无人机遥感技术范文

无人机遥感技术篇1

关键词：无人机；光学遥感技术；土壤湿度；节约用水

一、我国的干旱状况及干旱预警机制

（一）我国干旱现状

我国是一个严重干旱缺水的农业大国。很多省份的人均水资源量低于500立方米。我国人均水资源占有量在世界银行统计的153个国家中仅排第88位。水资源分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，面积只占全国的36.5%，但水资源量却占全国的81%；其以北地区，面积占全国的63.5%，但水资源量仅占19%，所以水资源短缺是我国面临的严峻问题。并且我国的农业生产几乎全部依靠灌溉，因此发展安全节约高效的精准农业是我国农业发展的一个目标。

（二）我国干旱预警机制

我国干旱预警主要是通过国家各级人民政府抗旱防汛指挥部负责管理。依据国家的相关法律法规、农牧业、水利、气象等部门向同级人民政府递交干旱监测、预测预警决策信息，政府部门根据干旱灾害的严重程度启动不同的预警应急预案，不同部门之间开展的常规干旱监测、预警评估业务信息，供内部业务使用或通过授权的媒体上。所以我们一般得到的天气及干旱情况是比较笼统的大范围的天气状况。但是现在的精准农业上的需要的则是应比较详细的、精准的。同时由于地理环境以及土壤环境的差异即使在同一块土地中不同部分的土壤含水量也会出现差异，更重要的是我国的地理环境比较复杂，想要准确的监测土壤湿度就更难了。

二、无人机在旱情监测上的应用

通过发展安全高效节约的精准化农业是农业现代化的重要标志，也是我国发展农业的一个目标。无人机已经成为一种新型的信息获取途径，在农业现代化的建设进程中，其在精准农业发展中占有的地位会越来越重要，尤其是在农业旱情监测以及农业灌溉上的应用。

（一）无人机遥感技术

传统遥感技术一般采用卫星和大型飞机作为遥感平台，进行大面积观测并获得丰富的综合性数据。但是，传统遥感在小时空尺度的数据采集分析上存在分辨率不足的问题。如果采用小型无人机作为低成本的新型遥感平台，就很好的弥补了传统遥感的缺陷，在局部遥感和应急监测方面会取得巨大的成功。

无人机遥感技术要求搭载的仪器所占空间小、重量轻、抗震性优良。光学遥感技术具有所占空间小、时间短、成像简单、费用少等一系列优点。无人机通过搭载有合成的多功能探测器，以近红外光作为遥感测量的手段，采集多波段光谱数据，依靠地面的操作站对无人机实施操控。

（二）土壤湿度监测与土地灌溉

土壤的含水量是农作物生长的重要指标，农作物的生长都有适宜的土壤湿度范围，在现代的农业生产中我们往往需要及时的了解大面积农田的土壤湿度。传统的土壤水分测量方法有：种子散射法、重力土壤采样法、张力计法、土壤蒸渗法和土壤电阻法。但是这些方法采样时间长且是点数据，不能满足大面积空间、长期的土壤湿度动态要求，没有显著的代表性。微波遥感技术就可以很好解决这些问题，微波遥感监测土壤水分的基础是土壤的介电特性与水分含量间的密切关系，因为土壤的介电常数受水的影响很大。无人机通过搭载遥感设备，对收集到的土壤反射回的微波图像数据进行综合分析，和建立的模型进行对比得到具体的土壤湿度含量，并且可以对图像模糊的区域通过自动或人工对无人机实时进行任务设定、航线调整进行重新的观测。可以更加全面的对土壤进行监测，然后将再次传回的数据与图像进行数据处理分析，得到更加具体的土壤湿度。

农业灌溉是农业生产中最基本的问题，作为下一个严重缺水的国家，发展现代农业是我国农业建设的首要任务。节水灌溉技术在广义上是指相对于传统灌溉技术更加能节约、高效用水的灌溉方法，措施和制度的总称。狭义上是指以现代农业作为前提，根据地域性和作物生长规律的不同，以实现农业产量最高和生态效益最好为目标而进行的水资源开发和灌溉技术的总称。

合理高效的农田灌溉，是保证作物生长和节约用水的基本准则。现代农业中常采用的节水灌溉技术有沟灌、喷灌、滴灌等技术。我们通过得到的不同的土壤湿度对灌溉进行合理的安排，这样既能保证作物产量又能达到节约用水的目的。

三、结语

现代农业的快速发展对农业航空的需求日益增长，决定了农用无人机必定成为农业生产操作的主要力量之一。随着无人机遥感技术的不断发展及其在农业上的应用，为现代的精准化农业的发展提供了更为有利的技术支持，其不仅可以应用在土壤湿度的监测和农业灌溉上，还可以应用在其他农业的信息采集上，对农业生产进行实时监测，从而将农业生产的风险降到最低，保证农业产量，加快推进我国的农业精准化建设。

参考文献：

[1]高占义.中国的灌溉发展及其作用[J].水利经济，2006，24（1）：36-39.

[2]朱平.区域水资源预警方法研究[D].扬州大学，2007.

[3]于宝珠.旱情风险评价模型及其预警机制的研究[D].东北农业大学，2012.

[4]孙伟.中国农业节水技术推广关键影响因素研究[D].东北农业大学，2012.

无人机遥感技术篇2

【Abstract】With the support of advanced science and technology， the development of various social industries has been improved to varying degrees. In recent years， the research and application of UAV remote sensing technology provides important technical support for the mapping of geography and geology. Based on the great impact that the geological disasters broght to people's lives， in order to master the real situation of the development of geological disasters better，to carry out a full range of monitoringit is the focus of the work. therefore， this paper introduced the composition and characteristics of UAV remote sensing technology system and analyzed its practical application in geological hazard monitoring， which aims to promote the application of remote sensing technology in geological hazard monitoring.

【关键词】无人机遥感技术；地质灾害；灾情区域监测

【Keywords】 UAV remote sensing technology； geological disasters； regional disaster monitoring

【中图分类号】P231 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0090-02

1 引言

在对地质灾害区域进行检测的过程中，传统航拍的方式不仅时效较低，同时空间的分辨率相对较低，从整体的视觉效果方面进行观察得知，其综合效果较差。随着科技的进步，人工智能化水平加强，无人机技术得到了广泛应用与发展，从单纯的军事用途逐步应用于民用及商用，为人们的生活和工作带来了较大的便捷。由于地质灾害对人们生活产生极大的影响，掌握地质灾害发展的真实状况能在一定程度上降低灾害的不良影响。因此，本文主要从以下几个方面进行论述。

2 无人机遥感技术简介

2.1 无人机遥感系统组成

在无人机遥感系统当中，主要划分为三大部分：

①地面系统。该系统中主要包含了地面辅助设备、地面监控分系统、起飞着陆系统的地面部分、遥控遥测系统地面部分以及地面遥感测站等。

②任务载荷。该系统中主要包含了火控系统、目标探测系统以及武器外挂系统。而目标探测系统中又分为光电系统、雷达系统和激光测距。

③飞机系统。无人机遥感机因飞行的灵活性、适于低空飞行作业和操作便捷等特点，飞行过程中能获取高分辨率的成像，在测绘领域当中得到广泛的应用[1]。

2.2 无人机遥感技术的特征

通过上文的简介得知，无人机遥感技术的应用能改善传统航拍的影像效果。在其实际工作中，无人机遥感测绘一般以无人机为主要载体，并携带相机和传感设备作为辅助，能准确快速地完成低空小范围区域高精度的测绘作业，其主要优势是应用范围大，投入成本低，这些特点使得其具有的优势多于有人机测绘。

