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無人機遙感技術(shù)

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無人機遙感技術(shù)范文第1篇

一、無人機遙感系統(tǒng)

1、無人機遙感系統(tǒng)的組成

無人機遙感系統(tǒng)是由地面部分、空中部分以及數(shù)據(jù)處理部分組成,其中主要是前兩部分,地面部分是由航跡規(guī)劃系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng),空中部分則包含空中控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)以及無人機平臺。

航跡規(guī)劃系統(tǒng)主要是對空中飛行器進行航線的規(guī)劃,規(guī)劃航線的依據(jù)主要是根據(jù)飛行要求、飛行器的性能和飛行作業(yè)區(qū)的特點進行規(guī)劃,規(guī)劃后的航線傳遞至地面控制系統(tǒng)和空中控制系統(tǒng)中,用于控制飛行的航線軌跡,傳感器系統(tǒng)是無人機的主要獲取遙感影像的設(shè)備,它的種類多樣,主要包括CCD數(shù)碼相機、磁測儀以及合成孔徑雷達等,其中CCD數(shù)碼相機由于感光度和色彩深度好,而且它的載片量大,所以在地震災(zāi)區(qū)采用的是CCD數(shù)碼相機,遙感器在獲取遙感影像后通過飛行平臺和地面控制系統(tǒng)則對影像進行傳輸和處理。數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮系統(tǒng)目的是為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。數(shù)據(jù)后處理部分是對影像數(shù)據(jù)進行加工,并提取有效信息。集合各個部分的功能完全可以滿足災(zāi)情監(jiān)測的需要。

2、系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

①機動快速、升空準(zhǔn)備時間短、飛行速度快可迅速到達監(jiān)測區(qū)域,高精度遙感設(shè)備操作簡便,可以在短時間內(nèi)獲取遙感監(jiān)測結(jié)果。

②無人機自動化程度高,可按照預(yù)定的飛行航線自主飛行和拍攝,即使飛出人的視線范圍內(nèi)也可自行按照預(yù)定航線飛行,并且航線控制精度高,飛行姿態(tài)平穩(wěn)。適應(yīng)各種不同的情況。

③智能化程度高,有故障自動檢測及修復(fù),而且易操作,人員經(jīng)過短期培訓(xùn),便可自行操作。

④無人機上的攝像設(shè)備,具備面積覆蓋大的技術(shù)能力,并且獲取圖像的分別率很高,可以達到分米級。

⑤運營成本較低,系統(tǒng)的存放以及維護簡便。

二、無人機遙感系統(tǒng)進行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作

1、工作流程

①在災(zāi)害發(fā)生的第一時間里立刻確定災(zāi)區(qū)的位置,并進行收集災(zāi)區(qū)的資料,為無人機飛行的飛行條件進行分析,如對氣象資料中的風(fēng)力、雨雪天氣對確保飛行的安全是重要的信息,無人機可在小雪天氣以及8級風(fēng)速這種惡劣天氣秀飛行。

②在災(zāi)區(qū)的地理位置確定后對重災(zāi)區(qū)進行航線規(guī)劃,實現(xiàn)對無人機飛行的飛行高度、航跡進行規(guī)劃,并在地面建立信號傳輸架,通常無人機飛行的高度在50米到4000米之間,速度在70公里/小時到160公里/小時范圍內(nèi),續(xù)航的能力在3消失內(nèi)。

③航線規(guī)劃好后把航線信息輸入控制臺,便可對無人機發(fā)出飛行指令,無人機在接到指令后,可通過短距離跑的滑行、人工投射方式起飛,無人機則可按照預(yù)定航線進行飛行。

④當(dāng)無人機超出了人的視線范圍內(nèi)之后,無人機通過地面控制系統(tǒng)可視線自動化飛行,以及完成災(zāi)區(qū)的拍攝,拍攝到得遙感影像通過傳感器、無人機平臺及地面控制站間進行傳輸,并通過顯示裝置實時顯示。

⑤無人機在執(zhí)行了拍攝任務(wù)后自動關(guān)閉遙感設(shè)施,按照預(yù)定航線返行并根據(jù)地面控制人員的指令自行降落。

⑥在得到數(shù)據(jù)之后,用數(shù)據(jù)處理軟件對影像資料進行實時處理和綜合分析。

2、無人機遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,人員很難在第一時間進入災(zāi)區(qū),因此得到災(zāi)區(qū)的第一手資料成為災(zāi)后處理事件的第一要務(wù),無人機遙感技術(shù)可在人員到達災(zāi)區(qū)之前得到災(zāi)區(qū)的影像圖,無人機遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用很重要,體現(xiàn)在以下幾點。

