浅谈 无人机低空遥感技术在国土资源行业中的应用

宁波市国土资源局 周张琪

浅谈 无人机低空遥感技术在国土资源行业中的应用

宁波市国土资源局 周张琪

一、概述

（一）无人机及特点。无人机是是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。无人机具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点，被作为一种理想的飞行平台广泛应用于军事和民用各个领域。尤其是进入二十一世纪以后，许多国家将无人机系统的研究、开发、应用置于优先发展的地位，体积小、重量轻、探测精度高的新型传感器的不断问世，也使无人机系统的用途迅速拓展，现广泛应用于军事、数字化农业、国土资源调查、生态环境与灾害监测、交通管理、数字化林业等众多领域。

（二）低空遥感技术。随着信息科学和相关产业的快速发展，各国对空间数据的需求急剧增长。虽然许多发达国家已经能够生产满足一定用户需要的高分辨率数据，但是空间数据供给的增长远远不及对其需求的增长。特别在发展中和不发达国家，发展耗资巨大的航天遥感系统目前存在技术上和资金上的困难。数据获取成为当前阻碍空间信息技术迅速推广应用的主要瓶颈之一。作为空间信息技术体系的分支之一，无人机低空遥感技术是近年快速发展起来的一项地理信息数据快速获取技术，该技术克服了传统航空摄影方法的局限性，具备机动灵活、高效快速、精细准确、可以进行云下摄影等特点，在业界具有广泛的应用前景。

二、无人机低空遥感监测系统及特点

（一）系统组成。无人机低空遥感监测系统由遥感设备及其控制系统、无人驾驶飞行平台、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感数据处理系统等几部份组成。主要工作模式为将遥感设备及控制系统的CCD传感器安装在空三姿态自动校正的无人机飞行平台上，利用无线电遥测技术和具备高精度的飞机控制系统，完成云下的影像获取，再通过后续的遥感数据处理系统制作不同需求的数据成果。

（二）系统特点。1、机动快速的响应能力。无人机系统运输便利、升空准备时间短、操作简单，可快速到达监测区域，机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。2、性能优异。无人机可按预定飞行航线自主飞行、拍摄，航线控制精度高，飞行姿态平稳，可适应不同的遥感任务。3、操作简单可靠。飞行操作自动化、智能化程度高，操作简单，并有故障自动诊断及显示功能，便于掌握和培训；一旦遥控失灵或其他故障，飞机自动返航到起飞点上空，盘旋等待。若故障解除，则按地面人员控制继续飞行，否则自动开伞回收。4、高分辨率遥感影像数据获取能力。无人机搭载的高精度数码成像设备，具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力，获取图像的空间分辨率达到分米级，适于1：1万或更大比例尺遥感应用的需求。5、使用成本低。无人机系统的运营成本较低，飞行操作员的培训时间短，系统的存放、维护简便，还可免去了调机和停机的费用。

三、在国土资源行业中的运用

（一）应急防灾体系建设。无人机低空遥感体系的建立，能切实提高突发事件的响应和处理能力，一方面能及时反映地址灾害事故发生后的真实影响范围和损失估量等翔实数据，为领导辅助决策提供重要参考依据；另一方面能通过对地质灾害多发点进行定时无人机低空巡查，获取实时的灾害点监测信息，有效预防地质灾害的发生，减少灾害损失。同时，通过低空遥感的灾害评估数据及时的信息公开，既能大大提高为人民服务的能力，又能提升国土资源管理公众形象。

（二）地籍数据库变更。利用无人机低空遥感技术，可以进行地籍变更范围快速提取，利用自动相关制图软件完成地形数据快速测图，形成数字化的4D产品。同时采用高精度的侧视成像航空摄影手段，在云下500米高空飞行可以完成1：500航拍图的测量，并通过边缘提取、自动构面等技术制作完成地籍入库数据和地籍数据库的年度变更。

（三）集体土地所有权发证。集体土地所有权发证牵涉范围广泛，特别是有些在偏远、道路崎岖的山林，需要花大量的时间去支导线，既降低了测量的精度，也加大了测量环境的复杂性。低空遥感技术利用丰富的影像信息和踩界效率，具有较高的精度与较快的效率，可以很好的实现集体土地所有权与使用权“一体化”发证设想，并同时完成无大比例尺区域的快速测图与发证。

（四）动态巡查监管。通过无人机遥感监测成果，可及时发现和依法查处被监测区域国土资源违法行为，建立利用科技手段实行国土资源动态巡查监管、违法行为早发现、早制止、早查处的长效机制。特别在违法用地不易发现地区，利用无人机低空遥感真彩色正射影像数据，执法人员可以更清楚直观的查看违法事实，并通过数据抽取和深加工制作现场照片，成为立案依据。

（四）国土资源“一张图”建设。无人机低空遥感成果可以广泛应用于国土资源“一张图”基础数据中。最直观的则是影像数据，也可以通过影像数据进行空三测量形成信息化的4D产品，经过半自动化的处理入库，有力地补充了“一张图”核心数据库，保证了数据的现势性与统一性，既提高技术人员及部门的话语权，也更便于提高领导决策的科学性和准确性，为各级部门领导及主要决策者定期提供最实时的土地管理相关信息。

总的来说，无人机低空遥感技术是一门新兴信息技术，能广泛提升国土资源管理工作的科技含量，进一步利用尖端、实用、便民的途径扩大自己的服务范围与服务能力，提升管理与创新水平。同时，无人机低空遥感及监测系统正处于不断发展完善中，新技术和新方法的充分运用仍需要一个长期的探索实践过程。