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無人機遙感技術的概念范文1
隨著經濟建設的快速發展,在我國許多部門已經具備了衛星遙感影像和傳統航空攝影技術,局部地區急需的實時性、機動性、高分辨率遙感數據的需求也越來越多。與傳統的衛星和大飛機為搭載平臺的遠程數據和?D像資料相比,無人機具有靈活性等特點,使得無人機遙感系統在小區域測繪和應急數據獲取等方面具有獨特的優勢。
有些作業地區面積廣闊、地理環境復雜。要做到對整個工作區域的透徹了解,可以通過GPS的導航沿測線進行勘察,但效果并不理想。由于沒有高清晰高分辨率衛星圖像,使得勘測工作有很大的局限,在項目工作開工之前或施工過程中,迫切需要最詳細的資料,以指導生產,提高生產效率。
1 無人機遙感系統的概念
無人機測繪系統和航空遙感技術是現代化測繪工具的一個重要部分,是保障緊急服務的重要設備,是國家應急救援體系的一個組成部分,是提高社會管理效率的新工具。
2 無人機技術在地質工作中的應用
(1)在山上,由于起降環境差,低云層的影響,傳統的航空攝影困難,使用高效高精度航拍系統,引進無人機系統,一方面可以快速獲得高精度航空影像,極大地提高測繪成果現勢性,可廣泛應用于緊急救援、國土資源、資源開發遠程監控等各種重大項目,另一方面高精度的圖像可以被廣泛應用于城市規劃、小城鎮建設等,為推動中國的城市建設、提高工作效率起到重要的作用。無人機的遠程控制系統的開發和推廣,對測繪行業的發展非常重要,是解決測繪成果現勢性的重要手段。與此同時,研究和開發部門要加大科研開發力度,在需求的基礎上進行研究和開發,創造良好的無人機體系,解決運行維護、售后服務、技術培訓、技術更新等問題,創建無人機的一個完整的遙感系統。
(2)低空高分辨率和高清晰度的無人機技術產品的開發,可以滿足大比例尺測圖的需要。為了代替三軸云臺,提出利用邊緣視場補償相機姿態角偏旋提高精度的方法,這大大降低了成像系統的總重量,適于無人飛機低空航測,以改善攝像的精度。
(3)中測系列無人機測繪遙感系統項目研制出的垂直尾、倒桅尾、雙發三種類型的無人機測繪遙感系統,具有機動性好、可操作性和實用性強、價格低廉等特點,是地質工作中所急需的新型測繪設備。雙發型設備可以進行高原地區的航拍測繪工作,創造了無人機在青藏高原使用的先例。
與此同時,首次在中國實現基于GPS導航控制的定點曝光攝影,使用精確度高的、幾何檢校標定的小型數碼相機,結果能滿足大比例地圖的繪制要求。通過對兩種產品的鑒定,這兩種產品已經在應急地圖、重大工程圖、測繪困難地區、地質工作、土壤監測等主要國家的資源和項目上,應用到實際作業當中去了,并且已經取得了良好的經濟效益和社會效益。
(4)通過鑒定的兩組無人機的遠程控制系統,是中國航空遙感技術體系的重要組成部分,具有系統的設計,產品實用性和技術創新,達到了國際上的先進水平。這兩個項目的產品廣泛應用于國家重大工程項目、抗擊地震和經濟社會發展等方面,它們已經發揮了重要作用,取得了很好的經濟效益和社會效益,促進地理信息的采集。對于地理信息全天候、實時采集,促進信息化測繪技術的發展。
3 數據整理
在完成野外采集后,把所有數據下載,并按照施工要求處理,其中包括圖形編輯和地形圖處理。在工作平臺,比例尺設置、線型、符號庫等地形圖要因設置正確后,利用軟件將圖形數據轉換成CAD格式,通過編輯軟件將地形地物標記在圖形中,用于地質工作的后續參考。
4 處理結果的應用
經過效率和成本分析,前期預準備、數據采集、數據預處理、數據精確處理、繪圖處理以后,能得到地質工作區域中的詳細畫面,并且在隨后的生產中這些畫面都將得到極大的應用。
4.1 測量工序
工作組在得到項目數據和圖紙后,把所有的測線在地圖上展示排布,非常直觀,將深谷高山或難以攀登的山地準確地標注出來,提前做出物理點偏移設計,及時上報,在得到監督部門的認同后,工作組將進行物理點的實際放樣工作。
4.2 HSE保障