①提高災(zāi)情的監(jiān)測能力

②提供了客觀準(zhǔn)確的災(zāi)情數(shù)據(jù)

③監(jiān)督了災(zāi)后恢復(fù)重建進展情況

④提升了預(yù)警監(jiān)測水平

⑤健全了對地觀測技術(shù)在減災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用

三、案例分析

我國是一個地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國,無人機遙感技術(shù)在災(zāi)害中第一時間獲取影像信息數(shù)據(jù),并對災(zāi)區(qū)的救援工作提供了第一手的資料。在四川雅安廬山縣地質(zhì)災(zāi)害中無人機得災(zāi)害救援能力得到了充分的體現(xiàn),國家減災(zāi)中心在震后30分鐘以內(nèi)啟動了重大自然災(zāi)害無人機應(yīng)急合作機制,迅速的組織了無人機遙感災(zāi)害監(jiān)測工作組,北京、西安以及四川分別派出了無人機隊伍進行災(zāi)后的遙感測繪工作,為救援和災(zāi)后重建提供了大量的珍貴資料,使國家及時的做出了正確的方案。

無人機遙感技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞:無人機;遙感技術(shù);環(huán)境監(jiān)測;研究進展

中圖分類號:X87

文獻標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2017)8016602

1引言

長期以來,我國環(huán)保監(jiān)測方面一直存在“門難進、臉難看、證據(jù)難找”的情況。即使環(huán)保部門勒令環(huán)境污染較為嚴重的企業(yè)進行整改,但很多企業(yè)忽視環(huán)保,仍然違規(guī)生產(chǎn)、頂風(fēng)作案。部分企業(yè)甚至不配合環(huán)保局人員調(diào)查,拒絕甚至對環(huán)保檢查人員進行攻擊。選擇新型的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)以應(yīng)對當(dāng)前的嚴峻形勢,顯得非常迫切。

無人機具有快速機動、預(yù)警響應(yīng)能力快的特點,可以通過車載或者地面方式從多種地域直接發(fā)射,快速到達工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測區(qū)域.對污染發(fā)生位置進行實時監(jiān)側(cè),通過滑行和傘降的方式進行回收取證。無人機遙感技術(shù)在短時間內(nèi)快速而且準(zhǔn)確地獲取遙感數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,帶動了其在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的快速發(fā)展。

2無人機遙感技術(shù)

2.1無人機簡介

無人機(UnmannedAerialVehicle,縮寫UAV)是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。根據(jù)其系統(tǒng)組成和飛行特點,無人機可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機四大類型,其特點和應(yīng)用領(lǐng)域見表1。

2.2無人機遙感系統(tǒng)

無人機遙感系統(tǒng)(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing )

以先進的無人駕駛飛行器為平臺,負載數(shù)字遙感設(shè)備(數(shù)碼相機、數(shù)碼攝錄機等)進行拍攝和記錄,通過遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行影像的同步傳輸,以實現(xiàn)對采集對象信息的實時調(diào)查與監(jiān)測,且可以完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。無人駕駛飛行器技術(shù)和通訊技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、遙測遙控技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)相互結(jié)合組成的無人機遙感系統(tǒng),具有自動化、智能化、專題化,可以快速獲取國土、資源、環(huán)境等的空間遙感信息(圖1)。

2.3無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢

2.3.1作業(yè)安全、效果直接。

無人機監(jiān)督執(zhí)法不受空間與地形條件等各方面的干擾,可以比常規(guī)的監(jiān)管執(zhí)法手段更為獨立,直接取得第一手的真實情況。無人機遙感系統(tǒng)具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術(shù)能力,尤其是搭載的高精度數(shù)碼成像設(shè)備,可以實現(xiàn)實時回傳的視頻信號,在視頻終端清晰成像,現(xiàn)場情況辨識度可以精確到0.1m,能對現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測指揮工作提供實時的幫助。同以往的環(huán)?,F(xiàn)場監(jiān)督檢查相比,無死角,更直接安全。

2.3.2目的明確、操作簡單

無人機遙感系統(tǒng)智能化和自動化水平均比較高??梢酝ㄟ^在系統(tǒng)中事先設(shè)置飛行路線來達到無人駕駛,并且在飛行中通過不斷的微細校對和調(diào)整來達到對目標(biāo)的精確測量?,F(xiàn)在的無人機遙感系統(tǒng)可以通過視頻系統(tǒng)后手柄來完成操作。

