无人机遥感技术范文

导语：如何才能写好一篇无人机遥感技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：无人机遥感平台；摄影测量；技术应用

中图分类号：P231文献标识码： A

引言：

无人机遥感技术作为一种新型的航空摄影测量方式，经过近几十年的发展，已成为传统航空摄影的有效补充。无人机遥感技术以其具有结构简单、使用成本低、起飞迅速等技术优点，在地理国情监测、应对重大突发事件、数字城市建设、国土资源调查测绘等诸多领域发挥了积极的作用。

1无人机遥感技术

无人机遥感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，快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。

技术特点：第一，对场地要求低，作业方式灵活快捷，能快速响应拍摄任务；第二，平台构建，维护以及作业成本相对较低；第三，因其飞行高度低，能够获取大比例尺高精度的影像，在局部信息获取方面有着巨大的优势；第四，飞行高度一般低于1000m，不必申请空域；第五，能够获取高重叠度的影像，增强后续处理的可靠性；第六，便于携带转移方便。

2无人机获得的遥感数据的特点

通常飞机会在2km~12km的对流层或者12km~25km的平流层底部飞行，飞机在这一高度高速飞行时姿态平稳。超低空航空飞行时影响因素很多，阵风、热空气的升力、高压输电线发出的电磁干扰、通讯高塔等对飞机的飞行、控制都有影响。所以飞机获取的数据姿态角通常较大，尤其是航偏角，影像比例尺变化也非常明显。使用这一数据获取方式通常测区的范围较小，在短时间内就可以完成数据获取的任务。

传统的方法很难快速检测获取数据质量，当发现数据有问题再将飞机等设备重新运到测区补飞，成本过高。这就需要一种可以快速地处理原始数据，拼接出测区概略图的方法，虽说不能用于精确测量定位，但也具有很高的实用价值。

3在测量中的应用

3.1无人机平台摄影测量系统构成

基于无人机遥感平台构建的摄影测量系统主要由以下几部分组成（如图 1 所示）：1无人机飞行平台；2 飞行控制系统；3 影像获取设备；4 通信设备；5 遥控设备；6 地面信息接收与处理设备。其飞行控制系统主要包括：稳定飞行姿态的垂直陀螺，获取飞行平台位置信息的 GPS 接收天线，以及控制飞机自主飞行的微处理器。地面配套设备主要包括：实时影像的接收与显示的数据接收终端，数码相机获取的地面高清影像的数据处理终端，以及控制飞机起降、飞行和拍摄的遥控设备。

作业过程中，垂直陀螺能测量飞机的俯仰/翻滚姿态角，同时垂直陀螺与微处理技术的结合，使飞机可以在在自主飞行时保持在近似“水平”状态。机载通信设备将摄像头获取的实时影像、GPS 位置数据等传回地面数据接收终端，以使地面控制中心对飞机的飞行和拍摄情况进行监控，及时修正航向、飞行姿态等。最终获取的高清影像通过地面相配套的数字摄影测量工作站进行处理，由于这些影像重叠度较大(可达到 90%)、倾斜角与传统摄影测量相比较大等特点，其具体处理方法与传统的方法有一定的区别。

3.2系统主要技术指标

3.2.1 飞行平台的技术指标。基于无人机的摄影测量遥感平台还处于起步阶段，还没有一套完整的作业规范。现行的航测规范主要是参照大多数测绘单位现有的技术条件和仪器设备制定的，而无人机作为一种新型的低空对地观测平台，主要在 1000m 以下的高度进行航拍，且其采用的是高分辨率的数码相机作为成像设备，与传统的航空摄影测量有较大的不同。因此，已有的摄影测量规范在这种新型摄影平台上并不一定能适用。按照传统的航测作业准则，有以下几点参考指标：

（1）飞行速度宜在 50～100km/h 之内；

（2）发动机宜在飞机前进方向的后部(以避免湍流的影响)；

（3）在发动机出故障时，飞机应可以安全滑翔降落；

（4）相对地面的飞行高度的变化应小于 5%；

（5）相邻摄站飞行高度的变化应小于 5%；

（6）航摄平台在作业时其水平误差不得大于 3°；

（7）测量飞行速度的误差不大于 5%；

（8）偏离航线的绝对误差不得大于相片旁向覆盖域的 5%；

（9）因发动机引起的相机谐振，其振幅偏摆角在曝光时间内不大于 8.6″。

从现有的相应硬件设备来看，满足以上这些要求几乎不存在任何问题 。

3.2.2平台稳定度指标

航摄影像质量的优劣直接关系着摄影测量过程的繁简、摄影成图的工效和精度的，因此，空中摄影测量对飞行的质量的要求是比较高的。 无人机平台发展到今天，其自身的稳定度有了较大的提高，有实验数据表明，在侧风小于 4级的情况下，装载了飞行控制系统的无人机自主飞行时，其沿预定直线飞行的俯仰角和横滚角一般都在 3°以内。另外，飞行平台的稳定性主要取决于传感器的自身精度。GPS 卫星定位接收机的位置精度一般在+/-50 英尺范围内；AP30 和 AP50 的气压高度传感器的高度精度约为+/-10 英尺；使用 GPS 高度时，约为+/-50 英尺；空速传感器的速度精度约为显示值的 10%。自主飞行的控制精度主要取决机自身的性能。对于一般的飞机来说，速度保持在设定值的+/-20%、高度保持在设定值的+/-50 英尺以内没有任何问题。表 1 是航测规范的相关要求和无人机自主飞行状况的折算数据的对比。表中的对比数据只是简单换算得到的，但大体上还是能反映出其相互关系的。

表1 无人机自主飞行摄影质量与相应航测规范之对比

3.2.3成图精度要求

这里从影像地面分辨率出发，参照 ADS40 数字航测相机的摄影比例尺与地面分辨率的对应关系，来推求相应成图比例尺对小型摄影测量系统的要求。以柯达 DCS 460 为例，将其焦距设在 25mm，则其对应成图比例尺的相应航高如表 2 所示。计算出来的摄影平台的相对飞行高度均在小型无人机摄影平台的飞行高度范围内。对于可更换镜头的相机而言，其相应的航高范围更大，可选择性更强。在基高比较小的情况下，可以通过加飞骨干网等方法，通过平差处理提高定位精度。

