于澎
摘要:隨著人們對地理環(huán)境的了解不斷加深,對測繪技術(shù)的需求也隨之增加。遙感技術(shù)基于其獲取信息的宏觀、動態(tài)、及時性,在規(guī)劃領域?qū)⒂懈鼮閺V泛的運用。遙感技術(shù)不僅能應用于諸如航空設備之類的高精尖設備,還被普遍應用到人們的生產(chǎn)和生活中,其在農(nóng)、林、牧、漁以及環(huán)境與氣象監(jiān)控等多個領域均有一定程度地應用。因遙感技術(shù)的應用之廣,近些年人們對遙感的研究越來越深入,遙感也在研究人員及相關(guān)學者的的推動下逐漸完善其綜合性和實用性。本文就無人機飛行器遙感技術(shù)的發(fā)展及各領域的應用展開探討。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);無人飛行器;影像;應用
引言
目前出現(xiàn)了一種已廣泛應用于國土、地質(zhì)、規(guī)劃和救災多個領域的一種新型測繪技術(shù),那就是無人機遙感技術(shù)。遙感技術(shù)的發(fā)展,使得我國各領域在理論上、技術(shù)上和實際應用上都發(fā)生了重大的變化。無人機遙感技術(shù)的廣泛應用,推動了我國的測繪技術(shù)的發(fā)展。本文對無人機飛行器遙感技術(shù)的現(xiàn)狀和應用展開了論述。
1遙感的基本概念
遙感(RemoteSensing)是20世紀60年代發(fā)展起來的對地觀測綜合性技術(shù),廣義上泛指一切無接觸的遠距離探測,包括對電磁場、力場、機械波等的探測,而實際工作中只有電磁波探測屬于遙感的范疇。狹義上則是指應用探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處探測并記錄目標的電磁波特性,通過分析,揭示物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。遙感系統(tǒng)并非單獨的一個衛(wèi)星或傳感器,而是一個復雜且完整的系統(tǒng),其包含信息源、信息獲取、信息傳輸與記錄、信息處理和信息應用五大部分。
2無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢
(1)使用成本低。無人機的體積小、耗費的燃料等都比較低,相關(guān)操作人員的培訓時間短,自然所花費的費用低。對其的修護費用也不高,也不需要另外起飛和收回的場地??偟膩碚f,使用無人機的成本不高,也就廣泛的應用于各領域。(2)快速的反應能力。無人機的應用機動靈活,可以通過地面的交通狀況快速到達制定的目的地。無人機的起飛非常的方便,一般的飛機,需要有起跑航道。它的起飛有多種的途徑,像車載、彈射或者直接從田間、山坡、空地、沙灘等,然后再通過傘降和滑行的方式進行收回。(3)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)獲取能力。高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)獲取能力是無人機最大的特點,無人機搭載了最高精度的數(shù)碼成像設備,具有面積覆蓋、垂直或傾斜成像的能力。并且其適用于1:10000或更大比例尺的需求。(4)操作簡單、目的準確。前面一點對相關(guān)人員操作水平訓練的時間短,從側(cè)面就可以反映出無人機的操作手法簡單,使用起來非常的簡便。操作簡單也是得益于無人機技術(shù)的成熟,使得無人機越來越智能化。只要事先設計好飛行路線,在飛行過程中對其進行校對和調(diào)整以達到對目標的精確測量。如果出現(xiàn)故障,它會自動返航到起點的上空降落等待維修。可以說是非常的省心,出事故也不會發(fā)生爆炸等之類的情況,使用起來非常安全。
3無人飛行器的種類
(1)多旋翼無人機。多旋翼無人機的原理類似于直升機,只不過是螺旋槳的數(shù)量與真實的直升機有所不同。目前,市場上常見的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等。多旋翼無人機主要應用于突發(fā)事件的調(diào)查,如單體滑坡勘查、火山環(huán)境的監(jiān)測等領域。旋翼無人機的優(yōu)點:垂直就近起降、空中懸停凝視、超低飛行能力。旋翼無人機的缺點:續(xù)航時間短,抗風能力較弱。(2)固定翼型無人機。在民用領域,固定翼無人機按照飛行性能和續(xù)航能力不同可分為遠程長航時無人機、中程無人機、返程無人機。①遠程長航時無人機,一般是指續(xù)航時間>8h的無人機,飛行半徑>200km;②中程無人機,一般指續(xù)航時間>2h的無人機,飛行半徑>50km;③返程無人機,一般指續(xù)航時間<2h的無人機,飛行半徑<50km。固定翼型無人機的起降需要比較空曠的場地,比較適合礦山資源監(jiān)測、林業(yè)和草場監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測、污染源及擴散態(tài)勢監(jiān)測、土地利用監(jiān)測以及水利、電力等領域的應用。固定翼無人機的優(yōu)點:飛行速度快、抗風能力強、作業(yè)效率高。固定翼無人機的缺點:容易受場地限制,對起飛條件要求較高。