此外，无人机遥感技术具有的另一特征是对测绘数据和信息高效处理的能力，无人机遥感系统的测绘作业以遥感数据为主，此系统精准空间分辨率高，时效性强，测绘周期短，同时相对于测绘数据而言主要是对影像数据的处理研究。依据一般无人机技术特点优势而言，对影像的处理包括影像匹配、像素处理以及正摄纠正等。对数据和图像的处理技术使得到结果的真实性较高[2]。

3 无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用分析

3.1 快速测绘

在采用无人机遥感技术时，由于其和传统测绘方式相比，最大的特征是具有灵活机动的飞行特征，无人机的飞行速度较快、重复周期较短，能在短时间内实现所要拍摄的图像，同时能达到短周期内重复进行拍摄，应用这样的检测方式对地质灾害发生地区产生的影响相对较小，能起到对灾情动态检测的作用。辟如，六旋翼无人机在鲁甸地区地震中的应用，拍摄的速度为72次/s，拍摄的精度高达40mm。由于无人机的可操作性较强，参与操作的人员只需要在短时间内进行专业的培训，便能开展正常的测绘工作。对地震灾区进行无人机测绘的结果如图一所示。从测绘效率的角度得知，在测绘活动开展的第一次飞行的7min内，完成测绘的面积为100000m2；从测绘精准度的角度而言，精识却锏40mm，通过对图片的观察能清楚地看到树木的纹理分布；依据测绘可视化的角度，处理并合成的影像数据可以从电脑上清楚地看到地质灾害区域的俯视图和仰视图，从不同角度访问全面地了解到灾区的真实状况，这对灾情影响范围的控制和救援工作的开展提供了切实可行的参考。

3.2 地质灾害排查测评

通过采用无人机遥感技术，得到了相应的影像数据，提取灾区地质状况的二维和三维的图像，实现了对灾区地质地貌的全面展示。在对地质灾害程度进行测评时，无人机遥感测绘技术作为数据的主要来源，能够充分地利用GIS技术，针对地质灾区的内地质条件、气候预测还有植被破坏的程度等方面的内容予以专题图的绘制，采用GIS对空间分析的能力，来对地质灾害区域进行等级评定，为地质灾害区域将要发生灾害次生的类型、规模以及区域等方面的信息予以全面的标识，这样等级评定，对后续救援路线和资源的分配具有重要的作用。

4 无人机遥感技术未来发展前景探究

在先进科学技术的支持下，无人机遥感技术得到较好的发展与应用，在地质灾害监测中，由于其自身具有灵活和精准度高的特征，在未来的发展中强化软件性能在很大程度上提升测绘的技术。硬件方面，无人机自身飞行具有稳定性、抗逆性，影像拍摄的频率得到很大的提升。从而提高影像获取的硬件支撑能力，尤其是在空间分辨率方面和对不良天气的抵抗力方面能得到适当的提升。对无人机硬件方面的改良主要是为了获取高精准度和低噪点的影像与数据，进而节省后续对图像处理的成本和时间。对于软件开发方面，最主要的发展方向是研发抗干扰能力和数据加密技术能力的提升。

5 结论

通过本文的论述得知，无人机遥感技术具有较强的灵活性和较高的精准度，在对灾区地质进行监测和地貌测绘方面，与传统的航拍和有人机相比，性能较好，生成的三维模型更真实。在此次的研究中，对无人机遥感技术应用在地质灾害监测中快速测绘、三维建模、地质灾害排查测评的分析，充分证明了该项技术具有的优势。本文最后对无人遥感技术未来发展的前景进行了分析，望此次研究的内容和结果为地质测绘技术的应用起到参考性的作用。

【参考文献】

【1】王帅永，唐川，何敬，等.无人机在强震区地质灾害精细调查中的应用研究[J].工程地质学报，2016，09（04）：713-719.

无人机遥感技术篇3

关键词：无人机遥感技术 土地执法 遥感监测

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0009-05

无人机遥感技术较传统的遥感技术而言，是一种低空遥感技术，它是以获取低空高分辨率遥感数据为目标，操作方便、灵活性强、成本较低的一种专业化遥感系统。随着社会经济的快速发展，各行各业对高分辨率的基础地理信息需求越来越大，仅靠以往传统的卫星数据系统获得的遥感信息数据和影像数据已无法满足现实需求。因此，无人机遥感技术作为一种新兴的、低成本、高分辨率、易操作的遥感技术自然受到各行业的追捧。当前，无人机遥感系统广泛运用于土地执法监测，这样有助于监测土地利用情况，并对其进行合理规划和土地资源管理。

1 无人机遥感技术概述

1.1 无人机遥感技术的特点

1.1.1 操作简单

随着无人机技术的不断成熟，其操作也愈显简便化，在使用无人机进行土地执法检查时，可以事先设定好飞行路线，针对空中和地面实际情况，通过校正数据以达到对目标的精确测量；当无人机出现故障时，其系统可以自动进行诊断，一旦出现故障，无人机可以自行返航到起点，以等待排除故障重新进行测量。

1.1.2 灵活方便

无人机不需要专门的场地进行起飞或降落，使用起来极为方便，可以通过多种方式在山坡、田地等地域进行起飞，并快速到达预定目标进行测量，完成测量任务后可以通过伞降或滑行方式回收。同时，无人机机身重量较轻，体型不大，携带也较为方便。

1.1.3 高分辨率

相比传统航拍技术，无人机遥感技术具有高分辨率获取影像数据的能力，这是无人机遥感技术的最大特点，无人机遥感技术获取影像的空间分辨率最高可以达到厘米级，主要得益于其具备面积覆盖、倾斜成像的技术能力。

1.1.4 低使用和维护成本

日常的维护、保养费用低，作业时的成本不高，正常情况下的支出：系统的直接成本很低，只需要设备的折旧费、人员工资、交通开支等。随着大量实验生产的开展，低空遥感技术已日趋成熟，无人机遥感技术以其机动、灵活、快速的反应能力和运行成本低等优势，正逐步成为航空遥感系统的有力补充，尤其是在小范围的遥感调查中能发挥非常重要的作用。近年来已成为影像数据获取的有效手段之一，能弥补卫星RS的不足。

1.2 无人机遥感的影像处理流程

1.2.1 影像的畸变差纠正

由于无人机遥感系统操作简单、运用灵活，成像分辨率高的特点，便广泛用于航拍领域中。因无人机相机的不同，无人机的类型也不尽相同，大多数情况下无人机遥感系统使用的都是普通相机，其拍摄出来的相片会出现畸变现象，一旦出现畸变，在后期相片数据处理结果上会出现误差，为了保障数据的真实准确性，都会事先纠正影像畸变，常见的处理方式有消除主点偏移、旋转影像等。

1.2.2 影像的三角测量

无人机遥感系统在低空进行航拍时会自动完成影像的三角测量，传统影像的选点和转点工作是由人工完成的，其效率较低，而无人机遥感技术能够自动完成选点和转点工作，工作效率大大提高。同时，影像中的各个坐标也是自动获取的，其坐标系中密点位置及参数也是自动形成。