HSE的管理工作,應該貫穿所有的地質物測采集過程,以確保地質工作安全、順利、高效地進行。當測繪資料被測繪人員拿到之后,HSE管理人員按照被測量區域的地形地貌,提前編制HSE保障計劃,HSE保障的方法和方式,操作應急預案等,以確保后續工作組的所有工作順利有序的開展。根據現場地形,HSE管理人員可以決定各種HSE保障裝置的使用,如車輛、通信站點、后勤保障點分布的位置等,以確保HSE管理沒有致命的缺陷。
4.3 放線檢波、激發工序
放線工作組拿到整理過的圖紙后,根據實際地形,事先指定放線檢波計劃,對車輛的安排進行監管,人員調動進行監督等。在車輛能夠通過的地方,可節省大量的人力物力,投入到難以移動的山谷、山脈等地中去,從而節約了有限的人力資源,提高生產效率。
激發工作組拿到測量工作組整理的數據后,可以提高數據的質量,并能準確地劃分地段。對于設備和人員的安置做到心里有數。提高生產效率,提供及時準確的信息,以滿足甲方的需求。
4.4 認識與建議
無人機測繪系統和航空遙感技術,是現代化測繪工作的一個重要部分。它是用于測繪服務和石油勘探和開發的重要技術。這也是中國提高本國測繪能力的一個重要組成部分,尤其是在復雜的地表進行測繪工作,如山區、濕地、水、城市等地區進行數據的收集時,在生產成本可以的情況下引無人機技術,以解決原始傳統的測繪方式帶來的弊端,可以了解當地的最新信息,以確保人員和設備的安全,和生產工作的順利進行。
5 良好的發展前景
無人機遙感技術的概念范文2
關鍵詞:地形測繪技術;自動化;發展趨勢
測繪技術是測繪工程進行中不可缺少的一項重要的工作內容,在測繪技術應用的過程中,工作人員應該對需要測繪地區的地形地貌等進行勘查,根據地形以及測繪環境來選擇不同的測繪技術,其中比較典型的就是要想保證測繪的精準度,工作人員應該在原有技術的基礎上,推動測繪技術自動化形式的發展,并且在實際的測繪工程中得以高效地應用。
1 地形測繪技術概念
地形測繪技術是以各種理論和方法作為基礎,研究和繪制各種地形圖的一種應用性技術。它是通過對各個城市,各種礦區,以及各類不同的工程建設提供地形圖,方便城市的建設,礦區開采,以及各類工程的建設等。地形測繪是經濟建設的基礎,因此,地形測繪技術在經濟建設中有著舉足輕重的影響,在經濟建設中是必不可少的技術手段之一。
2 地形測繪技術的自動化
2.1 GPS測繪技術在地形測繪中的應用
因為GPS技術是全球定位系統,因此在工作中需要借助一定的終端設備來進行。在應用這一技術類型的過程中,對測繪人員提出了較高的要求。工作人員不僅要對計算機技術和通信技術進行掌握,還應該以自身豐富的測繪經驗來保證測繪結果的穩定新。另外,GPS技術在應用的過程中不僅要對觀測時間以及觀測范圍進行明確,還應該成分地發揮這一技術在其他領域中的優勢作用。具體來說,GPS技術的優勢作用如下:
第一,這一技術具有較強的系統功能,可以在不同的地質條件性實現高效地測量,另外,地形環境對這一技術不會造成任何的阻礙作用。應用范圍相對較廣是這一技術的主要特點。在實際的應用中,一種動態性的技術就是GPSRTK技術,這一技術可以形成性能相對較高的地形測量系統,這樣技術人員和測繪人員就可以對測量地點的主要特點進行掌握。
第二,GPS技術本身的抗干擾能力較強。在實際的應用中,這一技術類型可以對各種不同的地質環境以及測量設備的干擾進行抵制,在抵制這些干擾之后,測繪結果的誤差情況就可以被有效地避免。另外,工作人員在采用這種測繪技術的過程中,還可以應用這一技術的動態監控功能。這一監控功能的的監控對象就是數據信息。這種動態監控的類型可以對其他各種類型的測量數據進行調節和完善。
第三,GPS技術的另一個重要的特點就是可以實現精準地定位。應用這一技術,工作人員可以對不同距離的精準度進行控制,在實際的應用中,工作人員還應該有效的減少平面的誤差情況,為測量人員提供相對精準的數據信息。從這一點上看,將GPS技術應用到測繪工程中意義重大。另外,這種技術還可以在短時間內完成觀測任務,這一特點普通了傳統觀測技術。