2.3.3使用成本低

目前無人機最多能加載5kg油,一次飛行任務(wù)可以到達100多個監(jiān)測點,能夠在空中持續(xù)飛行16h以上。無人機體形小,耗費低,系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡便,具有監(jiān)測時間長、區(qū)城廣、使用成本低的優(yōu)點。

3環(huán)境監(jiān)測

3.1無人機遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

由于內(nèi)陸水體具有污染類型多樣、環(huán)境復(fù)雜且水域面積相對小的特點,要求數(shù)據(jù)精度非常高,目前無人機還達不到要求,因此在內(nèi)陸水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究相對較少。目前水環(huán)境監(jiān)測主要是借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像,從宏觀上觀測水質(zhì)狀況,提供諸如水質(zhì)富營養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖,直觀全面地監(jiān)測地表水環(huán)境質(zhì)量狀況,從而達到對水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。國內(nèi)無人機第一次應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域是在遼寧省,采用無人機遙感系統(tǒng)對遼河流域進行的遼河治理現(xiàn)狀航拍和遙感監(jiān)測進展順利,可以得到分辨率為0.1 m的實景圖像數(shù)據(jù),對這些圖像進行技術(shù)評估,可以及時掌握遼河治理重點區(qū)域的動態(tài)變化情況。

3.2無人機遙感技術(shù)在大氣環(huán)境環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

現(xiàn)在,國內(nèi)無人機遙感系統(tǒng)在大氣環(huán)境監(jiān)測方面可監(jiān)測的指標(biāo)主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等??裳杆俨槊鳝h(huán)境現(xiàn)狀具有視域廣、及時連續(xù)的特點。無人機不僅可以實現(xiàn)實時對大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,還可搭載采樣器,在空中采集大氣樣品后送回實驗室進行檢測分析。

3.3無人機在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

目前,無人機遙感技術(shù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面應(yīng)用主要實現(xiàn)方式表現(xiàn)為利用數(shù)碼相機或光譜類設(shè)備(如紅外攝影機、紅外掃描儀、微波輻射計等)獲取遙感影像,通過地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)拼接與處理,提取宏觀環(huán)境監(jiān)測或大范圍監(jiān)測指標(biāo)。應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在森林資源調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境等方面。

3.4在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用

一旦突發(fā)環(huán)境污染事件發(fā)生后,在情況危險、交通不利等不利因素下,相關(guān)應(yīng)急處理人員無法到達現(xiàn)場,而無人機遙感系統(tǒng)可快速趕到污染事故所在空域,系統(tǒng)搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息,立體的查看事故現(xiàn)場、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點分布情況,監(jiān)控事故進展,為環(huán)境保護決策提供準(zhǔn)確信息。無人機遙感系統(tǒng)的使用,不僅保障了現(xiàn)場工作人員的人身安全,同時也大幅度的降低了現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急工作人員的工作難度。如發(fā)生在2010年的大連新港30萬t級油輪輸油管線爆炸事件,當(dāng)時原油入海造成約50 km2海域受到污染,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)無法控制。環(huán)保部在第一時間調(diào)配無人機攜帶遙感系統(tǒng)趕赴現(xiàn)場進行了“天―空―地”同步監(jiān)測。無人機遙感系統(tǒng)在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監(jiān)測作業(yè),提供的海面油污發(fā)展監(jiān)測數(shù)據(jù)可以動態(tài)反映溢油發(fā)生發(fā)展情況,為當(dāng)時的環(huán)境應(yīng)急管理提供了重要技術(shù)支持。

5結(jié)語

無人機遙感技術(shù)作為一項極具潛力的環(huán)境監(jiān)測技術(shù),具有實時傳輸影像、續(xù)航時間長、系統(tǒng)保養(yǎng)維修簡便、實用成本低、覆蓋區(qū)域廣、使用用途多、機動靈活等優(yōu)點,正在快速發(fā)展。目前我國正在建設(shè)“天-空-地”一體化環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系,并且已經(jīng)在自然地質(zhì)災(zāi)害、大氣、內(nèi)陸水體、海洋、生態(tài)預(yù)警等多個環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域取得了一些研究成果。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,無人機遙感技術(shù)將在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用。

參考文獻:

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無人機遙感技術(shù)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】無人機 遙感 關(guān)鍵技術(shù)

1 引言

遙感是以航空、航天攝影技術(shù)為基礎(chǔ),在20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)[1]。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、情報偵察等各個領(lǐng)域,是開展經(jīng)濟建設(shè)、維護國家安全不可或缺的技術(shù)手段。