1.3 无人机遥感系统简介

无人机遥感系统分为空中控制、地面控制以及数据处理系统，空中控制系统主要包括无人机机身、影像获取系统、控制飞行的动力系统等；地面控制系统主要包括无线通信系统及接收系统等，以对无人机进行航线规划及飞行控制。数据处理系统主要是影像数据处理软件。目前无人机遥感系统在国土遥感应用、能源遥感应用、林业遥感应用和农业遥感应用等领域得到了广泛推广，具体无人机航测遥感系统如图1所示。

民用无人机通常分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机这3个种类。固定翼无人机是多数民用无人机的主流平台，这种飞行器的发展趋势主要向微型化和长航时发展，当前微型化的无人飞机大小只有巴掌大，长航时无人机能飞行时间大约10小时，起飞的方式也多种多样，有弹射、滑行、车载等等，降落的方式也可以选择伞降、滑行和撞网都可以；无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。

2 无人机遥感技术在土地执法工作中的运用

土地执法是指县级以上人民政府国土资源行政主管部门按照法定程序和方式，依据该行政区域内土地管理法律和法规，通过遥感监测、动态巡查、地理信息系统等技术手段掌握该行政区域的新增建设用地和耕地保护情况，起到发现、制止并监督查处违法用地行为。具体体现在土地卫片执法检查的应用、土地管理动态巡查监测、违法土地案件整改情况监测和耕地保护的日常监测等方面的工作。

2.1 土地卫片执法检查的应用

国土资源部在2010年颁布了15号令，并且在全国开展了土地卫片执法检查工作，土地卫片执法检查是指通过卫星遥感监测、地理信息系统等技术手段对一个地区的土地利用情况进行监测，制成遥感影像图，将同一地域前后两个不同时点的遥感影像图进行叠加对比，可以反映出该地域土地利用的地表变化情况。通过对卫片监测所反映土地利用情况发生变化的地块逐一核查，掌握该行政区域的新增建设用地情况，发现、制止并查处违法用地行为。这几年持续的土地卫片执法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了进一步改善；个人、企业及各地政府依法使用土地的意识有所提高；土地市场秩序有所好转，但是由于卫星影像是全国统一时点获取，获取时间是在土地卫片执法开展前一年的8月份，所以在开展土地卫片执法时，较发达地区的影像和实地有较大的差别；另外有的地区的卫星影像分辨率不高，影像的清晰度不够，因此，较发达地区的国土资源局为了加强对土地利用情况监督，有效遏制土地违法使用行为，进一步规范土地管理，采取无人机航拍监测方式对该地域进行土地监测。以2015年湖南省岳阳市土地卫片执法检查工作为例，2015年4月，岳阳市国土资源局获得了国家下发的2014年8月的2M分辨率彩色卫星影像，但是由于得到的卫星影像部分区域出现被云层，薄雾遮挡，清晰度不够，并且卫片执法开展时间和卫片拍摄时间相差半年，为了保证该市土地卫片执法检查工作的科学性和准确性，政府部门采用了无人机遥感技术对该市区进行航拍取像。在无人机机型中，固定翼无人机是飞行速度最快，续航能力最强的机型，因此，政府部门选用了IRSA（中遥）Ⅱ固定翼无人机，佳能HF M52相机进行航拍，拍摄的航片影像的分辨率为0.2 m，从线路规划、无人机飞行、航片的快速处理（如图2）和影像的建设用地解译等全部工作共用了15天顺利完成。

2.2 土地管理动态巡查监测

近年来，由于土地经济市场繁荣，从而导致违法占用土地、违法建设现象时有发生，基层执法部门任务繁重，在日常巡查过程中，由于受地域条件等因素制约，巡查工作有一定困难，存在对违法用地发现率低、发现不及时等弊端。“无人机航拍监测具有灵活机动、精细准确等特点，不受地形地貌等因素干扰，能够获得准确的视频和高精度的图片，确保不留盲区和死角，实现对辖区范围的全覆盖。土地执法部门通过无人机对该区域土地进行动态巡查监测，可以全面有效地了解该区域违法用地、违法建筑的情况。通过对制定区域进行无人机监测，对比同一区域前后不同时间点的影像数据资料，利用对比软件设备进行解译，最终为执法部门的执法行为提供数据来源。笔者所在的长沙市国土资源局在开展土地执法的动态巡查工作中，对涉及的违法用地进行了执法检查，对部分违法情况不清楚的地方或者某区域可能存在违法用地行为的，采用了无人机遥感技术对其进行拍摄，对土地监察动态进行定点巡查，其期限通常为3个月，为了保证航拍影像质量，航拍效率，使用了高质量、高安全性的无人机遥感技术。从而取得清晰的遥感监测图斑。图3为岳阳市某广场的影像对比图，由于2012年的卫星影像分辨率太低，无法有效辨认影像中的一些信息，无法为违法占用土地立案工作提供有力的依据，2013年是用无人机航拍，无人机是运用zc-5型，长2.1 m、翼展2.6 m，可以抵抗五级左右大风，飞行范围一般在2 000 km2，配置相机是佳能5D Mark Ⅱ、24 mm定焦镜头。在最终形成的清晰航片影像中，可以发现分辨率较高，建设面积和类型非常明显。

2.3 违法土地案件整改情况监测

在土地执法工作中，许多违法占用土地、违法建设案件被发现和查处整改，而土地执法部门在对违法占用土地查处整改情况进行现场调查取证时，如果用常规全站仪实地野外数据采集方法成图，作业量大，耗费时间长，成本高（每平方公里的费用达到8～15万元），且不宜大面积开展，不仅给土地执法工作带来不便，也严重影响了遏制违法占用土地的行为。相比野外实测，无人机航测具有周期短、效率高和成本低等特点，对于面积较小的大比例尺土地测量任务受天气和空域管理的限制较少，成本较低。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的彩色影像，从而将大量的野外工作转入内业，保证违法土地整改查处情况监测的高效性。所以越来越多的国土资源局通过使用无人机遥感技术对违法占用土地面积较大和集中的区域进行航拍摄像，更直观和快捷地了解该区域的实际查处整改情况，而基于无人机机动性能强、不受场地情况限制，并且携带方便，执法部门可以充分利用无人机对违法占用土地进行监测摄像，实时记录土地违法案件的整改情况。

2.4 耕地保护的日常监测

耕地保护是加快经济发展方式转变的根本要求，在2015年1月视频会议作出重要批示，批示指出我国人多地少，任何时候都要守住耕地红线，守住基本农田红线。要坚持数量与质量并重，严格划定永久基本农田，既要明确其特殊用地政策，又要严格规范用地管理，加强监测督察，对土地违法违规问题动真碰硬、重点问责。这对土地执法的工作有了很高的要求，为了认真落实耕地保护，一些政府对于耕地较集中，耕种条件较好的区域开展了无人机遥感的定期巡查。比如常德市政府今年计划对该市区拨款150万元，运用无人机，分辨率为0.5 m的遥感技术，隔两三个月拍一次重点基本农田的保护区，以第一次作为基础，如果地面上有变化，比如耕地变成建设用地，或者耕地变成其他地类而引起耕地被破坏，这样就可以清楚地在内业处理后的航片影像中发现，常德市计划通过此项工作来开展对重点基本农田保护区的监测和耕地保护的高技术、高效率的推广工作。