2 GIS技術在地形測繪中的應用
對于一種應用范圍較廣,測繪精準度相對較高的測繪技術來說,GIS技術是不得不提到的一種測繪技術類型。這種測繪技術的應用對于傳統的測繪技術起到了至關重要的促進作用。隨著計算機技術和信息技術的高效發展和普及,這一技術的應用范圍也在不斷提升。在實際的測繪工程中,這一技術體現出的主要功能如下:
第一,GIS技術可以對信息進行采集和處理。主要是由于這一技術從其本質上看主要是客觀的地理信息和數據信息相結合,將地形測繪工作的相關信息融入到計算機系統當中,并且離利用這一技術來對相關的信息進行篩選,形成相對比較完善的體系。最后將保存好的數據信息進行分析和管理,同樣將信息傳遞到數據庫當中。GIS技術的應用有助于用戶對信息的查詢,完善管理工作。
第二,GIS具有制圖和建模的功能。GIS技術在建立相對比較完善的數據庫之外,還具備制圖和建模功能。數據庫在對各種地形數據進行分析和處理之后,最終自動形成比較清晰的地形圖片。在這種情況下,GIS技術可以對這些信息進行分配和調配,并且按照用戶的需求來繪制。而且,這一技術的應用可以保證這些圖片和實際的地理信息相符合,真實性較強。
3 RS技術在地形測繪工作中的應用
隨著地形測繪技術的不斷發展,RS技術的出現已經實現了各個方面對傳統測繪技術的優化,逐漸成為測繪工作人員的首選技術方式。這種RS的遙感技術,主要是通過接收及處理來自地球表層各種地形所散發的電磁波信息,進而在高層空間或者是外層空間環境中實現對于這些信息的掃描、攝影以及傳輸、處理,為測繪人員提供數據參考。這種技術目前應用的分類:
首先,RS技術中的航空攝影測量技術,這項技術現在主要應用機上面,它借助于航攝儀對地面進行持續的相片攝取,然后通過對各種圖像信息進行分析,能夠利用立體測繪以及調繪等技術為地形繪制出完善的圖案。
其次,它還包括無人機技術,即通過無線電遙控來自主控制無人飛機,使無人機實現對于信息化、智能化戰爭的實施。此外,RS技術最為常用也最主要的就是衛星遙感技術,如它應用在氣象衛星的方面,能夠對農作物的具體長勢以及蟲害、旱澇災害等進行有效的分析,從而幫助人們開展對于農業的大面積氣象控制。
4 地形測繪技術未來的發展趨勢分析
測繪技術在當前的測繪工作要求不斷提升的環境中,將主要實現向數字化、智能化、集成化等方面的發展,并實現對于3G技術最新應用。3G技術作為最新的移動通訊技術,能夠實現對于文字、圖片、視頻、聲音等各種數據信息的高速傳遞,將其運用到測繪工作,必將使測繪人員實現對于地形狀況的直觀化以及高清晰化的把握。同時,測繪技術在未來的發展還將從軟件技術以及數據庫技術等基礎方面的更新換代實現高速發展,軟件將實現在速度以及自動化方面的提升,而數據庫則將實現容量、處理效率、管理能力方面的完善,從而為3S技術的進一步優化應用提供良好的數據處理功能以及軟件自動化工作功能。
結束語
地形測繪工作對于各種技術的應用目前正處于快速的發展狀態中,技術人員通過不斷地研究及開發,必將推動3S技術的進一步優化發展以及3G技術的有效應用,從而為地形測繪工作提供更大的便利。
參考文獻
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無人機遙感技術的概念范文3
論文摘要:受信息技術的影響,林業經營模式發生了根本性的變化,從過去單一、粗放的經營管理向精準、優化與決策的模式轉變,形成了無紙化辦公、林業經營精準化、森林資源管理規劃化的格局,但在資源的使用、精準計測、監測和人才需求上還是存在一定的問題,有待進一步探討和解決。
林業是生態建設的主體,是經濟社會可持續發展的重點所在。進入21世紀之后,林業經營模式發生了根本性的變化,從過去單一、粗放的經營管理向精準、系統的模式轉變,因此提出了“精準林業”的概念,即指盡可能的應用現代高新技術對有關林業生產、經營管理、戰略決策過程中的自然、經濟和社會信息進行收集、存貯、傳遞、處理、分析和利用,建立包括林業數據庫、森林資源管理信息系統、森林資源核算信息系統、地理信息系統、決策支持系統、專家系統、模擬模型系統、計算機網絡、遙感系統、全球定位系統和遠程通訊等一體化、智能化、數字化的現代林業技術體系,而這一切都必須依賴于信息技術[1]。