遙感系統(tǒng)由平臺、傳感、接收、處理等系統(tǒng)組成[2],完成對探測對象電磁波輻射的收集、傳輸、校正、轉(zhuǎn)換和理的全部過程,將物質(zhì)與環(huán)境的電磁波特性轉(zhuǎn)換成圖像或數(shù)字形式。傳統(tǒng)的遙感方式主要以衛(wèi)星和大型固定翼飛機為承載平臺,利用星載或機載傳感器完成信息采集。受制于衛(wèi)星回歸周期、軌道高度、氣象、以及空域管制等因素影響,傳統(tǒng)的遙感方式缺乏機動快速的能力,很難滿足常態(tài)化偵察和實時測繪的需求。

無人機是一種無人駕駛的航空器,經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)形成了一個完整的體系。近年來,輕小型無人機成為熱點,主要體現(xiàn)為重量越來越輕、體積越來越小,且結(jié)構(gòu)上由固定翼轉(zhuǎn)向旋翼,如大疆的四旋翼無人機,已在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。利用輕小型無人機進行遙感探測,具有成本低、實時性強、影像分辨率高、作業(yè)方式靈活等顯著優(yōu)點,可有效彌補傳統(tǒng)遙感方式的不足,因而也是當(dāng)前的研究熱點。

本文以輕小型無人機遙感為背景,分析面臨的主要問題,明確其關(guān)鍵技術(shù),給出系統(tǒng)實現(xiàn)方案。

2 問題分析與研究現(xiàn)狀

2.1 主要技術(shù)問題

輕小型無人機遙感盡管存在較大的優(yōu)勢,但受制于平臺、載荷等因素,也存在著一定的局限性,主要體現(xiàn)在以下方面:

2.1.1 平臺局限性

輕小型無人機由于自身質(zhì)量較輕,受風(fēng)的影響大[3],影像航向重疊度和旁向重疊度都不夠規(guī)則,影像傾角過大,且傾斜方向沒有規(guī)律,對地圖測繪及目標(biāo)識別而言,影像旋偏角大,影響測繪與識別的效率和精度。

2.1.2 飛行高度局限性

輕小型無人機通常飛行高度較低,由于相機焦距限制,容易造成單張影像像幅小、像對多,其數(shù)據(jù)處理的工作量將會有較大增加。

2.1.3 載荷局限性

輕小型無人機由于結(jié)構(gòu)尺寸較小,其載荷的攝影基線較短,影響測繪成果的高程精度;且所搭載的相機多為非專業(yè)量測相機,存在較大畸變,所獲取圖像需要進行較為嚴格的前期矯正和后期處理。

由以上可看出,輕小型無人機遙感由于自身條件等原因存在一定局限性,而這種局限性最終體現(xiàn)在影像處理的復(fù)雜度進一步提高,雖然遙感影像的處理技術(shù)已大體成熟,但是基于無人機影像特點的處理方法還有待更深入的探究。

2.2 研究現(xiàn)狀

圍繞輕小型無人機遙感的主要問題,國內(nèi)外學(xué)者們提出了很多方法。針對影像校正,傳統(tǒng)方法有共線方程校正法和多項式校正法。劉異等人[4]提出了一種以分塊方式提取圖像中心區(qū)域特征點對圖像進行幾何校正的方法;徐秋輝[5]提出了一種基于POS參數(shù)的幾何校正方法。針對無人機影像拼接,目前研究的主流是基于特征匹配的圖像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法,具有較強匹配性和良好的魯棒性,但算法復(fù)雜度高;陳信華將SIFT算法與最小二乘法結(jié)合,實現(xiàn)影像的匹配與拼接。針對影像融合,目前主流的方法有直接平均融合法、加權(quán)平均融合法等[7]。

3 關(guān)鍵技術(shù)

基于以上分析,我們提出輕小型無人機遙感的重點研究方向,如下所示:

3.1 航線規(guī)劃

傳統(tǒng)的航線規(guī)劃采用外接矩形包含任務(wù)區(qū)域的方法進行航攝,效率較低且容易生成較多無效的影像數(shù)據(jù)。研究如何在不規(guī)則任務(wù)區(qū)域進行高效的航線規(guī)劃,將有效降低后期處理的工作量。

3.2 影像校正

通常的幾何校正需要在航攝區(qū)域布設(shè)一定數(shù)量的地面控制點,但在野外、災(zāi)害發(fā)生區(qū)域等很難得到實測控制點。研究無地面控制點輔助的情況下,如何實現(xiàn)精確的影像幾何校正是一個必須關(guān)注的問題。