表2固定焦距条件下相应成图比例尺对应的摄影平台高度

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【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。

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1 无人机遥感技术的工作原理

无人机是利用无线电遥控设备以及其自身携带的程序控制系统组成。无人机遥感控制系统是具有高分辨率以及具有高精度遥感影像的获取和处理的一种全新的技术样式。它通过无人机机为其载体，上面安装有数码摄像机，和数码录像机等设备，并通过遥感卫星处理技术在进行数据的同步传输，来实现对地理位置信息的掌握。无人机通过自身的遥感系统来获得较高分辨率的数据信息，其中通过3S技术在遥感系统中的应用，从而达到对土地或者其他地理环境的快速处理。而对于遥感传感器来说，其控制系统要要能够根据事先设置好的拍摄点、摄影比例尺以及飞行速度和高度等参数进行自动计算以及对遥感传感器工作进行有效控制，从而使获得的技术数据等达到准确详细的目的。

2 无人机遥感技术的工作流程

无人机遥感技术对农村土地承办经营权确权登记项目采用的是真彩色摄像，影像的分辨率达到了03米。

获取影响资料进行土地承包经营权确权登记的作业流程（如图1）。

图1 土地经营确权登记发证作业流程

3 无人机遥控技术在土地承包经营权确权登记中的应用的优点以及存在的一些问题

3.1 无人机遥控技术的优点

无人机遥控技术作为现在比较流行的技术在世界上受到了广泛应用。无人机航测作为一项空间数据采集的一种重要方法，其具有较长的续航时间以及成本低廉，能够将影像适时的进行传输，并且可以对那些高危地区进行有效探测，还有就是它和其它遥感技术相比就有激动灵活的优势。而正是无人机航测的自身优势可以对那些卫星遥感以及有人机遥感形成一个很好的补充。

3.2 无人机遥感技术所存在的问题

（1）起降技术和抗风性较差。从无人机的工作方式和方法不同，其在自身的设计上也存在着较大的差别。对于那些需要滑降的飞机来说，在有些地方难以找到适合降落的区域，而在一些不满足起降的地方实施飞机的起降工作，对机的自身来说就会造成很大的伤害，而且还有可能造成飞机的严重事故的发生。如果在航测的过程中使用那些体型较小的无人机的话，则由机自身重量较轻以及航程不足等原因，则不能达到航测的应用要求，使用较小型的无人机还会因为飞行高度低，而在低空作业时受到风速以及风向等因素的影响较大，因此在一定程度上也不能较好的完成航测任务。因此，对于那些比较大型的无人机来说，如何将其起降技术进行改进，对于那些小型无人机来说如何能够有效的提高它们的抗风性将会是现在所要解决的迫切问题，也是无人机能否较好使用的关键。

（2）传感器的有效控制以及在具体姿态上的控制技术，遥感设备所传输的大量数据的储存技术以及遥感设备在后台的一些处理技术等都是在现阶段乃至以后实际应用所要迫切解决的问题。

4 无人机遥感技术的实际应用及前景

我国的无人机遥感技术在应用的范围上也比较广泛，比如：土地承包经营权确权登记工作、城镇的具体规划、新农村建设、矿山测量以及国家的国土资源调查等。无人机遥感技术在实践中得到了较好的检验，通过实践证明无人机遥感技术的可行性即应用广泛性。实践证明，利用无人机航测技术拍摄技术拍摄的图片，无论是在清晰度上还是在分辨率是哪个都能够较好的满足以上的工作任务。在今年五月份我国运用多旋翼无人机来获取视频资料，而这项技术还处在探索和实践环节，并通过与央视的合作，通过多旋翼无人机技术来对新业务进行扩展，而这也是利用多个多旋翼无人机在较高海拔和气候状况复杂多变的环境下进行业务的测试，这样不仅使我国无人机技术水平得到较好的提升，而且也为无人机技术的服务领域和范围提供了技术支撑。在以后的应用中，可以将无人机技术运用到电力线路的检测上，从而达到简便、安全和效率的提升。无人机技术还可以运用到森林的防火侦查以及在危险区域的地质勘查等环节，从而降低人为操作所造成的危险的发生。无人机应用还可以在空中的指挥救援、环境的遥感监测、地理国情的勘测以及数字城市的建设等。因此，无人机技术在现在的实际应用以及今后的应用前景上都是非常广阔的，而无人机技术现在还处在快速发展阶段，如何在今后将无人机技术进行创新及完善，并探索出一条适合无人机发展需要的作业流程也是现在人们所要迫切考虑的问题。

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【关键词】无人机遥感技术；森林资源；调查；运用价值

森林资源的调查是林业活动开展的重要基础，随着社会经济的发展与科技的进步，我国的森林资源调查技术逐渐的完善，尤其是近几年，遥感技术的发展逐渐加快，无人机遥感在森林资源调查中的应用也越来越重要。

一、无人机遥感概述

无人机遥感技术简单的说就是将无人机技术与遥感技术进行有效的结合，其主要的技术内容有无人驾驶飞行技术、遥测遥控技术、遥感传感器技术、通讯技术、遥感应用技术以及GPS差分定位技术，这是一种相对较为综合的技术，起可以快速的对我国森林资源进行调查，并对相应的信息与数据进行掌握，以此来进行对森林资源的调查。这一技术在使用的过程中具有成本低、消耗低、风险小、可以进行重复使用的特点，无人机遥感技术最开始是在侦查方面进行使用，主要用于军事领域，逐渐扩展到气象环境的观测、资源的勘探以及突发事件的处理。无人机遥感以其高效率、高分辨率的优势得到广泛的推广，这也是传统遥感技术难以进行比拟的，这也就逐渐受到研究人员的关注，在一定程度上扩大了无人机遥感的使用。