1信息技術的發展
信息技術是在信息科學的基本原理和方法的指導下擴展人類信息功能的技術。
1.1內涵和外延
信息技術是一門多學科交叉綜合的技術,計算機技術、通信技術和多媒體技術、網絡技術互相滲透、互相作用、互相融合,將形成以智能多媒體信息服務為特征的時空大規模信息網,是以電子計算機和現代通信為主要手段實現信息的獲取、加工、傳遞和利用等功能的技術總和[2]。主要包括以下幾方面技術:
1.1.1傳感技術——信息的采集技術。傳感技術是擴展人獲取信息的感覺器官功能。進行信息識別、信息提取、信息檢測,它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能,傳感技術、測量技術與通信技術相結合而產生的遙感技術,使人感知信息的能力得到進一步的加強。
1.1.2通信技術——信息的傳遞技術。通信技術可實現信息快速、可靠、安全的轉移??梢钥闯墒菑摹艾F在”向“未來”或從“過去”向“現在”傳遞信息的一種活動。
1.1.3計算機技術——信息的處理和存儲技術。計算機信息處理技術主要實現對信息的編碼、壓縮、加密和再生,存儲技術有內存儲技術和外存儲技術,主要實現計算機存儲器的讀寫速度、存儲容量及穩定性的管理。
1.1.4控制技術——信息的使用技術??刂萍夹g即信息使用技術是信息過程的最后環節,它包括調控技術、顯示技術等。
1.2信息技術功能
概括起來有四個方面:①信息識別:包括文字識別、語音識別和圖形識別等。通常是采用一種叫做“模式識別”的方法。②信息傳遞:實現信息快速、可靠、安全的轉移。③信息處理與再生:在對信息進行處理的基礎上,還可形成一些新的更深層次的決策信息,這稱為信息的“再生”。信息的處理與再生都要依賴于現代電子計算機的超凡功能。④信息施用:是信息過程的最后環節。
1.3信息技術發展趨勢
高速、大容量。速度越來越快、容量越來越大,無論是通信還是計算機發展都是如此;綜合化。包括業務綜合以及網絡綜合;數字化。一是便于大規模生產,數字設備是單元式的,設計非常簡單,便于大規模生產,可大大降低成本。二是有利于綜合,每一個模擬電路其電路物理特性區別都非常大,而數字電路由二進制電路組成,非常便于綜合,要達到一個復雜的性能用模擬方式往往綜合不起來;個人化。即可移動性和全球性。
2林業信息技術的發展
2.1林業信息技術
林業信息化并不是一個新概念,發達國家60年代初提出了信息化的概念,信息化開始進入各個領域,并逐步實現了系統化、深入化、集成化、網絡化、智能化和虛擬化。隨著DBMS的發展和完善,以屬性數據管理為主的森林資源管理系統盛行一時,這類系統采用數據庫技術進行組織、存儲、處理和分析,提高了數據處理的質量和速度,推動了森林經營管理水平的提高。同時也不難發現,這種單純分析屬性數據的方法,缺乏對資源空間分布特征的綜合分析,因此利用它形成的決策信息,有明顯的局限性。到90年代,林業信息化有了全面的擴展,形成了以3S技術為支撐,采用RS監測與地面調查技術相結合的雙重分層抽樣遙感監測體系[2]。
2.2林業信息技術在我國的發展
我國林業部門從80年代初開始使用DBMS進行生產管理,采用的是局部(部門)引進,局部消化的方式。80至90年代末,國家林業局(原林業部)在1992年設立信息中心,開始了信息化建設的點滴積累,提出了“數字林業”建設目標,建立了森林資源數據處理系統(DPS)、森林資源管理信息系統(MIS)、森林資源決策支持系統(DDS)、林木良種管理信息系統、主要經濟樹種在線查詢系統等。進入21世紀,“數字林業”建設進展順利,林業信息系統已覆蓋全國,基于“3S”技術的森林資源、造林綠化和天然林保護、退耕還林、防沙治沙等林業重點工程建設的現代化林業管理體系正在逐步建立。林業檔案數字化工程已完成,國家林業局政府網站建設進一步完善,內容不斷豐富,信息量不斷增加,并與新華社、國家圖書館等70多家網站建立了鏈接,林業信息化建設達到前所未有的高度[3]。