3 无人机遥感技术可能存在的问题

无人机遥感技术作为一种低空航拍影像数据采集的主要方式，其灵活机动、续航时间较长、影像收集实时等优点，已成为卫星遥感系统的有效补充，而随着社会的不断发展，无人机遥感技术的运用将更加广泛，然而，基于无人机自身的限制，还需要不断完善无人机系统，以确保无人机遥感技术的稳定性和抗风险性。

3.1 抗风险能力有待提高

无人机机身较轻，由行高度低，容易受到风速影响，但为了提高无人机的抗风险性，通常情况下都是采取增加无人机机身重量，但是无人机承担量小，如果增加机身重量，其稳定性会下降。因此，如何在机身较低或不增加重量的情况下，通过改善无人机遥感技术来提高无人机系统的稳定性和抗风险性，保证无人机飞行安全是当前无人机遥感技术需要解决的重要问题。

3.2 拍摄范围不大

由于是低空飞行，一个架次拍摄的范围较小，并且体积不大，续航时间较短，一般只能飞行几个小时到十几个小时，仅适用于小范围区域的调查，对于大面积区域的全天候调查，需要配合大飞机、卫星影像数据开展调查。

3.3 遥感数据的后处理技术

当前使用的无人机遥感摄像设备是一种小型的数字相机，与传统的卫星摄像系统相比，其摄像数据太多，影像篇幅小，从而导致后期数据处理时间较长，因此，针对这类问题，应开发影像自动识别和拼接软件，提供影像数据处理效率，节省数据处理时间。

4 结语

当前，与传统航空遥感系统相比，无人机遥感技术具有更大的灵活性，使用便利，并且摄像时间短、影像分辨率高，弥补了传统航空遥感系统的不足，从而被广泛运用于土地执法监测领域。通过无人机遥感技术获取的高分辨率影像，对各类地物信息进行提取，可以有效提供土地利用情况的准确数据。然而，无人机遥感技术作为卫星遥感系统的补充，多运用于一般的小范围区域地形图绘制，加之无人机自身的一些不足和限制，无法满足大范围监测需求，因此，改进无人机系统质量，提高系统稳定性和抗风险性，改进遥感数据的处理技术等，是下一步无人机遥感技术发展完善的一个方向。

参考文献

[1] 范承啸，韩俊，熊志军，等.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2009（5）：214-215.

[2] 郎城.无人机在区域土地利用动态监测中的应用[D].西安科技大学，2011.

[3] 王伟娜，葛莹，李心玉，等.航测成图与卫星影像测图的比较分析[J].测绘科学，2008（5）：65-66，72.

[4] 朱京海，徐光，刘家斌.无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展[J].环境保护科学，2011（9）：45-48.

[5] 黄爱凤，邓克绪.民用无人机发展现状及关键技术[C]//第九届长三角科技论坛.2012.

[6] 荆平平.无人机影像获取与信息提取应用研究[D].中国地质大学（北京），2014.

[7] 王邦松，艾海滨，安宏，等.航空影像色彩一致性处理算法研究[J].遥感信息，2011（1）：45-49.

[8] 范承啸，韩俊，熊志军，等.无人机遥感技术现状与应用[J]. 测绘科学，2009（5）：214-215.

无人机遥感技术篇4

关键词 无人机；遥感数据获取；应用优势

中图分类号 TP7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0121-02

0引言

无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。第一，对场地要求低，作业方式灵活快捷，能快速响应拍摄任务；第二，平台构建，维护以及作业成本相对较低；第三，因其飞行高度低，能够获取大比例尺高精度的影像，在局部信息获取方面有着巨大的优势；第四，飞行高度一般低于1000m，不必申请空域；第五，能够获取高重叠度的影像，增强后续处理的可靠性；第六，便于携带转移方便。现在无人机已经应用到了各个领域各个行业中，本文主要对无人机遥感，在测绘行业中的应用及发展，做些阐述和探讨。

1无人机遥感系统组成

无人机遥感系统组成包括硬件、软件和通讯系统，其中硬件系统又包括了飞行设备和遥感设备。

2 无人机遥感监测的特点

2.1快速、高效

突发事件发生后，无人机可以立即响应，并对测区进行全面监测，单台无人机每天的监测能力最高可以达300平方公里，监测效率会得到大大的提高。

2.2直观、全面

随着遥感影像处理技术的发展，可以利用无人机遥感影像生成高分辨率图像，通过图像可以直观辨别污染源、可见漂浮物等信息，生成分布图，为环境评价、环境监测等提供真实的依据。

2.3大尺度、宏观性

无人机可以实现不同航高、大区域的飞行，实现低空间小范围的精确监测的同时，还可以进行高空间、大面积监测。并可以多架次，反复对测区进行监测。

2.4分辨率高、采集速度快

无人机获取影像具有较高分辨率，最优分辨率可达0.1m，超过所有的卫星影像数据。对场地要求低，作业方式灵活快捷，能快速响应拍摄任务，数据采集速度快。

2.5处理速度快、成本低

无人机获取影像数据，成本相当于利用卫星获取影像数据，但却拥有航空影像获取的优势，并在影像获取后，采用高性能的处理技术，可对数据进行预处理及后处理，生成高程数据。数据处理速度快，数据获取成本低。

3无人机遥感的应用

3.1无人机与国土监测

国土监测的主要工作之一是对国土变化进行实时监测。传统实地调查的方式具有滞后性，不能及时的反应土地的变化情况。卫星遥感数据由于采购时间长等原因，具有一定的限制，且分辨率低，同样不能反应土地的实时变化。航空遥感受气候和航空管制的制约，在突发状况下，难以保障在第一时间到达监测区域。而无人机遥感克服了以上缺点，能及时发现违规违法用地、滥占耕地、非法开采和生态破坏等现象，及时反馈并进行制止。

3.2无人机与地质灾害监测

我国是一个地质灾害频发的国家，主要的地质灾害又集中在山地地区，该区域气候恶劣，受云雾影像较大。航空遥感所获取的影像受云雾影响，分辨率不高。而无人机能低空飞行，不受云雾天气影响，获取成本也较低，影像分辨率高，灵活方便，能及时对灾害发生情况、影响范围、交通情况与潜在次生灾害的调查提供技术支持，并且能够保障作业人员的安全，避免人员的再次伤亡。利用无人机低空图像与地质灾害信息在空间上叠加，可以得到直观的地质灾害现状图。

3.3无人机与环境监测

环境监测的主要对象为各类自然保护区、环境污染和环境事故应急监测，保护区大多具有面积大、位置偏、交通不便等特点。传统的调查方式不能及时有效地进行监测。无人机遥感系统能获取高分辨影像，能清楚的分辨保护区内的植被、水文、人类活动影响范围等，能及时的发现保护区的破坏情况并进行实时的保护。无人机遥感从宏观上观测污染源分布、排放状况，实时监测跟踪突发环境污染事件并及时取证。在环境事故突发，条件恶劣的情况下，无人机能低空飞行，动态获取事故的发展情况，为环境部门应急管理提供技术支持。2010年的大连输油管线爆炸，约50km2海面受到污染，环保部利用无人机技术在恶劣条件下低空飞行，提供海面油污监测数据，动态反应溢油发展情况，为环境监测应急管理提供重要技术支持。

