低空无人机在测绘中的应用

浅析低空无人机在测绘中的应用

摘要：随着信息科学和相关产业的快速发展，各国对空间数据的需求急剧增长。虽然许多发达国家已经能够生产满足一定用户需要的高分辨率数据，但是空间数据供给的增长远远不及对其需求的增长。特别在发展中和不发达国家，发展耗资巨大的航天遥感系统目前存在技术上和资金上的困难。数据获取成为当前阻碍空间信息技术迅速推广应用的主要瓶颈之一。

关键词：低空；无人机；遥感测绘

当前全世界有32个国家正在研制超过300种无人飞行器，41个国家正在使用近100种无人飞行器。世界许多国家正在建立民用无人机产业，并推动其广泛应用，而中国无人机产业也取得了很大进展，产品已经开始出口到国外高端市场。专家指出，随着无人机装备的发展和服务队伍的建设，我国已能够利用无人机为国民经济建设服务，无人机发展已经进入社会应用的新时期。低空遥感技术是近年来在遥感技术基础上迅速发展起来的地理信息数据快速获取技术，该技术利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影，采用imu/gps技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业，具有机动灵活、高效快速、精细准确、可云下摄影等特点。空航测遥感技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。近几年，

这项技术在我国得到了快速发展和应用，积累了丰富的技术资源。山高起降条件差、云层低，应用常规航空摄影较为困难的地区，引进低空无人机航摄系统，一方面可快速、高效地获取高精度航空影像，极大地提高测绘成果的现势性，大幅度提高测绘应急保障服务能力；另一方面获取的高精度影像经快速处理后可广泛应用于城市规划、城市变化监测、重大工程项目、应急救灾、国土资源遥感监测、资源开发、农林监测与估产、新农村和小城镇建设等方面，对促进我国城市建设和提升社会管理效率将发挥重要作用。“低空无人飞行器航测遥感系统”的发展和推广对测绘行业发展十分重要，是解决测绘成果现势性的迫切需要，是提高测绘应急服务保障能力的迫切需要，是构建数字中国、建设数字城市的迫切需求。“低空无人飞行器航测遥感系统”具有灵活机动，高效快速，精细准确，安全可靠，又省钱节约，应用广泛的优势，应用范围广、作用大，国家测绘局要给予大力支持，在全国各省测绘队伍中进行全面推广。同时，研发单位要加大研发力度、按需研发，建立起完善的无人机服务体系，解决运行维护、售后服务、技术培训、技术更新等问题，建立起完整的“低空无人飞行器航测遥感系统”。

“无人飞艇低空航测系统”项目成功研制出适用于低空安全获取高分辨率、高清晰度影像的“无人飞艇低空航测系统”技术产品，可满足大比例尺测图要求。研制成功具有自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统，利用特殊设计的像片重叠关系和检校

软件，有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。创造性地提出了利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法，以替代三轴云台，从而大大减轻了成像系统的整体重量，适应了无人飞行器低空航测的需要。同时，项目研发的map-at/cs软件，整体自动化水平高，处理影像能力强，特别适合于处理无人飞行器低空航摄影像。“中测系列无人机测绘遥感系统”项目研制出的“垂直尾”、“倒桅尾”、“双发”三种型号的无人机测绘遥感系统具有机动性强、适用性强、运行成本低的特点，是应急测绘、新农村建设测绘等应用所急需的新型测绘技术装备。其研制的中测“双发”型无人机测绘遥感系统实现了雪域高原历史上首次无人机航测，开创了青藏高原地区的无人机测绘遥感技术应用先河。同时，创新性地在国内首次实现了无人机测绘遥感系统基于gps导航控制的定点曝光摄影以及飞控系统控制的自动旋偏修正技术，采用了经高精度几何检校标定的小型数字相机，航摄成果能满足大比例尺测图。通过鉴定的两个项目的多款产品已在应急测绘、小城镇新农村建设测绘、重大工程测绘、困难地区测绘、国土资源监测等国家重大工程和经济社会建设等多方面进行了实际生产作业，取得了良好的经济和社会效益。通过鉴定的两套“低空无人飞行器航测遥感系统”是我国航空遥感技术体系的重要组成部分，其成果具有设计系统性、产品实用性和技术创新性，达到国际领先水平。这两个项目的产品已在国家重大工程、抗震救灾、数字城市建设、新农村建设以及经济社会建设

发展的其他方面进行了广泛的应用，发挥了重要的作用，取得了非常好的经济和社会效益，推动了地理信息获取向全天候、全天时、实时化迈进的步伐，推动了信息化测绘体系建设的发展。

无人机测绘系统和航空遥感是现代化测绘装备体系的重要组成部分，是测绘应急保障服务的重要设施，也是国家、省级、市级应急救援体系的有机组成部分。开展无人机测绘系统推广应用，是增强测绘应急服务保障能力的迫切需要，是提高测绘成果现势性的有效手段，是加快数字城市建设的有效保障，是提升社会管理效能的新型工具，同时也是大力推进测绘科技自主创新、切实提高测绘保障服务能力的重要举措，它将十分有利于有关部门及时掌握所需动态地理信息，促进创新测绘服务模式，积极推动国民经济社会信息化，从而保障经济社会健康快速地发展。