随着社会经济的发展逐渐加快，科技水平有着显著的提高，无人机遥感技术也有着一定程度的发展，也是由于无人机遥感设备的功能逐渐完善，其在更多的领域得到有效的应用。尤其是在森林资源的调查过程中，无人机以其自身的优势得到相关工作人员的重视，并对我国的森林资源进行了有效的调查，不仅可以有效的预防自然灾害，也可以对出现的自然灾害进行及时、有效的监测，从根本上提高自然灾害的处理效果，降低灾害造成的损失。

二、无人机遥感在森林调查中的运用价值

（一）森林资源调查

森林资源的变化受到广泛的关注，所以对森林资源调查对我国的林业发展有着至关重要的影响，对森林蓄积量的调查与森林资源清查是现阶段遥感技术应用研究的重要内容，这一系列应用在一定程度上彰显了无人机遥感的作用，其不仅可以对森林资源的动态变化进行检测，也可以提高对信息获取的时效性与真实性，同时，图像也可以对现阶段森林的状态与立体覆盖等状况进行真实的反应。此外，无人机遥感的成像速度相对较快，这也就提高的森林资源调查信息的时效性，加强了不同植被所分布的规律，通过不同的遥感资料，来保障森林资源调查的效率与质量。

在对森林资源进行清查的过程总，传统的清查注重对森林资源的面积、树种等方面进行识别，这种调查难以充分的对森林资源中的内容进行充分的管理。而通过无人机遥感技术对森林资源进行监察则可以对森林内部的详细信息进行及时的掌握，也可以全面、准确、客观的对森林的分布状况进行有效的掌握，这也是无人机遥感在森林资源调查中运用的价值。

森林资源进行监测的另一方面内容就是森林的蓄积量监测，遥感影像光谱信息与森林生物之间存在着一定的联系，据相关的研究表明，森林自身的蓄积量与波谱比值之间有着一定的关系，所以无人机遥感在对森林的蓄积量进行调查的过程中有着一定的优势与特点，其不仅可以通过对遥感数字影像来对相应的数据状况进行分析，也可以精确的掌握植被的分布状况，这也是对森林资源进行调查与分析的重要途径。

（二）森林生态环境研究

森林生态环境的研究是全球生态系统的重要组成部分，随着社会经济的发展逐渐的加快，生态环境的平衡受到一定的影响，环境也逐渐开始恶化，这也就在一定程度上影响到了我国国民经济的发展与进步，难以对可持续发展的战略要求进行贯彻落实。无人机遥感技术的应用，可以准确、适时的对森林资源进行调查，及时掌握森林资源的动态发展，这也就为生态的发展奠定了基础。

（三）森林火灾检测与灾情评估

森林防火是现阶段进行森林资源管理中的重要内容，通过传感器来将光波与热红外对森林进行检测，以此来对灾区的位置进行明确，并对火灾的发展方向掌握，这也就为救援提供了相应的依据与基础。无人机遥感以其自身的优势来对火灾的相关信息进行调查，以此为依据制定相应的解决措施，可以在一定程度上减少火灾造成的损失。此外，在我国的林火监测应用技术系统中，无人机遥感技术有着重要的作用，也可以加强森林防火的效果。

（四）森林水文

森林的水文状况也是进行森林调查中的重要内容，其不仅可以保障生态的平衡发展，也可以在一定程度上加强防洪、防旱等方面的效果。无人机遥感技术在森林的水文中有着重要的应用，其对森林水文现象的发生以及其发展的动态规律进行掌握，这也是保障森林发展的重要途径。现阶段水土流失的现象相对较为严重，这也就影响到了森林的发展，而无人机遥感技术在这一方面起到至关重要的作用。

结语

随着社会经济发展与科技的进步，无人机遥感在森林资源调查中的应用也在不断的完善。现阶段的森林调查中对数据的要求逐渐向着多元化的方向发展，对数据的精度、实效以及质量等方面的要求也逐渐严格，这就要求明确无人机遥感在森林资源调查中的价值，并对其中存在的问题进行不断的完善，从根本上保障我国社会的稳定发展。

参考文献

[1]张园，梁世祥等.无人机遥感在森林资源调查中的应用[J].西南林业大学学报，2011（06）

[2]谢涛，刘锐等.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].环境科技，2013（08）

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【关键词】无人机技术;测绘测量;应用

1 无人机技术现状

目前，全世界有30多个国家正在进行无人飞行器的研制工作，超过40个国家已经投入使用无人飞行器。有很多国家正在进行无人机行业的建设以及使用推广阶段，而中国在无人机行业取得了重大发展，很多国外高端市场已经开始引进中国的无人机产品。有专家指出，无人机技术已经成为社会的新应用，随着我国无人机技术装备的发展成熟和售后服务的不断进步，我国在经济建设方面可以引进无人机技术。近年来飞速发展起来的低空遥感技术，是一项通过在无人机平台上搭载航空数码相机来进行航空摄影的地理信息数据快速获取技术，自动导航功能运用imu/gps技术，在一千米以内作业方式为低空作业，该技术具有灵活的机动、反映迅速、准确度高和可在云下进行摄影等特点。无人机技术已经成为满足我国重大需求的一项重要技术之一，主要作用方面有我国社会经济发展、应急救灾、数字城市建设、处置突发事件、地质灾害、环境变化监测、矿山监测以及工程设计等。到目前为止，无人机技术在我国得到了飞速的发展和应用，并累积了很多技术资源。

2 无人机技术的概念

无人机测绘测量系统作为现代化测绘测量装备体系的重要组成部分，不仅在测绘测量应急保障服务中起着重要作用，也在国家政府部门的应急救援体系中充当着重要角色。推广应用无人机测绘测量技术，一是能够有效提高测绘测量应急服务保障水平，二是能够有效的增强测绘测量成果，三是能够有效促进数字化城市建设的步伐，四是能够有效的提高社会管理效能。

3 无人机技术在测绘测量方面的优势

3.1 无人机技术监测高效迅速

对于应急事件无人机能够及时对监测区域采取大范围监测，能够迅速生成监测区域的清晰的图像数据。其中单台无人机的周监测量最高可达2100平方公里左右，监测效率得到大幅度的提升。