3.4无人机与城市绿化监测

城市绿化监测的重要内容是监测城市绿地情况，进而评价城市生态环境现状。通过无人机在低空航摄获取的影像分辨率高于通过卫星获取的影像，且能突破卫星影像楼层阴影的影响，获取数据更加准确，更能满足城市绿化测定工作，可以为政府掌握城市生态环境提供重要的数据。

3.5无人机遥感在应急保障方面的应用

自然灾害具有突发性特点，灾害应急救援的关键是灾害发生后的快速反应。及时快捷的灾情信息对于及时制定救援策略，提高救援效率和质量起着至关重要的作用。无人机遥感系统具有实时性强、机动灵活、影像分辨率高、成本低的特点，且能够在高危地区作业，使得无人机遥感可以在自然灾害发生后迅速反应，第一时间掌握灾区情况，在应急保障方面发挥重要的作用。目前，无人机遥感已经在四川汶川大地震、芦山地震中发挥了重要的应用。

3.6在其它领域的应用

除了在上述行业中的应用外，无人机还能广泛的应用于气象、水利、农业等各行各业中，可以在短时间内为各行各业提供高分辨率影像数据，提高这些行业的工作效率，为规划、决策提供依据，使决策更具有科学性。

4 应用前景

目前我国在无人机的使用上仍处于初级阶段，无人机遥感作为一个新兴产业，还没有被更多的人所了解，所以市场还有一定的局限性。但是随着测绘行业和无人机行业的不断发展，无人机遥感将会在很短的时间内被应用于各行各业的生产实践中，在无人机上搭载不同的民用设备，就可以应用于不同的领域，无人机遥感市场将在未来几年迎来跨越式发展。

5 结论

无人机以其机动灵活、使用成本低、分辨率高、现势性强、不受场地限制等优势成为遥感科学的又一强有力工具。无人机所获得的高分辨遥感影像数据可运用于国土、水利、环保等各个领域，减少工作强度和资金投入，提高工作效率。无人机的优势和作用也在一天天的突显，在遥感工作中将有着更为广阔的发展和应用空间。

参考文献

[1]金伟，葛宏立，杜华强，徐小军.无人机遥感发展与应用概况[J].遥感信息，2009（1）：88-92.

无人机遥感技术篇5

关键词：大数据；航天遥感；战略

中图分类号：P237 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）015-000-02

一、航天遥感和航天遥感系统

近些年来，大数据已经成为继云计算、物联网之后 IT 领域最流行的词汇，并在各行各业中广泛出现，受到人们越来越多的关注，也引起很多专家学者的深入研究。从2012年3月开始，美国开始投入对大数据的研究，与大数据相关的研究发展规划被列入科学信息领域的重要举措之一，相关部门基于大数据背景下获取、存储、处理等方面展开对遥感信息技术的研究。本文以航天遥感的现状为基础，分析航天遥感系统的技术现状，得出航天遥感系统如何面对大数据时代挑战的结论，以便于迅速采集遥感数据、对遥感数据进行分析和管理，满足人们对航天遥感的需求。

遥感是为了获取远距离物体的相关资讯，遥感技术被广泛应用于现场勘测，适用于面积广阔的观测，数据的综合性和可比性较强，具有很强的时效性，在勘测过程中不需要通过物理接触，而是通过电磁波的反射以及辐射，通过数据的采集和计算，实现对物体的远距离探测，获取包含物体的遥感数据信息。这里需要注意的是数据不等同于信息，数据承载有效的信息，在目前的应用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以发射、反射、吸收电磁波信号，都属于遥感信息源。地物的空间信息的获取方式需要通过搭载在遥感平台上的遥感器来获取。

二、大数据的概念

大数据是适应时展需求所衍生出来的概念，顾名思义，大数据所指的数据数量十分庞大，通过传统的收集渠道不能帮助企业采集、管理有效的信息，也无法立足于时代背景，向企业提供与经营相关的策略。直到2009年，“大数据”才逐渐出现在公众视野，以难以预计的速度进行扩散。研究大数据的目的并不是采集数据，而是将采集的数据进行分析、管理、处理、应用，增强数据应用的能力，进一步完善使用数据的功能，从而挖掘有应用价值的资讯，大数据技术具有可观的发展空间。大数据时代在信息通信、海量存储等方面有利于解决航天遥感系统迅速采集信息、处理数据，本文的重点放在数据存储方面，并分析新时代背景下航天遥感技术存在的机遇和挑战，进一步促进航天遥感技术的可持续发展。

三、航天遥感技术迎来的机遇

1.航天遥感技术的重要意义

航天遥感可以对环境和资源进行有效的勘测，也可以对信息技术进行有效的掌控。可以说从一定意义上讲，航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。 航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。同时，遥感信息的获取、处理、加工和服务，与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关，正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。

2.大数据时代航天遥感技术的机遇

（1）云存储

在大数据时代的背景下，航天遥感技术可以使用云储存的技术，对数据进行实时更新，包括对数据副本进行实时更新，占有极少的硬件资源，广泛应用于亚马逊等电子商务行业中。存储虚拟化技术是云存储系统的关键所在，包括主机、基于网络、基于存储阵列三种，为了将设备的物理属性屏蔽，完成对异构存储设备的统一映射。基于主机需要使用虚拟化软件，在实际运用的过程中会增大主机端的负载，无法拓展主机的空间。基于存储阵列需要安装虚拟控制程序，将逻辑存储单元与多个物理磁盘设备相对应，这种操作具有可以满足用户对存储性能的要求，同时也存在一些缺陷，比方说拓展性能较差，无法延伸设备的拓展性。存储虚拟技术采用基于网络的形式可以集中上述两种存储虚拟技术的优点，在满足用户对存储性能需求的同时，保持设备一定的拓展性，因此很多企业都使用基于网络的主流形式。

（2）数据库

随着时代的发展，很多数据并非以文字的形出现，归属为非结构型的数据和文档，数据呈现半结构化的发展趋势。在云存储系统中，NOSQL数据库需要以数据增长需求为考虑因素，分析数据的实用性和可用性，尽可能满足人们对勘测各方面的需要。再进一步细化，数据库使用弱一性的特例，保证用户最后的运行个结构是类似的。一般情况下，NOSQL数据库分为四种，根据不同的情况，使用不同类型的数据库对数据进行储存。

四、航天遥感技术发展需要解决的问题

1.遥感大数据的自动分析

数据挖掘指的是，从海量的数据中通过算法搜索隐藏信息的过程，是目前大数据处理的重要方法，可以从遥感大数据中勘测出地表的变化规律，了解社会以及自然的变化过程。随着对地观测遥感的大数据不断出现，遥感信息语义的复杂性、数据维度语义的丰富性、传感器语义的多样性等特征使航天遥感技术对表达方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、时相、层次、方位观测数据即该地物在不同观测空间的投影，在实际观测过程中，遥感大数据需要考虑多分辨率、多源影像那个特有的特征表达模型，以及模型如何进行相互间的转化，从纹理、光谱、结构等低层结构出发，抽取多元特色的本征表示，建立可以跨越差异的目标特性，达成遥感数据一体化的目的。遥感大数据的自动分析，指的是挖掘遥感大数据信息，实现遥感观察数据向知识转化的前提，主要目的在于建立统一、语义的遥感大数据表示，为后续的数据挖掘作铺垫。遥感大数据的自动分析包括数据的检索、表达、理解等方面。