3.3 影像拼接

影像拼接的基本任務(wù)是將多幅小范圍影像序列拼接成有價值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法應(yīng)用于無人機影像匹配具有精度高、魯棒性好等優(yōu)勢,但運算量大,無法實現(xiàn)實時匹配。進一步研究兼顧精度和運算速度的算法仍有必要。

3.4 影像融合

輕小型無人機在獲取影像時,由行姿態(tài)不穩(wěn)定,以及影像存在光強和色彩差異,影像拼接線附近會有明顯的邊界痕跡和顏色差異,因此需要對拼接后的影像進行融合處理。傳統(tǒng)的加權(quán)平均算法是根據(jù)固定的矩形重疊形狀進行權(quán)值分配,但影像拼接后的重疊區(qū)域往往不規(guī)則,較難滿足實際需求。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)方案

輕小型無人機遙感系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

輕小型無人機遙感系統(tǒng)由三部分構(gòu)成,分別是控制系統(tǒng)、無人機遙感平臺、影像處理系統(tǒng),其功能如下:

4.1 控制系統(tǒng)

完成無人機航線規(guī)劃和飛行控制,前者設(shè)定無人機的飛行路線,規(guī)劃飛行任務(wù);后者用行時的實時控制和交互操作。

4.2 無人機遙感平臺

該平臺是無人機遙感系統(tǒng)的傳感器承載平臺,由四旋翼無人機、相機、云臺、GPS定位系統(tǒng)、以及數(shù)傳系統(tǒng)等組成,完成對地連續(xù)垂直拍照任務(wù),并將其相應(yīng)位置及飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)實時回傳。

4.3 影像處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)對遙感影像進行處理,包括矯正、拼接、融合等。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)可面向具體應(yīng)用進行擴展,如影像查詢與瀏覽、地圖測繪、農(nóng)林普查、戰(zhàn)場偵察、變化檢測等。

系統(tǒng)的運行流程如圖2所示。

在每次實施作業(yè)之前,需對探測區(qū)域進行分析,確定飛行航線,然后將該航線注入到遙感飛行平臺;遙感飛行平臺在控制系統(tǒng)及GPS的協(xié)助下,按既定計劃進行航攝,獲取預(yù)定區(qū)域內(nèi)的影像序列;當(dāng)航攝任務(wù)結(jié)束后,將所獲取的影像回傳至影像處理系統(tǒng),完成校正、拼接、融合等處理,并進行剖分存儲。進一步的應(yīng)用則需針對處理后的大幅影像進行像素和特征處理,從而發(fā)現(xiàn)有價值的目標(biāo)信息。

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作者簡介

陳敏(1969-),女,江西省南昌市人。博士。副教授。主要研究方向為計算機應(yīng)用、圖形圖像處理。

無人機遙感技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞:低空無人機 航攝遙感 應(yīng)用

中圖分類號:P237 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0049-01

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及經(jīng)濟建設(shè)的快速成長,我國在測繪領(lǐng)域也取得了巨大的進步,同時對于測繪的在實時性、機動性、分辨率等方面的要求也越來越高。這也使得使用較為廣泛的傳統(tǒng)航空拍攝和衛(wèi)星遙感獲取的數(shù)據(jù)無法滿足現(xiàn)代測繪的要求。為了能夠得到滿足現(xiàn)代測繪要求的數(shù)據(jù),低空無人機航攝遙感技術(shù)的使用就顯得迫在眉睫,它不僅滿足了傳統(tǒng)衛(wèi)星,打飛機航空攝像技術(shù)對大范圍內(nèi)的測繪數(shù)據(jù)的要求,也能夠在小區(qū)域內(nèi)進行測繪,并且能夠及時的反饋信息。

1 廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域

低空無人機航攝遙感技術(shù)目前已得到了非常廣泛的應(yīng)用,它采用了紅外,攝像等許多先進的技術(shù),將從低空中攝像收集到的有效數(shù)據(jù),通過計算機等技術(shù)的加工處理,可以非常清楚的反應(yīng)出地表地貌的測繪信息來供人們使用。根據(jù)我國目前的情況,科學(xué)技術(shù)的不斷提高,以及對數(shù)據(jù)信息的要求的增長,低空無人機航攝遙感融合了GPS差分定位、遙控以及計算機軟件處理技術(shù)等先進科學(xué)技術(shù),并且在國家積極的政策推動下,低空無人機航攝遙感技術(shù)從設(shè)計、制造到飛行使用,以及到后來的數(shù)據(jù)處理、信息共享等都得到了大力的支持,并且得到了進一步的推廣使用。目前,人們在測繪、遙感等方向的要求越來越高,而低空無人機航攝能夠在許多方面為人們提供數(shù)據(jù)支持,不僅滿足了人們對于地形地貌的測繪要求,也可以為人類對周邊環(huán)境做出實時有效地監(jiān)控,對自然資源進行檢測,并能夠保護周邊環(huán)境,防止自然災(zāi)害的發(fā)生。低空無人機航攝體現(xiàn)出了非常重要的使用價值。