3.2 无人机遥感监测范围大且具宏观性

针对不同航高无人机能够进行大范围、高空间的监测的同时，还能够对较小面积、地空间进行精准监测。另外，无人机遥感监测可同时采用多架无处理效率高人机、多次监测的方式对上万平方公里的监测区域进行监测作业。经过多光谱分析，可以得到大范围监测区域的各项监测信息，并将传统点信息和得到的信息相结合，得到整个监测区域的信息。监测区域情况可以利用三维仿真模拟技术来进行宏观展示，同时这项技术能为相关部门的决策提供便利。

3.3 具有很高的处理效率

无人机技术的影像分辨率的范围在0.1～0.5米之间，比目前国内外的高分辨卫星影像数据的分辨率都要高，同时，其采集数据速度较快，处理效率也很高。

3.4 具有很强的周期性

无人机技术可以与GIS或遥感应用系统进行集成处理，测绘测量应用也能够很便捷快速的进行搭载，为测绘测量工作的综合性和周期性提供了良好的保障服务。

4 无人机技术在测绘测量中的应用

4.1 低空无人机测绘测量遥感系统的应用

常规航空摄影较为困难地区一般包括起降条件不好、云层位置偏低以及有高山处，在此区域内使用无人机测绘测量加护，能够高效、迅速的得到精确的高得到航空影像，大幅度提升测绘测量的现势性和测绘测量应急保障服务水平的同时，还能高效率的处理获得的高精度影像资料，并在监测城市变化、城市规划、重大工程、国土资源遥感监测、应急救灾、开发在原监测与评估农林、建设新农村、城镇等方面起着重要作用，还能够加快我国的城市建设，提高社会管理水平等。在测绘测量行业推广和发展低空无人机测绘测量遥感系统具有非常重要的意义，能够迫切的解决测绘测量成果的现势性，能够大幅度的提升应急服务保障水平，对于建设数字中国、构建数字城市都有着不可替代的重要作用。低空无人机测绘测量遥感系统有很多方面的优势，例如机动灵活、反应迅速敏捷、精确度高、性能可靠安全、资金花费较少、应用范围大等，因此，国家测绘局应该对此技术进行推广和发展，并大力支持地方测绘队伍在测绘测量过程中应用该技术。另外，研发人员也要积极进行研发工作并做好市场需求调研，在客户需要的基础上进行研发，还要建立健全售后服务机制体系，积极建立技术研发、运行维护、技术培训、售后服务以及技术更新等一条龙式服务，建立完善的低空无人机测绘测量系统的研发和应用网络。

4.2 无人飞艇低空航测系统的应用

此系统能够在低空条件下获得分辨率高、清晰度高的影像资料，很大程度上解决了大比例尺测图的需要。此系统配备自检校的特宽较低空数码相机系统，通过独特设计的检校软件和像片重叠关系纠正机械形变所造成的误差。通过边缘现场来弥补因相机姿态角偏旋所带来的精确度误差的问题。同时，此系统大幅度的减少了成像系统的重量，满足了无人及低空航测的需求。另外，map-at/cs软件提升了整个系统的自动化水平，影像处理能力较高，非常适合低空无人机航测。

4.3 中测系列无人机测绘测量遥感系统

此系统有三种型号：垂直尾、双发和倒桅尾。此系统的特点在于机动性好、适应性好、运行花费小，适合应用于新农村建设测绘和应急测绘等。其中，双发型中测无人机在雪域高原的第一次航测，也是在青藏高原地区无人机测绘测量遥感系统的首次应用。另外，此系统还是国内首次在gps导航控制的基础上实现了定点曝光摄影和自动偏旋修正技术，配备了精度高的几何检校标定的小型数字相机，能够满足大比例尺测图的需要。

作为我国航空遥感技术体系的重要组成成分的低空无人机飞行器航测遥感系统，从设计上看具有良好的系统性，从产品上看具有良好的实用性，从技术上看具有良好的创新性。被广泛应用在建设新农村、建设数字化城市、抗震救灾以及国家的重大工程等方面。

4 结束语

无人机技术在推动测量测绘科技不断创新以及提升测量测绘保障服务能力方面起着重要作用，还能够促进相关部门对所需的地理信息进行及时的掌握，帮助国民经济实现社会信息化，从而促进社会经济的迅速发展。

【参考文献】

[1]刘金亨，吕郁青，张晓博等.无人机遥感在测绘测量中的应用[J].硅谷，2015，（1）：134-134，141.

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【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号：V279+.2文献标识码：A 文章编号：

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大，影像有明显畸变等问题，这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发，以无人机航测技术为主线，对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

1.1主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010)；

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010)；

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010)；

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

1.2 数据源及预处理

1.2.1 数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像，航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为6.41um。影像地面分辨率为0.2米。

1.2.2遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正。（相机畸变改正在四维公司检校完成）

1.3 无人机航测总体作业流程

1.4无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好，影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。

1.5 像片控制测量

1.5.1 像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于0.2米，高程中误差不大于0.2米。

1.5.2 像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点，全部布设为平高点。

1.5.3 像控点测量

在像控测量之前，首先对测区内收集到的已知控制点进行联测，检核控制点情况；为满足后续像控测量，联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测，采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个，新设控制点2个，观测时具体技术参数依据规范，像控点采用GPS实时动态定位（RTK）的方法进行测量，满足要求。

1.6 空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密，根据航飞及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，检查点平面中误差为0.3米，高程中误差为0.17米，最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

1.7 数据采集

在空三完成后，利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况，第一架次无法建立的模型有29个，占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大，航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求，我们提出了如下解决方案：在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

1.8 项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计，统计了3幅地形图，其中高程精度中误差最大为0.36米，最小为0.27米，从统计的结果看，粗差率比较高，有的达到了5%，平面精度中误差为0.75米。

2 结 论

（1）无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性，比如，区域网整体加密精度评定良好，但单模型定向精度存在超限情况，在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等，可以通过外业实测进行补充测量、验证。

（2）利用无人机航测进行航空摄影测量时，应采用试验区的作业方法，即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验，分析精度指标后确定作业方案。

（3）目前，无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面，如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域，在载人机不便或无法完成的情况下，由无人机来完成。

参考文献：

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[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010，8（1）：20-22；

篇7

关键词：微型遥控无人机；技术方案；测量精度

Abstract: With the rapid development of information science and related industries, the rapid growth of demand for spatial data. Mini remote control without provides a new technical way human-computer photogrammetry platform for these special needs. The main factors of the miniature unmanned drone aircraft, structural characteristics, atmospheric conditions, flight control, technical scheme and post processing software and other aspects of the effects of mini remote-controlled UAV low altitude photogrammetry accuracy.