2.大数据时代航天遥感安全问题

结合目前的情况来看，我国航空遥感发展缺乏完善的监管制度，在具体运作的过程中缺乏协调和规划，相关的资讯和信息无法进行资源共享，无法对行业内的资源和技术进行整合利用，再上航天遥感技术的核心技术过于依赖国外，存在创新能力不足的问题，导致遥感迈入产业化具有一定的难度，产业化的发展需要技术与资金的不断投入，不确定性遥感信息模型和与人工智能相关的系统开发也有待进一步的深入研究。

五、航天遥感技术的发展趋势

1.大数据时代背景下航天遥感技术的发展方向

通过航天遥感技术，可以由航天、地面观测台组成以地球为研究对象的综合观测系统，提供定量、定时的数据，在大数据时代背景下，完整性和机密性是航天遥感技术的重要特点，航天遥感技术涉及国家政机密，因此如何保障完整性和机密性是航天遥感技术需要面对的问题。根据时代的要求，人们越来越重视数据的安全性和实用性，所以发展航天遥感技术的时候需要根据上述特点进行发展。面对当前的形势，高分辨率小型商业卫星发展迅速，雷达卫星遥感日益受到青睐，遥感技术的监测精密度将不断提升，呈现向上的发展趋势。

2.新时代要求航天遥感技术人才培养发展展望

在这个新时代背景下，航天遥感技术具有可观的发展前景，从事该领域的专业人才短缺，航天遥感技术是我国的战略新兴产业，可以为航空航天信息技术的发展创造更大的发展空间。学校应该增加与此相关的专业设立，规划相关的人才培养的计划，在培养航天遥感人才需要结合大数据的知识背景进行学习，让从事航天遥感的人才跟上时展的需要，重点掌握与遥感技术相关的知识。与此同时，学校方面应该重视对航天遥感技术的人才进行培养，定向向人才灌输有关大数据遥感的知识，让学生规划在航天遥感领域的发展，为学生毕业从事航天遥感方向的工作奠定想学术基础。

3.新时代下航天遥感技术发展趋势展望

新时代背景下，数据化的普及在一定程度上促进了航天遥感技术的发展，加上我国政策对航天遥感技术的大力支持，包括数据库、云计算在内的数据库等新兴技术应用将推动航天遥感技术的变革。航天遥感技术呈现良好的发展趋势，促进各行各业进行资源的调整和整合，新时代背景下的航天遥感技术从“定性”向“定量”转变，呈现多平台共存、综合应用不断深化的发展趋势，展现市场不断扩大的发展趋势，极大地提升了科研工作者的工作效率，使航天遥感技术行业呈现全新的面貌与发展趋势。

参考文献：

[1]汤国安等编著.遥感数字图像处理[M].科学出版社，2004.

[2]李国杰.大数据研究：未来科技及经济社会发展的重大战略领域：大数据的研究现状与科学思考[J].战略与决策研究，2012，6（1）：647-657.

[3]乔朝飞.大数据及其对测绘地理信息工作的启示[J/DK].测绘通报，2013（1）：107-109.

[4]王树良.大数据下的空间数据挖掘思考[J/DK].中国电子科学研究院学报，2013，8（1）：9-17.

无人机遥感技术篇6

[关键词]环境保护；无人机遥感系统；应用

中图分类号：X87文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）06-0348-01

引言

进入二十一世纪以后，中国的工业化程度有目共睹，一系列污水废物的排放为环境带来了沉重的负担，党和政府对于环境保护给予了极高的重视。为了切实的做好环境保护工作，我们首先就需要收集那些环境中的信息和数据，才能以此为依据制定出环境保护的工作方案。无人机遥感系统是在科技不断进步的条件下产生的，它较航空航天遥感系统更加具有优越性，无人机遥感系统与环境保护工作的结合，是非常明智的，取得的效果也是非常显著的，因此本文就立足于无人机遥感系统的基础理论，对于其在环境保护中的应用进行分析。

1无人机遥感系统

1.1无人机遥感技术的概述

无人机就是不需要人力控制、依托于计算机技术的发展、能够以无线电形式控制的一种飞行器。我们一般情况下会将无人机分成无人直升机和固定翼无人机这两种。而遥感就非常好理解，根据其字面意思就可以解释，遥即遥远、不接触，感则是感应感知，简单来说也就是在不接触待测物品的前提下，通过一些比较先进的信息收集技术以及信息传递方式把对物体探测后收集到的数据传回给信息处理中心。无人机遥感就是二者的有机结合，在无人机上安装一些信息的收集器械，利用无人机不需要人力驾驶的优点进行一些较为复杂的信息收集工作。

1.2无人机遥感系统的作业流程

无人机遥感系统的工作我们一般情况下分为两阶段。第一个阶段就是作业之前的准备工作，比如说研究合理的飞行路线、选择无人机安放的地点、核查无人机的工作状态等等，这一个步骤中必须要严格谨慎，绝不能出现疏漏，否则后期的工作就无法顺利进行。第二个阶段就是正式进行信息收集，把无人机运送到监测地点、测试控制系统是否能够接收信息、无人机的起飞降落等等，都属于这个阶段中。现在我们国家采用的无人机一般都是在起飞阶段和降落阶段需要人工控制，在进入了預定轨道后就可以由无人机中设定好的计算机程序进行自主控制。

1.3无人机遥感系统的优点

无人机遥感系统具有极高的科技含量，相应的它具有的优点也非常多。它能够利用很少的资金投入完成复杂的收集工作，收集到的信息准确度也非常高，另外就是一些人力无法企及的环境它也能够顺利的进入并且完成任务，最重要的就是它能够长时间的维持环境监测。使用一次无人机的成本比卫星之类的系统要低上许多，并且这种技术能够确保工作人员的人身安全。

2无人机遥感系统在环境保护领域中的应用

2.1在建设项目环境保护管理中的应用

一个项目想要获得审批，就必须要有环境保护部门出具的环境影响评价书，而这份报告中就需要涉及到项目周边地区的地形图。一些大型城市周边的地形图可以通过卫星图像记录进行成像，然而在一些比较偏僻的地方这种手段就无法取得成果，即使是勉强找到了有相关性的文件，也会由于清晰度不足或者是成像不够完整无法加以应用。为了解决这种问题，一般项目的立项机构会临时进行绘制工作，但是这种方法也存在着许多缺点，比如说需要的时间非常长，这对于项目的审批非常不利。另外就是一些机构出于无奈会选择一些非实时的、分辨率非常低的图像进行申请，这样很难取得良好的工作效果。在无人机遥感系统出现以后，这种偏僻地区的地形成像问题得到了解决。它凭借着自身的一系列优势，能够在短时间内为申请立项单位提供分辨率高、成像效果清晰的地形图，另外就是，在一些山地等比较危险的环境中，能够替代人力完成任务。无人机遥感系统在出色的完成任务的同时，也能够保障工作人员的人身安全。在项目的环境影响评价中运用无人机遥感系统以后，可以与之前的地形成像进行比对，这样就能够分析得出本项目对于环境的影响情况。