3信息技術對林業的影響
3.1實現了無紙化辦公
根據林業政務信息化“十一五”工作的核心內容[4],林業政務信息化建設圍繞國家“三網一庫”建設的要求,利用網絡技術搭建了技術先進、運行穩定、功能相對齊全的網絡平臺,建設了國家林業局門戶網站、辦公業務網、辦公業務資源網和各類管理信息系統及專業數據庫。提出了林業信息庫建設方案,實現人員、樹種和野生動植物數據收集、存貯、傳遞、處理、分析、利用、,基本完成了無紙化辦公[4]。
3.2林業經營由粗放轉入精準
圍繞“精準林業”,各級林業部門在二類調查中利用遙感、航片、衛片、無人機、地面近景攝影、三維激光掃描、電子角規、GPS定位等技術進行數據的精確獲取,通過GIS進行屬性數據和空間數據的管理,完成森林資源檔案管理和林業專題圖的制作;在森林火災的預測預防上通過GIS的空間分析功能,實現火點位置查詢和林火蔓延模擬,并計算最佳撲火路線和撲火時間,科學合理的制定撲救方案;在造林地塊和造林方式上利用GIS將坡度圖、坡向圖、土壤圖、高程分帶圖和森林區劃圖進行疊加作為立地分析的復合因子圖,進行適地適樹的分析,使林業由粗放經營轉入精準經營[1]。
3.3規劃森林資源管理
在發達省份的林業部門已經將GIS技術、ES技術、DSS技術、空間數據挖掘技術結合,依據森林資源管理的基礎信息,建立了造林專家知識庫、決策支持模型庫,在數字化圖上實現造林決策、獲取造林規劃圖,并對林分和單木的區域生長量進行預測和模擬,實現森林資源管理的優化和規劃。
4存在的問題和解決對策
4.1應用不夠深入,信息資源浪費
林業信息基礎設施和信息系統投資巨大,但目前林業信息化開發、應用不夠,造成資源的極大浪費[5]。如遙感、地理信息系統、全球定位系統、專家系統、決策支持系統、森林資源核算系統在森林資源管理中的應用才起步,目前只限于利用計算機進行林業數據采集、處理、屬性數據管理及各類專題圖制作等研究,對于進行空間數據分析和從這些數據中進行挖掘,宏觀快速提供森林資源信息,優化森林資源管理上沒有形成規模。因此應該對這些信息資源進行整合,合理建設適合我國林業持續、快速、健康發展的網絡體系,實現資源充分共享。
4.2精準計測、監測在林業上的應用沒有普及
目前,信息技術、生物技術、新材料技術等高新技術正加速滲透和武裝林業。特別是“5S”(遙感、地理信息系統、全球定位系統、專家系統和決策支持系統)技術已成為科技興林的重要手段。衛星遙感、紅外監測、飛機化學滅火等高新技術使森林預測、監測、控制、病蟲火害防治、荒漠化防治、瀕危野生動植物保護等過去無法用常規技術或手段解決的問題,現在由于RS和GIS的介入開始變得相對容易。但在森林經營和管理中的應用范圍和水平,完善森林生態系統定位監測網絡,提高森林災害發生的預測預報率,實現森林培育和管理中的減災增效,探索建立森林養分和肥料信息系統,完善林木育種軟件及豐產栽培模型,適度發展“精細林業”,精準森林資源核算的應用上還處于初級階段,沒有普及應用。因此國家林業局應宏觀調控并加快國家林業局網絡工程建設,建立并完善各類林業專業庫、各類森林資源管理信息、決策支持系統設,促進林業經營管理和決策的科學化。
4.3林業高新技術人才缺乏
林業信息化對人才的要求很高,不但要有專門的計算機技術、網絡技術、RS技術、GIS技術,還要對林業知識有所掌握,目前我國特別是基層林業單位,從事林業信息研究、網絡管理,3S技術的專業性人才奇缺。因此應該加大林業高等教育和高職教育,培養更多的林業高新技術人才。
參考文獻
[1]馮仲科、趙春江、聶玉藻等著。精準林業[M].北京:中國林業出版社,2002.6第1版.
[2]閆利穎?,F代信息技術的發展和趨勢[EB].維普資訊.