Key words: Micro drone; technology solutions; measuring accuracy

中图分类号：P25文献标识码：文章编号：

一、无人机遥感介绍

无人机飞行器与航空摄影测量相结合，成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业，加上数码相机的引入，就使得“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点，可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。

无人机飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点，可成为卫星遥感的有效补充手段，该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制，还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制，更表现为轻小型化传感器及其单反数码相机，并配备有姿态稳定平台可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。

目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄（或扫描）时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。进一步的建摸、分析使用相应的遥感图像处理软件。

二、微型遥控无人机的特点

无人驾驶飞行器按照系统组成和飞行特点，分为固定翼型无人机、无人驾驶直升机和无人驾驶飞艇等种类。近几年来，微型遥控无人机变成了无人驾驶飞行器家族新的成员，它成为航天遥感、航空遥感和地面遥感平台的重要补充，它起着传统摄影平台不可替代的作用，在摄影测量中显现了它的优越性，它的特点有：

1.安全性高。遥控航空摄影的的作业现场许多是载人飞行器无法到达的空域或危险地区。如高原、沙漠、沼泽、火山口等。即使无人机出现故障，也不会出现人员伤亡。

2.成本低廉。用户无须一次性大量投资，无需租用场地，不需转场，现场起降，运营成本、维护成本远远低于载人机系统。

3.不需任何审批手续。它体积小，机动灵活，可在云层下做超低空、超视距飞行，降低了对天气条件的要求。

4.效率高。摄影资料现场回放，不符合要求的可即时重拍，飞行时间基本是有效拍摄时长；工作现场集中，便于统筹安排。

三、影响微型无人机低空摄影测量精度的主要因素

虽然微型遥控无人机因其机动、灵活、低成本、不受空管限制等特点，被广泛应用于大比例尺地图更新、新农村建设、土地整理、城镇规划建设等方面，但限于自身制造工艺和软件设计水平，在测绘1：500和1：1000大比例尺地形图方面，难以满足精度要求，结合使用经验，从其结构特点、飞行控制、自然条件及后续处理软件等方面阐述影响微型遥控无人机低空摄影测量精度的主要因素。

1.微型无人机本身结构对影像质量的影响

由于微型遥控无人机摄影时使用的是小型数码相机，它与传统的专业量测相机相比，其性能和结构有较大的差异。

（1）相机物镜存在较大色差和畸变差

相机物镜是一种光学玻璃，它对不同波长的光线折射率是不同的，因而在焦平面上形成各自的焦点，产生横向色差和纵向色差，色差使得像片上的影像模糊不清晰；相机物镜是采用非球面研磨技术的透镜组，但在加工、安装和调试时难免还有一定的残差，畸变差使得被摄景物与影像不能保持精确的相似性，造成了影像的几何变形。

现在的数码相机大多数采用窄画幅或中画幅CCD影像传感器来记录影像数据，由于感光单元的非正方形因子、CCD面阵的非正交性排列和像素单元畸变差的存在，从影像中心到边缘误差逐渐增大，最大可达到50个像素，平面误差约3-4米，无法获取满足精度要求的数据源，只有对影像进行纠正才能获取可供量测的稳定清晰的影像。

（2）CCD芯片大小和分辨率

分辨率是指数码相机CCD芯片对被摄物体的解析能力。像素数量是衡量数码相机分辨率的关键因素，在等量面积上，像素越多，单元像素越小，影像的清晰度才越高，细节表现才越好，色彩还原才越逼真。否则，影像质量越低劣。

（3）数码噪音

每一卷传统胶片对应一个感光度值，而同一台数码相机有多种不同的“相当感光度”值，当采用高感光度拍摄时，传感器信号被放大，干扰电流也随之放大，引起更多的噪音。产生数码相机噪音的原因有本身元器件的性能、线路设计采用的降噪技术、拍摄时使用了较高感光度、曝光不足、长时间曝光等因素，数码噪音引起图像上的杂点增多，使得图像质量降低。

2.大气条件对影像质量的影响

对摄影成像来说景物亮度的大小只影响像片上的曝光量，重要的是像片上相邻地物影像之间的密度差，如果地物影像之间没有密度差异，也就是没有影像反差，也就无法从影像上辨别地物，而决定影像反差的因素除了景物本身特征外，主要取决于阳光部分和阴影部分照度之间的差异，如果选择天气条件不好时摄影必然使影像质量变差。

3.飞行控制技术对影像质量的影响

微型无人机体积较小，一般都在三十公斤之内，在摄影时受气流、风力、风向影响较大，无法保持直线平稳飞行，航线倾角、旁向倾角和旋转角都很大，飞行姿态难以控制，飞机在航线前后左右等方向上摆动造成了影像模糊，影像了清晰度。另外，由于遥控无人机采用低空飞行，航高较低，相对地面物体移动速度较快，在曝光过程中，成像面上的地物构像随之产生位移，形成像移，像移的出现同样使影像模糊，影响了成像质量。

