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遇见·无人机——鄂州市城市展示馆科普小课堂


时间:2021-11-12 22:07:45     


01无人机简介



无人机指无人驾驶飞行器,一般指无人驾驶航空器,如各种型号的无人机驾驶飞机,无人驾驶直升机,无人驾驶多旋翼机(多旋翼/多轴飞行器),近些年来因为航模性质的无人驾驶多旋翼机(多旋翼/多轴飞行器)的普及,人们现在习惯上以无人机代指此类航模性质的无人驾驶航空器。同时,在一般生活用语中,无人机也可以指各种类型的无人驾驶航天器,无人驾驶的小型船舶和小型车辆。无人机实现无人驾驶的方式既可以是遥控驾驶,又可以是机载计算机自主控制。需要特别说明的是,各种遥控或自主控制的航空运动模型也可以被认为是无人机,虽然传统上航空专业人士往往因为航空运动模型的娱乐性质而不把航空运动模型看做是无人驾驶航空器,但是随着近年来作为玩具和工程设备的航模性质的无人驾驶多旋翼机(多旋翼/多轴飞行器)的普及,无人机的定义也有所扩展。

02应用范围

现阶段,无人机不仅能作为飞行工作平台满足工作需求,凭借着其空中的作业能力,可以轻易的深入介入植保、电力巡检、灾害救援以及航拍等领域。同时,无人机也具备优秀的数据采集能力,因此也可以作为互联网的连接端口。随着无人机研发技术逐渐成熟,制造成本大幅降低,无人机在各个领域得到了广泛应用。除军事领域外,还包括农业植保、电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域,而且无人机的适用领域还在不断拓展。

03研制背景

无人机最早在20世纪20年代出现,1914年第一次世界大战正进行得如火如荼,英国的卡德尔和皮切尔两位将军,向英国军事航空学会提出了一项建议:研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的小型飞机,使它能够飞到敌方某一目标区上空,将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制。无人机当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲,这个术语可以描述从风筝,无线电遥控飞机,到V-1飞弹从发展来的巡航导弹,但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。


04无人机航测技术

传统航空摄影测量由于飞行成本高,飞行条件苛刻,一直无法有效的在露天测量中进行应用。无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。近年来随着科技的发展,无人机电池容量不断加大,电池重量不断减小,数码相机不断小型化高清化,无人机的民用市场越来越普及。特别是在垂直固定翼无人机技术不断成熟的趋势下,使得以往飞行条件比较恶劣气候下的航测已经变得轻而易举,实时差分技术与后差分技术也使得无人机航测精度越来越高。而且在无人机航测设备价格不断减小的背景下,无人机航测技术在自然资源管理测量中的应用已显示出其独特的优势。使用高效节能灯泡,建议淘汰低效率灯具;白天可以干完的事不留着晚上做;早睡早起有利于身体健康,又环保节能。



05无人机航测技术在自然资源管理中的应用


土地利用动态监测

我国在进行发展的过程中,城市人口的数量在急速增加,并且我国企业的数量也在不断地增加,因此,土地资源管理相关人员应正视土地资源的合理使用问题,尽量对土地进行合理的配置,并且充分对相关土地资源进行利用,提高我国土地资源的利用率。对我国土地进行合理的配置,相关人员就要对相关的土地变化情况进行动态监测,获取土地的相关变化信息,进而使相关工作人员根据土地的变化情况对土地进行合理的配置。在这个过程中,土地资源管理部门需要使用大量的人力与物力资源进行土地的动态监测,但土地资源监测的质量与效率会较低。而无人机航测技术的使用,使得土地资源动态监测工作的复杂程度降低。无人机具有较为小巧、适应成本相对较低等特点,相关人员可以进行无人机像控点的控制,使无人机重点对土地使用变更较快、工业区等地进行重点监控,并将这些地区近年来的变化情况进行对比,全面了解相关土地资源的利用率。相对于大飞机航测项目来说,使用无人机航测技术更容易实现对土地资源的测量,成本会降低,并且所使用的时间也会降低,进而实现对城市土地资源的动态监测,促进相关土地资源的有效利用。


不动产登记

在城市发展的过程中,土地资源管理部门逐渐认识到不动产登记的重要性,并且在城市建设中推广了相关的不动产登记制度,进而使城市土地资源管理工作逐渐趋于规范化,提高了相关土地管理工作的质量。无人机航测技术在不动产登记中具有重要的作用,其结合相应的信息技术可以使得不动产的登记管理工作简化,并且保证工作的规范。另外,土地资源管理人员运用无人机航测技术可以对相关不动产登记状况进行核查,从而保证不动产登记的真实性。


地面控制点的布设与采集

地面控制点的数量及其分布状况是影响区域网加密准确性的重要因素。为了确保航测成果符合内业处理精度要求,布设的像控点要能在后期影像数据处理过程中最大限度的纠正因无人机机体重量轻、航摄姿态不稳定等因素造成的部分影像倾斜角过大、相片畸变差较大的问题。通常作业控制点的布设以规划的航线为基础采用全野外的方法进行布设,选用LeiicaGPSRTK接收机接入测区当地CROS网,进行控制点的采集。


露天矿山地形图绘制

传统矿山地形图测量采用的全野外数字测图方法,具有投入人员多、效率低等基本缺点,另外该方法受地形条件限制较大,在山地和高山地测量范围难度较大,多数地区人员无法到达,范围覆盖后达到的精度水平也较低,而忽略的地形将为后续的规划、建设等带来安全隐患或工作量统计缺失。无人机航测技术的测量结果精度完全满足1:2000地形图航测摄影测量内业规范。无人机轻便灵活的特点可在项目接收后进行快速部署;测量范围可在航线设计中快速调整,有效覆盖矿山周范围;内业处理可根据不同需求进行不同范围的处理,并提供正射影像图、数字高程图、数字格栅图等多类型测绘产品;成图处理中可参照国家基本比例尺地图图式进行修饰,完成高质量的数字线划图。因此,无人机航测技术可以快速高效、保证质量地完成露天矿山地形测量工作,并提供高时效性的露天矿山“4D”测绘产品。


提高土地整治项目的工作效率

利用无人机航测系统所获得的正摄像影像图,本身的质量较高,无须花费大量的时间进行数字线划图的制作,减少了人力资源的投入,提高了土地整治项目的工作效率。同时,还减少了因为人力操作失误所导致的错误问题发生。无人机航测所得到的摄像图还能为相关工作人员提供详细的地理信息,满足长度、位置的测量与规划需求,实现对新增耕地面积的量取,极大地提高了土地整治项目的工作质量。