2.2在环境监测中的应用

过去的环境监测工作，一般都是利用点式采样法来确定整片区域内的整体环境情况，这种方法由于其选择的点不具有代表性，随机性比较强，所以有一定的局限。无人机遥感系统的出现和使用很好的解决了这个问题，它能够在大范围内、长时间的进行环境信息收集以及监测，这对于环境监测工作的意义是无可比拟的。在无人机遥感系统中，依托于无人机上安装的成像仪，能够将环境中的各项信息数据非常准确的传输到处理中心，另外其能够收集到的数据种类也是多种多样的，甚至可以通过地面成像系统找到排污口以及污染源，快速的将环境污染问题解决掉。另外，无人机上还可以根据具体的需要，安装大气情况监控设备，从而对待测区域内的大气污染情况进行检测。

2.3在环境应急中的应用

在处理环境应急问题的时候，无人机遥感系统的作用就显得更加明显。它能够不受交通不畅的影响，从空中抵达待测区域，另外由于其无需人员驾驶的特征，还能够抵达一些具有辐射性或者危险的高危地带，对该地区的环境情况进行实时高效的测定。通过在无人机上安装的影响设备，它能够将待测地区的影响数据及时的传达出来，以便我们对现场的救援进度等进行管理和统筹。无人机遥感系统在环境应急中的应用，为环境保护机构的及时应变以及事后处理带来了极大的便利，使得环境应急处理水平得到提升。

结语

总而言之，作为时代进步和科技发展的产物，无人机遥感系统在环境保护领域中得到了广泛的认可，并且已经取得了非常喜人的成就，它能够为环境工作者提供更加安全、便捷的工作条件。所以说，在今后的工作中，环境保护机构需要不断的更新工作手段，提升科技含量，把无人机遥感系统更好的应用在环境保护领域，使其发挥出自身的优势，为我们的环境保护做出贡献。

作者：倪枫

    参考文献 

[1] 钟林华.无人机遥感系统在环境保护中的应用探索[J].科技创新与应用，2015，（24）：291. 

[2] 杨海军，李营，朱海涛，洪运富.无人机遥感技术在环境保护领域的应用[J].高技术通讯，2015，25（06）：607-613. 

[3] 蔡丽，付博.浅谈环境保护领域内无人机遥感系统的应用[J].企业技术开发，2014，33（26）：55-56. 

无人机遥感技术篇7

关键词：低空；无人机；遥感测绘

当前全世界有32个国家正在研制超过300种无人飞行器，41个国家正在使用近100种无人飞行器。世界许多国家正在建立民用无人机产业，并推动其广泛应用，而中国无人机产业也取得了很大进展，产品已经开始出口到国外高端市场。专家指出，随着无人机装备的发展和服务队伍的建设，我国已能够利用无人机为国民经济建设服务，无人机发展已经进入社会应用的新时期。低空遥感技术是近年来在遥感技术基础上迅速发展起来的地理信息数据快速获取技术，该技术利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影，采用IMU/GPS技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业，具有机动灵活、高效快速、精细准确、可云下摄影等特点。空航测遥感技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。近几年，这项技术在我国得到了快速发展和应用，积累了丰富的技术资源。

山高起降条件差、云层低，应用常规航空摄影较为困难的地区，引进低空无人机航摄系统，一方面可快速、高效地获取高精度航空影像，极大地提高测绘成果的现势性，大幅度提高测绘应急保障服务能力；另一方面获取的高精度影像经快速处理后可广泛应用于城市规划、城市变化监测、重大工程项目、应急救灾、国土资源遥感监测、资源开发、农林监测与估产、新农村和小城镇建设等方面，对促进我国城市建设和提升社会管理效率将发挥重要作用。“低空无人飞行器航测遥感系统”的发展和推广对测绘行业发展十分重要，是解决测绘成果现势性的迫切需要，是提高测绘应急服务保障能力的迫切需要，是构建数字中国、建设数字城市的迫切需求。“低空无人飞行器航测遥感系统”具有灵活机动，高效快速，精细准确，安全可靠，又省钱节约，应用广泛的优势，应用范围广、作用大，国家测绘局要给予大力支持，在全国各省测绘队伍中进行全面推广。同时，研发单位要加大研发力度、按需研发，建立起完善的无人机服务体系，解决运行维护、售后服务、技术培训、技术更新等问题，建立起完整的“低空无人飞行器航测遥感系统”。

“无人飞艇低空航测系统”项目成功研制出适用于低空安全获取高分辨率、高清晰度影像的“无人飞艇低空航测系统”技术产品，可满足大比例尺测图要求。研制成功具有自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统，利用特殊设计的像片重叠关系和检校软件，有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。创造性地提出了利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法，以替代三轴云台，从而大大减轻了成像系统的整体重量，适应了无人飞行器低空航测的需要。同时，项目研发的MAP-AT/CS软件，整体自动化水平高，处理影像能力强，特别适合于处理无人飞行器低空航摄影像。

“中测系列无人机测绘遥感系统”项目研制出的“垂直尾”、“倒桅尾”、“双发”三种型号的无人机测绘遥感系统具有机动性强、适用性强、运行成本低的特点，是应急测绘、新农村建设测绘等应用所急需的新型测绘技术装备。其研制的中测“双发”型无人机测绘遥感系统实现了雪域高原历史上首次无人机航测，开创了青藏高原地区的无人机测绘遥感技术应用先河。同时，创新性地在国内首次实现了无人机测绘遥感系统基于GPS导航控制的定点曝光摄影以及飞控系统控制的自动旋偏修正技术，采用了经高精度几何检校标定的小型数字相机，航摄成果能满足大比例尺测图。通过鉴定的两个项目的多款产品已在应急测绘、小城镇新农村建设测绘、重大工程测绘、困难地区测绘、国土资源监测等国家重大工程和经济社会建设等多方面进行了实际生产作业，取得了良好的经济和社会效益。

通过鉴定的两套“低空无人飞行器航测遥感系统”是我国航空遥感技术体系的重要组成部分，其成果具有设计系统性、产品实用性和技术创新性，达到国际领先水平。这两个项目的产品已在国家重大工程、抗震救灾、数字城市建设、新农村建设以及经济社会建设发展的其他方面进行了广泛的应用，发挥了重要的作用，取得了非常好的经济和社会效益，推动了地理信息获取向全天候、全天时、实时化迈进的步伐，推动了信息化测绘体系建设的发展。

无人机测绘系统和航空遥感是现代化测绘装备体系的重要组成部分，是测绘应急保障服务的重要设施，也是国家、省级、市级应急救援体系的有机组成部分。开展无人机测绘系统推广应用，是增强测绘应急服务保障能力的迫切需要，是提高测绘成果现势性的有效手段，是加快数字城市建设的有效保障，是提升社会管理效能的新型工具，同时也是大力推进测绘科技自主创新、切实提高测绘保障服务能力的重要举措，它将十分有利于有关部门及时掌握所需动态地理信息，促进创新测绘服务模式，积极推动国民经济社会信息化，从而保障经济社会健康快速地发展。