4.技术方案对量测精度的影响

（1）相片重叠度、基高比对量测精度的影响

小型数码相机一般均为矩形阵面的CCD，并非传统的正方形。像片重叠度越大基线越短，基高比越小，正常情况下，其基高比为0.15左右，远小于传统摄影的0.50，在立体模型下，同名地物交会角较小，降低了立体观测效果，直接影响高程量测精度。如果在保证具有三度重叠的前提下，尽量减少相片重叠度或使CCD阵面的长边与摄影航线相一致，可以大大增加基高比，提高高程量测精度。

（2）像控点目标选取对测量精度的影响

外业像控点测量时，对目标点的选取主要取决于影像纹理的丰富程度，影像纹理粗糙、弧形地物、线状地物交角不好，直接影响了外业点位选取精度，同时内业对像控点的转刺同样有较大的误差，较低了成图精度。如果采取先布设地面目标点后摄影，则能较大提高外业选点精度和内业转刺点精度，有助于提高成图质量。

5.影像后处理软件对测量精度的影响

目前微型遥控无人机获取的数据源，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多、飞行质量不好、影像质量差等情况，所以应针对其数据影像的特点，需开发出影像自动识别、快速拼接软件，实现数据的快速处理与融合，但是，目前各生产厂家的软件功能不甚完善、自动化程度还不是很高，直接影响了工作效率，对提高成图质量不利。

四、结束语

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。

参考文献：

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【关键词】无人机；土地整治竣工验收应用；建议

1 土地整理项目验收简介

土地整理项目验收，就是对田、水、路、林、村等实施综合整治后的项目区进行测量、核查是否符合规划设计要求，以评定项目是否能验收。

本次项目区约3平方公里地处十堰市某县城东郊，汉水北岸、丹江库区腹地，山地、丘陵、盆地交错，海拔在170米至310米之间。该区域内包括已改造的梯田、开发的新增耕地、农村道路与居民点、坑塘、林地等典型地类，具有一定的代表性，且已通过外业验收测量。

2 无人机在土地整理项目验收中的运用

2.1 无人机简介

无人飞行器（Unmanned Air Vehicle）指的是利用无线电遥控设备或自备程序控制装置的无人驾驶航空飞行器，主要包括无人固定翼飞机、无人旋翼飞机（即无人直升机）和无人驾驶氦气艇等，以下简称“无人机”[1]，目前已在国土资源管理部分领域试用。

2.2 无人机在土地整理项目验收中的运用

2.2.1 主要技术路线

1）技术路线

无人机航摄系统主要包括飞行平台、数据获取系统、地面监控系统和配套作业软件等。成图比例尺一般在1：500至1：5000之间，可以满足地形测绘和区域土地规划以及铁路、公路等项目的带状地块勘测定界需要[2]。同时，其航摄精度对于土地整治项目的核查与验收、各项工程施工进展情况监测均能提供强有力的支撑和保障。

2）工作流程图

图1 工作流程图

3）、外业作业情况

当日天气晴朗，能见度较高，风力约3级，适宜航摄。利用无人机地面操控手薄将无人机航高设定为300米，航向重叠度设为80%，旁向重叠度设为75%，飞行方向设为西北------东南。飞机起飞地点、飞行路线及着陆地点预先下载Google影像作为底图在系统中进行设定或直接在现场设定，无人机起飞后按照既定的路线进行航摄，在精度为9.3cm条件下历时大约37分钟航摄约3个多平方公里，总计拍摄510张照片。整个航摄过程自动完成，为制作满足精度要求的正射影像图，在区域内选取6个均匀分布的明显地物点作为像片控制点，进行野外RTK实地测量，花费时间约1个半小时[3--6]。

4）内业数据处理

外业测量结束后，内业将像控点测量数据和所拍照片导入TBC软件，经3个小时的影像自动处理后，就可以制作完成该土地整理项目区约3平方公里区域的1：2000的正射影像图，内业、外业整个过程仅需要2名专业工作人员。

2.2.2 技术优势及精度分析

1）综合对比

2）套合叠加分析

图1是套合叠加后截取图放大至1：500，从图中可以清晰的看到各田块耕种情况以及配套水池和路面行驶的拖土货车，经过土地整理，项目区面貌一新，耕种条件极大改善。影像上的田坎线、道路、地类界与全野外数字测量竣工图高度吻合，说明正射影像图精度较高，满足核查与验收的相关要求[8]。

图1：低丘岗地坡改梯影像与竣工图叠加后的截取放大示意图（红色为生产道路线，绿色为田坎线）

图2：正射影像图与低丘岗地项目区新增耕地图叠加截取图（红色为生产道路线，黑色为新增耕地范围线，草绿色为田坎，湖绿色为道路线）

图2中新增耕地地块020范围线内（山顶部分）存在不是耕地的情况，说明项目实施未完全到位，且新增生产路I-21、I-22、I-23未见实施。同时检查出实施单位提供的竣工图与新增耕地来源图有误。通过叠加对比，我们可以高效快速的找出问题所在，具体地块的位置与范围也一目了然，若经过内业进一步处理，可得到相关面积。

3 结语

通过研究无人机航摄技术核查与验收土地整理项目的应用情况，可以得到以下结论：

3.1 优势

1）无人机低空遥感技术可大大减少野外工作量，提高成图效率，且运行成本较低。和卫星遥感及有人机比较，无人机航高度较低，为75米到750米高，航拍时可在云下飞行，一般可抗3到5级风，甚至可以在小雨中作业，具有操作方便，易于转场，起飞降落受场地限制较小等优点，无需进行空域申请等优势。无人机航拍的精度较高，分辨率可达5-24cm（取决行高度）。

2）无人机航摄技术成果主要指标能够满足土地整理验收的需要。利用GPS-RTK技术测绘得到像控点，以及高像素数码相机，使得航测影像地面定位精度能够达到1：2000比例尺地形图测绘精度的要求。

3）能直观反映土地整治项目的实施成果。在较高分辨率的正射影像图中，平整工程、道路工程、水利工程等完成情况清晰可见，既可缩小影像图了解项目全貌，也可放大影像图着重检查单体工程具体情况。