2 優(yōu)勢特點

2.1 快速、高效

低空無人機航攝遙感技術(shù)擁有快速、高效的反饋信息的能力,這些在舊的技術(shù)中是無法實現(xiàn)的。生活中時常會發(fā)生地震、泥石流等自然災(zāi)害,這些事件的發(fā)生存在不定時性,并且有非常大的破壞作用,使得測量任務(wù)非常艱巨,這就要求我們能夠及時的對周邊環(huán)境進行準(zhǔn)確地測量。低空無人機航攝遙感技術(shù)不僅能夠快速,高效的對周邊環(huán)境進行測量,并能夠?qū)?shù)據(jù)通過計算機技術(shù)進行處理轉(zhuǎn)換成清晰易懂的圖像信息,為人們及時掌握周邊環(huán)境、采取合理有效的措施實施救援提供了非常有用的幫助。去年,安徽省測繪局利用低空無人機遙感技術(shù)對合肥市周邊地區(qū)進行秸稈焚燒監(jiān)察活動。通過獲取的正射影像處理和分析,準(zhǔn)確評估秸稈焚燒的地點、面積、危害程度等,對合肥市政府有效治理秸稈焚燒對空氣、航班的影響起到非常重要的作用。

2.2 機動、靈活

在測繪工作中,低空無人機快速出擊的響應(yīng)能力是應(yīng)急遙感測繪有力的保障,低空無人機因為機身設(shè)備輕便、運輸靈活、越野能力強、對起降場地要求低、起降方式多種多樣,而且安裝、調(diào)試、起飛作業(yè)快捷等優(yōu)點,得到廣大用戶的滿意和廣泛應(yīng)用。特別是在山高、地形復(fù)雜、客觀起降條件差的情況下,使用大飛機航空攝影較為困難的地區(qū),應(yīng)用低空無人機就可以快速獲取高精度、高清新影像數(shù)據(jù)資料,極大提高測繪成果的實效性,提高了測繪應(yīng)急保障服務(wù)能力。

2.3 分辨率高、處理速度快

低空無人機航攝遙感數(shù)據(jù)分辨率可達到0.1~0.5 m, 相對衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)具有很大的優(yōu)越性。數(shù)據(jù)采集處理速度快,目前可達到一個工作日單機3架次航空攝影100 km2,及時為政府和用戶單位提供地理信息數(shù)據(jù)。去年上半年,我院利用低空無人機航攝遙感技術(shù)順利完成了金寨縣天堂寨鎮(zhèn)40 km2和金寨縣產(chǎn)業(yè)園60 k m2范圍1∶1000比例尺地形圖測繪工作。特別是天堂寨鎮(zhèn)屬于大別山區(qū),測區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜多樣,最高海拔800多米,相對高差200多米,利用常規(guī)航空攝影方法在30個工作日內(nèi)完成測繪任務(wù),顯然不可能。因此,我院利用無人機技術(shù)在一個工作日內(nèi)就獲取了天堂寨鎮(zhèn)40 km2的全部影像數(shù)據(jù),再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、像控測量、加密、采集、調(diào)繪、編輯等工序,最終在預(yù)定工期內(nèi),將合格的地形圖資料提供給天堂寨鎮(zhèn),得到了鎮(zhèn)領(lǐng)導(dǎo)的高度評價,為我們測繪行業(yè)也贏得了榮譽。運行成本低低空無人機航攝遙感數(shù)據(jù)不僅具有衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的價值,而且具有大飛機航空攝影的快速采集優(yōu)勢。低空無人機不需要大飛機那樣的專業(yè)停機場和專業(yè)的駕駛員班組,儲存、運輸、飛行作業(yè)均方便快捷。低空無人機航攝遙感技術(shù)采用的計算機處理技術(shù),能夠高度有效的對數(shù)據(jù)進行一系列的加工處理,并快速地輸出數(shù)據(jù),減少了數(shù)據(jù)處理得時間,也降低了使用成本。

