合分析。

20世纪末，多源遥感影像融合的应用发展，对进一步测量土地利用的动态变化已成为全球遥感界主要研究课题之一。单一传感器的遥感资料由于各种条件的限制，已经难以满足对区域土地利用动态变化监测的需求，利用影像融合技术将来自不同传感器的影像信息融合后产生新的影像已成为一种趋势。

1 多源卫星数据

1.1航空遥感

先进的航拍遥感技术主要利用无人机。无人驾驶飞机 （Unmanned aerial vehicle），是一种可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器。自控的微型无人驾驶飞机携带专业的数码相机，能够构建成区别于传统航空遥感的“微型航空遥感系统”，与传统的卫星遥感相比具有更高的机动灵活性，并可在云层下飞行，有效的避免了云的影响，增强了遥感影像的时效性，不受重访周期的限制，同期能够获取高空间分辨率的遥感影像；无人机的这有优点越来越受到研究者的青睐，应用方面也具有广阔的前景。

徐丽华等人以宁波象山县泗洲头镇东联村为例，通过无人机进行遥感航拍，结合研究区及周边地区的地形图，利用遥感专题信息提取技术对东联村进行用地类型现状提取；并通过实地调查研究，进行其新农村的规划，从而论证无人机航拍技术在新农村规划方面应用的可行性和实效性。

1.2 Landsat系列卫星

利用陆地卫星Landsat所得到的TM等遥感图像进行土地利用现状调查编制土地利用现状遥感解译图结合地理信息系统技术进行土地利用动态监测是以地图的形式全面地系统地反映土地利用状况及其分布规律的一种有效工具。

TM影像总共有七个波段， 这七个波段的信息考虑了不同地物的光谱特征及大气影响，所以这些波段的选择过程和结果本身就是对影像的一种优化。在现实应用中，应该根据具体的研究对象特征确定分类的波段和分类的数目。以往的研究表明， 除了第6波段外，其它波段反映的地表光谱信息量最丰富。所以以多时相的TM数据为主要信息源并结合其他资料开展城市土地利用变化遥感监测研究具有一定的科学意义和应用前景。

1.3 SPOT系列卫星

SPOT-5卫星于2002年5月发射升空。与前几颗卫星相比， SPOT-5在性能上做了巨大的改进， 能够为研究者提供了更为丰富、可靠、动态的地表信息资源。SPOT-5卫星遥感影像的空间分辨率最高为2. 5m，其传感器能够完成前后模式实时获取立体影像；它在运营性能、数据的存储和传输等方面也都有了显著的提高。

经处理后的SPOT卫星遥感影像能满足土地利用动态变化监测的需求。利用SPOT卫星遥感影像数据，经过数据的几何校正、影像增强和预分类等处理，结合统计数据和实地的抽样调查，可以在综合分析实地调查资料的基础上，准确的获取研究区内的卫星遥感影像解译标志。然后根据对卫星遥感影像的计算机自动解译，能确定土地利用的类型。利用遥感影像资料结合GIS技术进行土地利用调查，可以建立一套完善的数字化地理信息基础资料，为合理利用土地资源，土地利用规划修编等政府决策提供可靠的依据。

1.4 雷达遥感

成像雷达遥感全天候全天时工作和穿透一些地物的特点是其它光学成像遥感所无法相比的。目前，雷达遥感在很多领域得到极其广泛的应用。

黄明祥等针对热点雷达数据ERS-2，以地处云量较多的杭州湾海涂围垦区为研究样区，经过几何校正，影像的配准，假彩色合成等影像预处理过程，对实验区进行分区后，针对不同子区的农业土地利用类型，分别采用非监督分类和BP神经网络分类进行农业土地利用分类。研究结果表明SAR遥感数据可以替代多光谱遥感数据实现土地利用调查。

当然SAR遥感监测技术的应用主要针对的是那些难以获得卫星遥感数据的地区。经过调查统计，在农作物生长季，我国北方多光谱遥感数据的有效利用率仅为3%-5%，而在南方这个比率则更低仅仅只有1%-3%，但是当SAR 以其全天时，全天候的成像并对某些地物的穿透探测时，SAR在对地观测领域具有独特的优势，其获取数据有效率高达100%，因此可以说SAR是对时效要求高的农业，林业等资源调查监测应用的最佳选择。

2 多源遥感卫星数据的融合

2.1多源遥感影像融合的类型

2.1.1 同一传感器不同分辨率的遥感影像数据的融合

徐志红，盛乐山等选择法国SPOT-5的 2.5米全色卫星影像数据和10米的多光谱卫星影像数据，通过采用影像融合的方法，利用影像的纹理和光谱响应等特征，结合土地利用现状矢量图库完成土地利用现状的调查。