4）为土地整理验收高效工作提供了新的手段。整个航摄所需内外业时间与通常手段核查与验收项目所需时间基本相同，但通过影像图可以为核查验收迅速确定实地抽查地块提供参考，并为内业量取新增耕地面积、测算田间路和生产路、沟渠、防洪堤、田坎等线状地物长度和工程量，统计泵房和水池等独立设施数量提供可能。

5）由于影像图中地类界、地物易于识别，使之通过与实施单位提供的竣工图、新增耕地图进行叠加对比，从而判断出新增耕地面积等关键数据是否真实。可以避免因交通不便带来人工核查中的盲区和干扰，有力确保了土地整治项目验收工作的真实性、准确性和实效性

3.2 局限性

1）无人机对起降场地有一定要求。降落场地需50m*30m平整区域，且空域良好。除采用弹射装置起飞外，还可考虑降落伞回收无人机或直接使用旋翼无人机来降低对起降场地的要求。

2）需要测绘技术人员实地测绘明显地物点。根据相关规范要求，制作正射影像图需要布设一定数量的像控点才能满足精度要求，外业人员需持RTK设备对区域内明显地物点进行测绘，以此作为像片控制点。若测区地形起伏较大，为保证测量精度，必要时需将平面和高程控制点分别测绘。

3）内业处理需一定时间，对计算机硬件要求较高，若减少内业处理时间，提高航拍效率，必须提升航拍高度，减少航拍单位面积的像片数量，但同时会损失航测精度。

参考文献：

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[6]鲁恒，李永树，何敬，等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011（1）：51-54.

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关键词：无人机；土地综合整治；土地综合整治测量；土地综合整治监管

土地综合整治是国土资源工作的重要组成部分，是确保我国粮食安全、提高粮食综合生产能力的有力支撑，对保证国民经济和社会可持续发展，实现耕地总量动态平衡，加速农业、农村现代化有着不可替代的作用[1，2]。据初步了解，目前全国土地综合整治项目达到l万多个，国家、省、市、县投入土地综合整治项目资金每年达到1000亿元[3，4]。无人机低空遥感技术作为航空遥感中的一支新生力量，刚刚从军用领域扩展到民用产业，是一种新型的低空高分辨率遥感影像数据快速获取系统，具有高机动性、低成本、小型化、专用化、快速、实时对地观测众多的优点，可弥补卫星遥感受气候条件影响大、影像获取周期长、影像分辨率不够等弊端，有望进一步拓展应用到土地综合整治项目的各个环节[5，6，7]。本文立足无人机低空航摄技术的技术特点，结合土地综合整治项目的实际需求，就无人机低空航摄技术在土地综合整治项目中的一体化应用模式进行研究。

1 解决思路

按照项目的进程，土地综合整治项目可以分为选址、可行性研究、规划设计、工程施工、工程验收和工程监管6个工作环节[1]。根据土地综合整治项目的工作环节，无人机低空航摄技术可以按照如下解决思路一体化应用于土地综合整治项目的全过程[8，9，10]。

2 工程试验

2.1 实验区概况

为探索无人机低空航摄技术在土地综合整治项目中一体化应用的可行性，按照图1中提出的解决思路，选取了一土地综合整治项目区作为实验区。试验区内耕地分布集中、水资源丰富，地势平坦，平均海拔约30m，土地综合整治区域面积约35平方公里。

2.2 试验过程

按照土地综合整治项目的进程，整个试验分为以下三个阶段：

（1）土地综合整治规划用图测制阶段。

2011年10月，采用“两外两内”的技术路线应用无人机低空航摄技术获取了整治区内地面分辨率0.14米的航拍影像。在像控测量的基础上，进行空三加密，制作0.14米高分辨率正射影像（DOM）。在立体下采集35平方公里的1：2000地形图，并将内业采集的线划图叠加DOM作为外业调绘底图，按照边调绘边上图的流水化作业模式，完成了整个测区35平方公里1：2000DLG合格产品的生产，如期地移交规划设计部门开展土地综合整治设计。鉴于无人机姿态不是很稳，土地综合整治项目规划设计中对道路、沟渠的高程精度要求较高，为确保成图的精度，对区内道路、水沟等野外补充采集高程点。

（2）土地综合整治项目竣工测量阶段

2012年4月，在土地综合整治施工完毕后，采用无人机低空航摄技术，按照规划设计测量阶段航飞的技术参数，再次获取整治区相同分辨率的航摄影像，并成功地测制了35平方公里满足《湖南省土地综合整治项目竣工测量的要求》的1：2000地形图，制作了0.14米分辨率的DOM。

（3）土地综合整治项目工程量提取分析阶段

基于土地整治规划设计和竣工测量两个不同时相的DOM，采用面向对象的思想，在ERDAS Objective模块下分别设计了基本农田、水利设施、田间道路、防护树木种植等工程量的自动化提取方案，应用于本项目中各项工程量的提取，并采用目视解译方法对自动化提取的结果进行了少量的人机交互处理，得到最终的工程量。将最终提取的结果按类别逐层输出为.shp格式，并利用特征信息转换功能，将每个类别的属性参数写入所输出矢量文件的属性表中，在Arcgis软件中进行工程量统计分析。

2.3 试验结果分析

（1）测图效率分析

如表1所示，与传统全野外数字化测图模式相比，采用无人机低空航摄技术一体化模式大大提高了土地综合整治前期地形图测量和竣工图测量的效率。本文的方法缩短了成图的周期，降低了人工的劳动强度。

（2）设计效果分析

由于DOM影像数据应用到了规划设计中，一改以往单纯地基于地形图进行规划设计的弊端，向设计人员直观地再现土地综合整治区的原貌，降低了设计人员读图需要的时间，促使项目的设计更加地合理、客观、科学，进而提高设计的质量。

（3）竣工成果分析

与传统全野外方式相比，采用本文的工作模式进行竣工测量，除了能提供竣工测量图外，还将提供清晰的正射影像，进一步丰富了传统竣工测量的成果，为土地综合整治项目后期的科学管理提供数据基础。