3 先進的技術(shù)水平

低空無人機航攝遙感技術(shù)的諸多優(yōu)點得到了人們的認可。在國家測繪地理信息局等有關(guān)部門的支持下,低空無人機航攝遙感技術(shù)在全國范圍內(nèi)得到了全面的推廣應(yīng)用。國家鼓勵對低空無人機航攝遙感技術(shù)的研究開發(fā),同時建立了從設(shè)計開發(fā),培訓(xùn)使用,帶維護升級等一系列服務(wù),使得低空無人機航攝遙感技術(shù)能夠完善系統(tǒng)的為人們服務(wù),這也使得測量技術(shù)和數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的到了空前的發(fā)展。我國的低空無人機航攝遙感技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用中得到了非常有效的作用,特別是在雪域高原和等條件惡劣的無人區(qū)進行了航攝遙感測量,為人們對這些地方的開發(fā)利用提供了巨大的幫助。我國的低空無人機航攝遙感技術(shù)在原有的GPS導(dǎo)航技術(shù)等技術(shù)的基礎(chǔ)上,增加了許多像高精度幾何檢校標(biāo)定的小型數(shù)碼相機等機栽遙感設(shè)備以及其他先進的科學(xué)技術(shù),以及自動、高效的數(shù)據(jù)信息處理技術(shù),這使得低空無人機航攝遙感技術(shù)得來的數(shù)據(jù)能夠滿足現(xiàn)代測繪的高要求。當(dāng)今,我國低空無人機航攝遙感技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。

4 結(jié)語

在經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展的時代,測繪技術(shù)必須不斷的提高以滿足各行各業(yè)對測繪的要求。低空無人機遙感技術(shù)的推廣使用,能夠快速高效的為人們提供測繪數(shù)據(jù)信息,為各行各業(yè)的飛速發(fā)展提供非常重要的技術(shù)支持。另外,以低空無人機航攝遙感為載體,以權(quán)威、精準(zhǔn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),為政府和公眾積極參與我國各行各業(yè)建設(shè)和管理,提供了新穎、直觀、可視化的服務(wù)平臺,對于我國其他行業(yè)的發(fā)展提供有力的測繪保障。

參考文獻

無人機遙感技術(shù)范文第5篇

一、實踐背景

技術(shù)是人類文明的有機組成部分,也是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的重要推動力量。一個高速發(fā)展、高度繁榮的國家,不僅應(yīng)有先進的科學(xué),而且應(yīng)有與科學(xué)發(fā)展相匹配、相協(xié)調(diào)的技術(shù)。正由于此,通用技術(shù)教育在很多發(fā)達國家已經(jīng)開展了幾十年,其中,美國的通用技術(shù)課已經(jīng)走進學(xué)生課堂70多年,形成了一套完整的教學(xué)體系;德國通用技術(shù)課的課時,超過了物理、文學(xué)等主課。通用技術(shù)課程的出現(xiàn),實現(xiàn)了我國高中課程結(jié)構(gòu)的歷史跨越。但由于長期應(yīng)試教育模式的影響,通用技術(shù)學(xué)科被許多學(xué)生當(dāng)做“副科”看待而不受歡迎和重視,在此背景下,加強學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性的認識問題實踐研究,顯得尤為迫切和重要。

二、實踐啟示

筆者根據(jù)通用技術(shù)課程的內(nèi)容與特點,在如何提高學(xué)生通用技術(shù)課程重要性認識方面進行了教學(xué)實踐,并得到以下兩點啟示:

1.列舉實例是提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識的有效方法

技術(shù)是人類在認識自然、力爭控制自然力、改造自然的活動中,創(chuàng)造和積累起來的知識和經(jīng)驗。人們?yōu)榱藦淖匀唤缰袪幦∽杂?、改善生活和發(fā)展生產(chǎn),不斷創(chuàng)造出各種技術(shù)。技術(shù)不僅包括生產(chǎn)工具和其他物質(zhì)設(shè)備,還包括工藝過程和作業(yè)程序等。在人類的歷史長河中,從原始社會中石器的制造、火的利用,到近代蒸汽機、內(nèi)燃機、紡織機的出現(xiàn)以及鋼鐵技術(shù)、電子技術(shù)、航空技術(shù)產(chǎn)生,都是人類改造客觀世界的飛躍,直接推動著人類社會的進步與文明。