2.1.2 不同传感器的遥感影像数据的融合

许兆军，胡娟等采用2002年和2003年SPOT 及ETM+数据在专业遥感软件的辅助下利用多源遥感数据融合技术进行土地利用变化信息提取并对变化信息进行野外调查核实 节省了外业查找变化地块时间提高工作效率保证调查结果的可靠性 为今后开展土地变更调查提供了一种新的方法。

2.2多源遥感影像融合的过程

多源遥感影像融合的过程一般分为2个过程：数据预处理和影像融合，流程可用图1来表示。

3 遥感影像分类

3.1目视解译法

目视解译是信息社会中地学研究和遥感应用的一项基本技能。遥感技术可以实时的、准确的获取资源与环境信息，如重大自然灾害信息等，可以全方位、全天候地监测全球资源与环境的动态变化，为社会经济发展提供定性、定量与定位的信息服务。

目视解译是遥感图像解译的一种，又称目视判读，或目视判译，是遥感成像的逆过程。它指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

3.2.计算机自动分类法

非监督分类与监督分类：

非监督分类完全按照像元的光谱特性进行统计分类，常常用于对分类区没有什么了解的情况。使用该方法时。原始图像的所有波段都参于分类运算，分类结果往往是各类像元数大体等比例。由于人为干预较少，非监督分类过程的自动化程度较高。非监督分类一般要经过以下几个步骤：初始分类、专题判别、分类合并、色彩确定、分类后处理、色彩重定义、栅格矢量转换、统计分析。

监督分类比非监督分类更多地要求用户来控制，常用于对研究区域比较了解的情况。在监督分类过程中，首先选择可以识别或者借助其它信息可以断定其类型的像元建立模板，然后基于该模板使计算机系统自动识别具有相同特性的像元。对分类结果进行评价后再对模板进行修改，多次反复后建立一个比较准确的模板，并在此基础上最终进行分类。监督分类一般要经过以下几个步骤：建立模板（训练样本）、评价模板、确定初步分类图、检验分类结果、分类后处理、分类特征统计、栅格矢量转换。

监督分类比非监督分类具有一定的优势，但是其产生的分类结果往往也会有较多的错分、漏分情况发生，从而导致了分类精度降低。

为了提高分类精度，不断有新的分类方法出现，有些方法因为程序复杂而未得到推广应用。因此，在当前的遥感技术发展的水平条件下，应该综合利用现有的多源遥感数据，并结合GIS技术，尽可能的提高遥感数据分类精度。在获取了土地利用变化的信息后，在通过统计分析或者转移矩阵分析等，才能理解和认识土地利用的格局特征和演变规律。

4 讨论

多源卫星遥感数据的融合选择最优融合方法时主要是针对不同的区域或自身图像的特点来决定的。融合的关键是融合前两幅影像的精确配准以及融合方法的选择。

多源卫星遥感影像融合技术的优势表现为 ：

1）可增加图像的信息利用率。

2）可提高经融合的信息的可信度和精度。

3）可增强对目标物的检测与识别能力

4）可降低投资

多源卫星遥感数据的融合尚待解决的问题是：

多光谱与多传感器、多空间下遥感影像的融合的理论框架、模型及其算法的研究，影像的性能评价标准的确定，融合理论的精度的提高，实际应用受不同时相影响以及计算机自动分类等问题，是今后卫星遥感数据融合需要努力研究的方向。

参考文献：

[1] 张艳忠，张福祥. TM数据在桔果经济林区土地利用分类和专题信息提取中的应用[J].武汉大学，1992（7）：24-29.

[2] 候英雨，何延波.利用TM数据监测岩溶山区城市土地利用变化[J].中国气象科学研究院，2001，3（17）：22-25.

[3] 武文波，王广军，王忠义. TM影像在土地利用现状调查中的应用[J].辽宁工程技术大学，2002，2（21）：157-159.

[4] 曹雪，柯长青.基于TM影像的南京市土地利用遥感动态监测[J].南京大学，2006，11（31）：958-961.

[5] 刘琳.ETM+（TM）数据在土地利用动态监测中的应用[J].安徽农业大学，2007，4（31）：77-80.

[6] 徐志红，盛乐山.利用遥感影像进行土地利用现状更新调查的研究[D].武汉：武汉大学.

[7] 亓兴兰，胡宗庆，刘健.SPOT-5全色与多光谱遥感影像融合方法比较[J].北华大学学报，2011，2（12）：214-218.

[8] 邹敏，吴泉源，曲伟.SPOT - 5遥感影像自身融合方法的比较研究[J].山东师范大学学报，2007，1（22）：95-98.