（4）工程量提取精度分析

为验证工作量提取精度，在项目区内施工前后分别采用传统的方式进行实地调查、测量、记录，提取了基本农田、水利设施、田间道路、防护树木种植等工程量。结果表明，采用传统方法和采用无人机技术提取的工程量高度吻合，但采用无人机技术的工作效率，远远高于传统方法，解决传统方法定位难、丈量难、记录难和分析难的问题。因此，应用无人机低空技术辅助进行土地综合整治项目的工程监管在技术上和经济上是可行的。

3 结语

基于无人机低空航摄技术在土地综合整治项目中具有巨大的应用前景，能够提高规划设计测量和竣工测量中的测图效率，能够提高设计的质量，降低设计人员的工作强度，丰富竣工测量的成果；同时基于高分辨率的无人机影像能够快速提取土地综合整治工程量，用于辅助土地综合整治项目工程量监管，从而提供土地综合整治项目监管工作的水平，有效避免因监管不到位而导致的重大损失，促使土地综合整治项目的监管工作走向科学化、标准化、精细化的轨道。

参考文献

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篇10

关键词：林业；线状工程；外业调查

对项目区林地自然属性和社会属性进行调查是林业外业调查本质。高效精确的林业外业调查规划为森林资源监测、营林规划设计等带来重要参考和指导，可显著提高林业各部门的经营管理和决策水平。随着无人机、遥感、智能设备和“3S”技术的进步和发展，林业外业调查技术日益革新，为林业行业飞速发展注入活力和动力[2]。林业大型线状工程的外业调查距离远，调查范围广，为林业外业调查带来极大困扰，鉴于此，通过对传统林业外业调查技术、无人机外业调查技术和遥感+Dailyroad外业调查技术3项技术进行研究，为林业外业调查技术进步贡献力量，推动林地调查技术的不断革新[3]。

1研究进展

林业大型线状工程，主要包括道路沿线调查、高铁沿线调查等，此类林业调查项目距离远、工作量大、耗时长，调查成果质量与调查技术密切相关[4]。传统外业调查技术，主要基于GPS技术和地形图，以地形图为外业调查基础，手持GPS和照相机为基础，开展林业大型现状工程外业调查；无人机外业调查技术，主要利用无人机进行航拍，结合ArcGIS软件进行线状工程外业调查；遥感+Dailyroad外业调查技术，主要是基于奥维互动地图技术和Dailyroad行车记录仪技术，开展林业大型线状工程外业调查[5]。外业调查技术的进步，使调查成果质量得到不断发展和进步[6]。

2外业调查技术种类

2.1传统林业外业调查技术

传统林业调查技术基于地形图或纸质遥感影像图，以手持GPS为硬件支撑，进行林业外业调查。该调查技术相对早期的调查技术有很大进步，早期的调查技术缺乏定位技术支撑，外业调查完全依靠调查人员日常工作经验进行确定调查并记录；随着GPS技术的出现，传统林业调查技术得到改进，林业调查效率和质量得到一定程度提高。林业调查规划过程中根据手持GPS的定位坐标与地形图坐标以及google遥感卫片进行比对，以确定外业调查项目区位置，并进行相应林业信息调查记录。

2.2无人机外业调查技术

传统林业调查技术在林业大型线状工程外业调查过程中弊端重生，无人机技术应运而生。随着无人机和航拍技术不断发展，无人机外业调查技术逐渐深入到林业外业调查规划过程中，且日渐成为林业外业调查依赖技术，尤其是林业大型线状工程外业调查，此类线状工程涉及距离远、覆盖范围广、项目区通行能力差。无人机应用于林业大型线状工程的外业调查，主要基于GPS+无人机飞控+航拍3项技术的组合。该项调查技术的主要技术流程为：基于项目区进行无人机航线规划，根据无人机航线规划成果，进行野外无人机航拍，最终航拍的结果导入无人机数据处理软件，如pix4d、inpho等，将无人机拍摄图片数据进行拼接、校正等，形成内业航拍数据。无人机外业调查技术的兴起为林业大型现状工程项目调查提供极大的方便。

2.3遥感

+Dailyroad外业调查技术无人机技术当前成本高、技术要求高，而林业类项目费用较少，成为无人机技术在林业方面应用推广的障碍。针对当前林业大型线状工程调查地块位置和地类要精确的特点，根据当前基于Googleearth开发第三方应用，如奥维互动地图等，与Dailyroad软件技术相结合应用于林业大型线状工程外业调查。该项技术主要是基于遥感技术和行车记录仪Dailyroad技术，该文主要基于奥维互动地图进行研究。奥维互动地图+Dailyroad外业调查技术主要技术流程为：将项目区数据导入奥维互动地图作为外业调查导航数据，再利用Dailyroad录制项目区沿线实况，录制完成之后，导入电脑，结合录制影像数据（含动态经纬度）和奥维互动地图提取需要的地类、现状等信息。

3结语

随着无人机、GPS、移动智能终端设备以及基于Googleearth的软件的不断发展，林业调查技术也在不断进步，外业调查数据的速度和质量也在不断进步，同时外业调查的费用也在发生变化。目前针对林业大型线状工程外业调查技术主要有以上3种，此类技术各有利弊：传统外业调查技术基于手持GPS和地形图进行，针对大型线状工程，技术成本低，但人工成本高，耗费时间长，同时外业调查的成果不方便进行复查核对，且调查的数据质量精度一般；无人机外业调查技术在林业大型线状工程调查过程中，耗费时间短，人工成本低，外业调查数据能够进行及时核对复查，但技术成本高，整体费用偏高；遥感+Dailyroad外业调查技术在大型线状工程调查过程中，耗费时间较短，人工成本较低，技术成本低，外业调查数据能够进行及时核对复查，同时该项技术可操作性强，对专业技能要求低。

综上所述，林业大型线状工程外业调查技术对比显示，遥感+Dailyroad外业调查技术优势显著，成本低，技术要求低，可操作性强，将为林业调查带来极大方便，推动林地调查技术的不断革新。

作者:陈冬洋 李茂金 周梦君 常双双 单位:海南新绿神热带生物工程有限责任公司

参考文献

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