張治國 胡寬裕 毛玉娟

摘 要：無人機(jī)作為國內(nèi)外一項(xiàng)新興的前沿科技，其在測繪領(lǐng)域的快速發(fā)展得到廣大測繪工程技術(shù)人員的快速認(rèn)同，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，測繪時間的要求也越來越短，使得無人機(jī)的應(yīng)用快速發(fā)展起來，本文就是針對西部利用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺成圖進(jìn)行了分析和論述，以期為無人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用提供新的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 無人機(jī)航攝;重大項(xiàng)目;應(yīng)急保障

1 引言

無人機(jī)航空攝影測量系統(tǒng)以獲取高分辨率空間數(shù)據(jù)為目標(biāo)，通過3S技術(shù)在系統(tǒng)中的集成應(yīng)用，達(dá)到實(shí)時對地觀測能力和空間數(shù)據(jù)快速處理能力。無人機(jī)搭載的主要攝影測量傳感器為面陣CCD數(shù)字相機(jī)，為使獲取的影像能夠滿足大比例地形圖的精度，根據(jù)相機(jī)的幾何成像模型，做相關(guān)的檢校工作，得到相機(jī)的內(nèi)方位元素參數(shù)，測定每個像元的畸變量，通過航攝所拍攝的像片和相機(jī)參數(shù)，經(jīng)過內(nèi)業(yè)處理得到空間數(shù)據(jù)。

1.1 無人機(jī)航攝系統(tǒng)構(gòu)成及作業(yè)步驟

1.1.1 無人機(jī)航攝系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)構(gòu)成 無人飛行器系 發(fā)動機(jī)、飛機(jī)機(jī)體、旋翼部分、舵機(jī)控制系統(tǒng)

飛控系統(tǒng)及地面站 機(jī)載飛控、航攝軟件、地面控制臺、供電設(shè)備、遙控器、

通訊天線、電臺、輔助設(shè)備。

數(shù)據(jù)采集系 傳感器、存數(shù)設(shè)備、輔助設(shè)備

輔助系 燃油系統(tǒng)、電池組、逆變組、充電器、運(yùn)輸包裝設(shè)備、

專用工具

備機(jī) 完整機(jī)體一套

1.1.2 作業(yè)步驟

一般小型無人機(jī)航測技術(shù)的作業(yè)步驟為：先是航測區(qū)域的確定，現(xiàn)場勘查，航線規(guī)劃，任務(wù)載荷設(shè)定;其次進(jìn)行執(zhí)行飛行任務(wù)，確驗(yàn)效果和像片控制測量;最后進(jìn)行全數(shù)字空中三角測量和數(shù)據(jù)采集、成果質(zhì)量檢查驗(yàn)收。

如下圖解所示：

1.2 案例分析

1.2.1 土地整治中的應(yīng)用

項(xiàng)目位于我國黃土高原中部，屬中國西部大開發(fā)的戰(zhàn)略區(qū)域，是甘肅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要地區(qū)之一。 根據(jù)國家土地整理重大工程項(xiàng)目建設(shè)基本要求，從甘肅東部地區(qū)實(shí)際出發(fā)，為進(jìn)一步加大耕地保護(hù)力度，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甘肅省人民政府決定申請實(shí)施甘肅省東部百萬畝土地整治重大項(xiàng)目。

此項(xiàng)目屬于省級重大項(xiàng)目。主要是運(yùn)用航空攝影測量技術(shù)為甘肅東部百萬畝土地整治項(xiàng)目提供項(xiàng)目區(qū)1：2000數(shù)字地形圖和數(shù)字影像資料。項(xiàng)目區(qū)范圍較大，項(xiàng)目實(shí)施期四年間共提供項(xiàng)目區(qū)數(shù)字地形圖約600平方公里，數(shù)字影像圖約2000平方公里;項(xiàng)目區(qū)分布較零散，設(shè)計4個市，22個縣區(qū);項(xiàng)目區(qū)地形較復(fù)雜，多為山區(qū)和溝壑區(qū)。

此項(xiàng)目如果用常規(guī)測量方法，全站儀加棱鏡或者GPS-RTK方法，由于工作量大時間緊張，根本無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)，另外還需投入大量的人力、物力和財力;如今航空攝影測量，利用大飛機(jī)拍攝航片進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理技術(shù)已比較成熟，但由于此次項(xiàng)目片區(qū)比較分散，土地整治難度較大，為此項(xiàng)目采用小型無人飛機(jī)航測技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，取得不錯成果。

通過本項(xiàng)目工程技術(shù)人員的努力，成果資料合格率100%，優(yōu)良率92%，完全滿足項(xiàng)目需求。

1.2.2 應(yīng)急保障中的應(yīng)用

無人機(jī)遙感還可以為國土資源執(zhí)法監(jiān)測提供服務(wù)。通過無人機(jī)遙感監(jiān)測成果，及時發(fā)現(xiàn)和依法查處被監(jiān)測區(qū)域國土資源違法行為，建立利用科技手段實(shí)行國土資源動態(tài)巡查監(jiān)管、違法行為早發(fā)現(xiàn)、早制止、早查處的長效機(jī)制。無人機(jī)遙感具備高機(jī)動性、便捷性、低使用成本等特點(diǎn)，在土地利用、礦產(chǎn)資源開發(fā)重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū)的重復(fù)監(jiān)測中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

我院受某市政府的委托，對某排污區(qū)域進(jìn)行航測并制作DOM，完成排污范圍的提取，生成范圍坐標(biāo)，解析污染面積。經(jīng)過三晝夜的忙碌，結(jié)束工作。為政府決策提供了第一手的資料。

2 結(jié)論

無人機(jī)作為國內(nèi)外一項(xiàng)新興的前沿科技，其迅速的在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用，并得到廣大技術(shù)人員所青睞。無人機(jī)航空攝影測量系統(tǒng)具備以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 設(shè)備投入節(jié)省;

2.2 測量精度高，專業(yè)相機(jī)已達(dá)5000千萬像素，分辨率優(yōu)于0.1米;

2.3 使用靈活，范圍廣，無人機(jī)系統(tǒng)自助航程能達(dá)到500公里之內(nèi)，飛行高度在50至3000米之間;

2.4 維修保養(yǎng)方便，機(jī)體為模塊化結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸，所搭載的設(shè)備均為外設(shè)，可方便靈活進(jìn)行升級或更換;

2.5 使用費(fèi)用低廉，無人機(jī)動力系統(tǒng)采用普通汽油燃料及電池，價格低來源方便，不用專用起降場地;

2.6 配套設(shè)施簡單，外業(yè)只需一臺越野車，一臺筆記本電腦及一臺遙控裝置，內(nèi)業(yè)處理完全數(shù)字化，無需專業(yè)設(shè)備。

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成本的逐步降低，越來越多的行業(yè)開始嘗試無人機(jī)的使用，特別是在土地管理方面更是得到了廣泛的應(yīng)用。比如測繪、海洋監(jiān)測、土地利用調(diào)查、勘探采礦、環(huán)境保護(hù)、水資源開發(fā)，城市規(guī)劃與管理，自然災(zāi)害監(jiān)測與評估以及數(shù)字城市等方方面面。

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