无人机技术的应用和普及

无人机技术的应用和普及

郑州大学机械工程学院河南郑州450000

摘要:随着世界科技的进步,计算机技术的发展,人工智能和云计算已经得以实现智能化、信息化和自动化。无人机的出现是由于当下时代里高精核心技术如:人工智能、自动驾驶和信号处理等高精核心技术。无人机航测遥感技术是继卫星遥感和飞机遥感之后飞速发展起来的新兴技术,在应急测绘保障、国土资源监测以及重大工程建设等方面得以应用。相较于传统的航空影像处理,无人机的优势体现在具有数据独特性。

关键词:遥感;测量;影像处理

引言

长期以来,由于传统卫星和航空遥感为手段的航空航天技术手段被人们广泛应用,但由于各方面因素的限制和制约,如空域管制、成本和时效性等,在应对日常的资源调查,动态监测任务是很难提供有效的应对。航空遥感的成本较高,图像分辨率和时效性方面的影响往往不能正常满足工作需要。

无人机遥感技术的简述

无人机遥感及利用先进的无人驾驶飞行器技术,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,能够实现自动化,智能化,专用化,快速获取国土资源,自然环境,地震灾区的空间遥感信息。

无人机遥感技术的特点

相较于载人飞行器,无人机遥感具有其独特的技术优势,随着技术的不断优化,对于无人机的操作也显得简便化;与载人飞行器相比较而言,无人机在资金方面更为低廉,同时安全性也高于载人飞行器。

虽然无人机遥感技术有着显而易见的技术优势,但他的技术劣势也同样相对较为明显。

无人机遥感影像高分辨率遥感影像数据获取能力是无人机遥感最大的特点。但是由于影像存在像幅较小,相片数量之多,导致工作量增大,效率降低,同时给连接点的提取和布设带来困难。

无人机携带的不是专门的测量相机,导致影像变形较大。并且由于单幅相机与地面空间的投摄影关系,较为复杂,导致镜头畸变很大。同时地面的起伏,对影片的影响也较大。载人飞行器的稳定性要远远高于无人机。

无人机的拍摄范围相较于传统卫星摄像系统而言,拍摄范围不大,续航时间较短,一般只能飞行几到十几个小时,只适用于小范围区域的调查。

对GPS的依赖性和对通信系统的依赖性。

由于无人机的种类不同,一些特制的无人机必须依靠GPS定位才能起飞,而一些无人机则需要GPS来实现自动返航。如遭遇电子干扰,则无人机会面临相应的干扰,从而无法保证数据采集的准确性以及全面性。同时,通信卫星也是容易及其受到干扰的,动能以及噪音的干扰都会导致信息采集的不准确,而这些干扰则大大降低无人机地面控制信息处理中心的卫星通信数据率,从而影响信息的采集的准确性。

影像的畸变差纠正

由于无人机种类不同,以及所搭配的相机的不同,获取数据的质量也是大不相同的。无人机在低空飞行时会自动进行空中三角测量,就是利用模式识别技术和多影像匹配的方法代替人工选影像在自动选点与转点。相较于传统的影像选点和转点,无人机的影像选点和转点是自动生成,而不是像往常的传统影像,选点和转点工作是人工而完成的。由于选点和转点工作的是人工完成的,而导致整个工作的效率较为低下。无人机的选点和转点会提高工作效率,同时影像中的各个坐标也是自动获取其坐标系中的密点位置以及参数也是自动形成的。

无人机遥感技术的应用

无人机应用于国土监测。对国土变化进行实时监测是国土监测的主要工作之一,和传统实地调查方式相比较而言,传统实地调查方式具有滞后性,以及不能及时反映土地变化情况;由于受地域条件等因素的限制,巡察工作应有一定的困难,存在对违法用地发生率低发现不及时等弊端。而通过遥感监测,动态巡查,地理信息系统等技术手段,掌握该地区新增的建设用地及耕地保护情况。无人机遥感技术可以将同一地域,前后两个不同时间点所形成的遥感影像进行叠加对比,可以非常明显地反映出该地域土地利用地表变化情况。通过信息的及时对比,土地市场秩序有所好转,但是由于卫星影像是全国统一时间点获取,获取时间较长,所以在开展土地执法时较为发达地区影像和实地是具有较大的差别的;而无人机航拍监测着具有灵活机动性、实时性、精细准确的特点,不受其地形地貌的影响因素的干扰。

随着“数字中国”的战略提出,数字城市的建设便应运而生。由于无人机遥感技术具有机动灵活,成本低,风险小、可操作技术性强等技术优点,且成像清晰,色彩逼真,具有实时性,所以在推广“数字城市”的建设中,弥补了传统航空摄影测量的不足之处,以便于快速获得城市地面信息,适合于城市的快速三维建模。

结束

就目前而言,相较于传统航空遥感系统相比无人机遥感技术具有更大的机动灵活性,便携性,可操作性等优点。无人机遥感弥补了传统航空遥感的系统的不足方面,并且被应用于国土监测、水利、土地保护等方面。但由于无人机不可避免的缺点,例如,无法满足大范围的监测,由于成片过多而难以提高工作效率。随着无人机技术的不断提高,以及无人机系统不断地配备。决定了无人机必将在未来航空摄影中占据重要的一席之地,人们对无人机遥感技术的研究也会不遗余力的持续。

无人机的遥感技术,在不断的发展过程中,其优势与作用也在一天天突显,在遥感工作中,它将有着更为广阔的发展和应用空间。

引用

[1]孙杰,林宗坚,崔红霞.无人机低空遥感监测系统遥感遥感信息,2003,49251

[2]张祖勋,从数字测量工作站(DPW)到数字测量网格.武汉大学学报,信息科学版,2007,3205652572

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