2無人飛行器航測遙感在各領域的應用
2.1在農(nóng)業(yè)方面的應用
無人飛行器航測遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領域的應用主要表現(xiàn)在通過對農(nóng)田的土壤以及作物反射出的電磁波進行探測分析,以對作物的種類及農(nóng)田的土質(zhì)進行區(qū)分和分類。在農(nóng)業(yè)領域中,遙感技術(shù)的應用可有效對農(nóng)作物的種類進行識別,從而對農(nóng)作物的生長趨勢及狀態(tài)進行監(jiān)控,以精確預測農(nóng)作的年產(chǎn)量,與此同時,還能對作物的病蟲害情況進行實時監(jiān)控,并及時針對其實際情況提出相關(guān)措施。早在1989年,遙感技術(shù)就已經(jīng)開始在農(nóng)業(yè)領域發(fā)揮功用了,從1989年算起直到1995年,淮海、華北、黑龍江以及南方的大多數(shù)地區(qū)都通過遙感技術(shù)對作物的含量進行了估計。另外,自1999年以后,對全國冬小麥的估產(chǎn)以正式成為農(nóng)業(yè)部從事遙感的相關(guān)部門的一項任務,其運行結(jié)果良好。與此同時,全國各地區(qū)的其它作物諸如玉米、棉花之類也在逐步開展遙感估產(chǎn)的相關(guān)工作。
2.2在航控測量方面的應用
無人機遙感技術(shù)可以用于對最近基礎控制點的平面位置,它可以很好的保證其誤差??梢愿鶕?jù)控制點的分布進行控點的采集。在像控點之前,要先對所測區(qū)域內(nèi)收集到的已知點進行聯(lián)測,檢驗控制點的情況。為了滿足后續(xù)對想控點的測量,要聯(lián)測已知點和加密控制點。聯(lián)測采用的是全球定位系統(tǒng)的靜態(tài)相對定位方式進行測試。在進行觀測時依據(jù)具體的技術(shù)參數(shù)進行參考。
2.3在林業(yè)與國土資源調(diào)查監(jiān)測方面的應用
自從有了無人飛行器以來,在林業(yè)與國土資源的調(diào)查當中起到了事半功倍的效果,因為之前好多由于地質(zhì)條件原因無法到達的監(jiān)測位置都可以通過無人飛行器進行調(diào)查和監(jiān)測,起到了隨時監(jiān)控、隨時整改的效果。
2.4在災害預防方面的應用
自然災害是人類所面臨的一個難以攻克的問題,自然災害的頻發(fā)嚴重影響了社會各方面的發(fā)展進程,尤其是海嘯、地震等難以控制的大規(guī)模自然災害,嚴重損傷了人類的生命及財產(chǎn)安全,這就要求人類不斷提高防災、控災的能力。自然災害的發(fā)生難以阻止,但對自然災害進行準確的預測卻能極大程度地降低災害帶來的多方面的損失,尤其是通過災害的預測將人民的傷亡降到最低,這就要求我們能對自然災害出現(xiàn)前的各種征兆和因素進行準確的掌握,并對災害持續(xù)的時間和可能涉及到的相關(guān)規(guī)模進行精準的判斷和預測,在災害發(fā)生過后,能夠掌握災區(qū)的受災程度及重建的實施情況等。在自然災害預防方面引入遙感技術(shù)可有效獲得災前、災中、災后的實施情況。以地球衛(wèi)星遙感為例,其可以以宇宙空間作為工作平臺,對災區(qū)的各項動態(tài)進行監(jiān)控,相關(guān)的研究人員與專家可以遙感技術(shù)發(fā)回的信息作為討論依據(jù),對災區(qū)的受災程度進行綜合性評價并給出相應的重建措施。救災過程最重要的是能夠及時獲得災區(qū)信息并針對災區(qū)情況快速給出救災措施,遙感技術(shù)的應用為救災過程節(jié)約了大量的時間,能有效降低相應的損失。
結(jié)語
無人飛行器的發(fā)展是勢在必行,在各行各業(yè)的應用也會隨著時間的推移不斷的加深。無論是在災害應急保障中的及時性,還是在林業(yè)與國土資源調(diào)查中的便利性,以及在其他工程領域的應用。其便利性、高效性,都有目共睹。在無人飛行器發(fā)展的同時,還必須培養(yǎng)適應無人機航測技術(shù)應用的管理和技術(shù)人才,使其具有較全面、系統(tǒng)的理論知識,掌握相關(guān)的管理規(guī)定、技術(shù)標準、作業(yè)流程,具備扎實的系統(tǒng)設備操作專業(yè)知識、熟練的崗位技能,無人飛行器的作用得到更好發(fā)揮。
參考文獻
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