為了提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識,筆者在教學(xué)中不僅注重通過列舉一個個具體的先進技術(shù)在推動人類社會不斷進步的典型例子,提高學(xué)生對技術(shù)革命重要性的認識,更注重通過列舉一個個通用技術(shù)在人們的日常生活、生產(chǎn)勞動中應(yīng)用的具體例子,提高學(xué)生對通用技術(shù)重要性的認識。同時,筆者還十分注重運用類比法提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識。例如在教學(xué)中,筆者對學(xué)生們熟知的挖掘機、望遠鏡、自行車、電話、槍炮、電子計算機等技術(shù)成果的作用與人體不同部位的功能分別作了如下比較說明:挖掘機是手臂的延長和強化;望遠鏡是眼睛的延伸;自行車是腿足的延長;電話是嘴和耳的延長;槍炮是拳頭的強化和延伸;而電子計算機取代了人腦的部分功能,并且在反應(yīng)速度、貯藏信息量等方面遠遠越過人腦是人腦的強化。通過這種比較教學(xué)法使學(xué)生更加明白了:技術(shù)作為改造世界的手段,是人類肢體的延伸和強化的道理。紛紛表示要努力學(xué)好通用技術(shù)課,創(chuàng)造出自己的技術(shù)發(fā)明成果為人類造福。顯然,筆者的上述教學(xué)實踐至少可以得到以下啟示:列舉實例是提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識的有效方法。

2.指導(dǎo)學(xué)生參與技術(shù)應(yīng)用實踐活動是提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識的有效手段

通用技術(shù)課程以提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)為目標(biāo),著力發(fā)展學(xué)生以技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用為基礎(chǔ)的技術(shù)實踐能力,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識。通用技術(shù)的實施結(jié)果最后都會體現(xiàn)在某一具體產(chǎn)品上,對此,筆者在教學(xué)實踐中,除了注重運用列舉實例提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識外,更注重通過指導(dǎo)學(xué)生參與技術(shù)應(yīng)用實踐活動提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識。例如為了指導(dǎo)學(xué)生積極參與技術(shù)應(yīng)用實踐活動,筆者特意設(shè)計安排了組織學(xué)生到鋼鐵廠附近的廢渣堆觀察工人揀鐵渣勞動過程活動。在學(xué)生們看到揀鐵渣工人肩背籮筐、手拿刨勾吃力地進行著揀鐵渣勞動的情境后,筆者立即引導(dǎo)學(xué)生研究討論如何運用所學(xué)科學(xué)知識,研究設(shè)計出一種既能減輕揀鐵渣工人的勞動強度,又能提高勞動效率的技術(shù)發(fā)明的方法和手段。在筆者的引導(dǎo)和啟發(fā)下,經(jīng)過學(xué)生們的一番討論與研究,一個在塑料桶內(nèi)放置有可方便上下移動磁鐵的輕小鐵質(zhì)揀拾器設(shè)計方案便產(chǎn)生了,學(xué)生們個個興奮不已,立即開始行動,不久一個真正的輕小鐵質(zhì)揀拾器便研制成功,使用證明:使用該輕小鐵質(zhì)揀拾器揀鐵渣,不僅減輕了揀鐵渣工人的勞動強度,更提高了勞動效率和揀鐵渣的準(zhǔn)確程度,同時學(xué)生們也深深體驗到了技術(shù)應(yīng)用帶來的快樂,深切感受到了學(xué)好通用技術(shù)課的重要。顯然,筆者的上述教學(xué)實踐至少可以得到以下啟示:指導(dǎo)學(xué)生參與技術(shù)應(yīng)用實踐活動是提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識的有效手段。

三、教學(xué)感悟

教育,不能脫離社會、脫離實際、脫離實踐,必須緊跟時代,貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活,為學(xué)生走出校門參與社會實踐提供條件。通用技術(shù)課程以學(xué)生的親手操作、親歷情境、親身體驗為基礎(chǔ),強調(diào)學(xué)生的全員參與和全程參與。每個學(xué)習(xí)者通過觀察、調(diào)查、設(shè)計、制作、試驗等活動獲得豐富的“操作”體驗,進而獲得情感態(tài)度、價值觀以及技術(shù)能力的發(fā)展。筆者的上述教學(xué)實踐使筆者得到如下教學(xué)感悟:1.列舉實例以及指導(dǎo)學(xué)生參與技術(shù)應(yīng)用實踐活動是提高學(xué)生對通用技術(shù)課程重要性認識的有效方法和手段。2.巧用現(xiàn)實生活資源、創(chuàng)設(shè)誘人的教學(xué)情境、指導(dǎo)學(xué)生動手實踐是引發(fā)學(xué)生通用技術(shù)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲以及提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的有效途徑。

通用技術(shù)課包括了技術(shù)知識、思想方法、技術(shù)行為能力、技術(shù)情感態(tài)度、價值觀等許多內(nèi)容。通用技術(shù)作為一門新課程,如何提高教育教學(xué)質(zhì)量,需要每一位通用技術(shù)課教師不斷探索與研究,筆者愿與同行們一起探討與交流。

參考文獻

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