无人机遥感技术篇8

关键词：地方高校；遥感概论；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术，为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取，提供了重要的技术方法和手段[1]。目前，遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术，为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段，在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点，在高校应用型人才培养中，提高学生遥感实践及应用能力，培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时，经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大，对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出，地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能，同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法，能够运用专业遥感图像处理软件（如ENVI、ERDAS等）进行遥感图像处理和专题遥感应用研究，通过遥感理论学习和实践能力的培养，使学生能够借助遥感技术和方法，解决实际问题[5]。经过几年的教学实践，笔者以贵州工程应用技术学院为例，对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析，通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革，为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践，笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题，主要体现在。

（一）理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢，滞后于遥感技术的快速发展，无法与日益更新的遥感技术发展相一致，与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”（梅安新等），该教材于2001年出版，之后再无进行修订再版。然而，近年来无论是从多光谱到高光谱，还是从高空间分辨率到高时间分辨率，国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展，其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划，年均发射卫星20次左右，以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异，而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展，如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星，国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材，通过征求各方意见，选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》，该教材于2013年6月出版第3版，相比其他教材，其内容上有所更新，加入了遥感新技术等方面的内容，但是教材过于注重遥感理论知识，对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说，理论内容过深，部分内容甚至晦涩难懂，这使学生学习积极性受挫，无法适用于我校应用型人才培养的目标。

（二）实验教学课时少，缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高，实验教学是理论教学的延伸和重要补充，是培养学生动手能力，提高学生学习兴趣的重要途径，是学生实践能力和应用能力培养的重要环节，同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》，该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理，笔者在实验教学过程中，结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学，而由于高空间分辨率遥感数据，如SPOT、QuickBird等无法免费获取，无法实现教学过程的数据本地化，学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉，缺乏研究兴趣，对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程，2013版培养方案对课程做了一定的调整，加设了遥感概论实验课，将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整，“遥感概论”课程教学内容及方法，也亟须进行相应的调整，以适应教学及学生实践能力的培养。

（三）学生英语水平差，学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品，涉及较多计算机及遥感专业英语词汇，贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校，学生由于底子薄，英语水平差等，初次接触英文软件及遥感数据，部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足，英文词汇量不够，在实验过程中，只记实验操作步骤，按部就班完成实验，不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验，我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现，对于“遥感概论”理论课程，大部分学生上课时虽然可以做到认真听课，但做笔记的同学并不多，课后不能及时复习；而针对实验课的练习，也只是课上跟着教师一起做，学生本人并不深入思考，课后不再进行练习，导致掌握不牢固。无法达到学以致用，满足应用型人才培养的需要。

（四）考核机制不科学，与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中，考核方式主要是闭卷考试，学生成绩最终由平时成绩（平时作业、提问、考勤等）×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制，闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况，无法真正体现学生实践及应用能力，部分学生只是临近期末考试前突击背诵，应付考试，导致考完即忘，无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

（一）优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展，遥感技术在高光谱、高空间分辨率，以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点，在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中，既要注重传统遥感知识的讲授，在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上，又要注意紧跟时代步伐，更新教材中没有涉及新知识、新内容，弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径，及时搜集遥感领域新知识、新进展，以及遥感研究的热点问题等，在课堂讲授过程中，及时融入相关知识发展的新知识、新技术等，拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时，及时融入我国遥感技术的发展情况，在学生获取理论知识的同时，融入爱国主义教育，提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点，在教师课堂讲授过程中，通过适度加入遥感专业英文词汇的方式，实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景，在遥感实践课程设计时，注意本课程与相关课程的联系，设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容，使学生学以致用，了解整个专业各课程间的彼此联系，充分调动学生对专业的再认识，同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

（二）创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中，充分借助现代多媒体教学方式和手段，提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展，多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程，通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合，学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点，在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化，主要体现在关键知识或知识体系的框架上，通过板书形式在黑板展示，学生能够掌握学习重点，不至于因过多关注教师演示文稿文件，或演示动画或影片，而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现，易于实践操作演示等方面的优点，制作图文并茂的演示文稿课件，对于需要现场演示的实验或展示的数据，进行多媒体展示。还可通过多媒体技术，及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生，使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时，加强学生的情感教育，提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习，提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲，学生听，缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣，进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性，改变了总是教师一个人讲的局面，适度组织学生组成小组，每个小组成员轮番进行相关知识的讲解，互相查找不足，促进学生自主学习，提高学生积极性、主动性，使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织，于2013年11月成立，其成员涵盖了地理科学专业各年级学生，甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生，在读研究生分享学习经验，在职学生讲解实际工作中所需专业知识，专业教师引导，定期或不定期开展相关科技学术活动，以“全国GIS技能大赛”为载体，各类科技活动为主线，积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报，提升自身能力，开阔自身视野，同时达到影响其他学生，提高整体学生学习兴趣的目的，进而提高学生学习的积极性和主动性。

（三）改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出，针对专业课程考核方式的改革要求，总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成，足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等，期末考核试卷出题过程中，注重基础理论知识考核的同时，更加注重考核学生掌握知识的整体性，以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题，积极引导学生通过参加大赛，提升自身实践能力，以及实际动手解决具体问题的能力。同时，围绕“全国GIS技能大赛”，积极引导学生申报学校实验室开放基金项目，全国大学生挑战杯课外科技活动项目，以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目，以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施，学生感到学有所用，学以致用，进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施，取得了一定的教学效果，学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛，获得三等奖一次、优胜奖两次，共有20人获得“MapGIS工程师证书”；为培养学生应用能力和科研意识，积极组织学生申报各类各级课外科技活动，自2012年至今，遥感方向共获得立项项目有部级“大学生创新创业训练计划项目”1项，省级“部级大学生创新创业训练计划项目” 5项，校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高，提高学生遥感专业技术应用，结合教学内容、方法和考核方式的教学改革，既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性，提高了动手解决实际问题的能力，又获得了良好的教学效果，同时增加了学生的专业认知度和认同感，对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究，为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养，以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

参考文献：

[1]奥勇.《遥感图像处理》课程教学探究[J].测绘科学，

2007，（5）.

[2]潘竟虎，赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工

高教研究，2008，（1）.

[3]芦少春.试析应用型人才培养的遥感课程教学[J].黑龙

江高教研究，2012，（10）.

[4]芦少春，孟庆燕.基于应用型人才培养的遥感课程建设

与改革[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2013，（4）.

[5]郑文武.高师地理专业遥感课程实践教学改革研究[J].

中国现代教育装备，2010，（17）.

[6]姚高伟，姜蕊.高师遥感概论课程实践教学研究[J].考

试周刊，2011，（50）.

[7]林卉，张连蓬，梁亮等.遥感科学与技术专业创新人才培

养方案探索与实践研究[J].测绘通报，2015，（12）.

[8]李刚，万幼川.遥感应用模型实习创新型实验教学示范

[J].测绘科学，2015，（2）.

[9]李刚，万幼川.基于CDIO模式的“遥感原理与应用课程

设计”创新型实验教学示范[J].测绘通报，2015，（1）.

[10]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践

[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2015，（1）.

[11]杜福光，刘晓春，高超.地方院校遥感课程教学模式改

革探究[J].测绘与空间地理信息，2015，（8）.

[12]黄妙芬，李九奇，邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

养模式实践探索[J].内蒙古师范大学学报：教育科学