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無人機遙感技術論文范文1
關鍵詞：無人機航攝技術；土地綜合整治；動態監測
1 引言
土地綜合整治是國土資源工作的重要組成部分，是確保我國糧食安全、提高糧食綜合生產能力的有力支撐，是一項涉及面廣、實施時間長、管理程序復雜的系統工程，對保證國民經濟和社會可持續發展，實現耕地總量動態平衡，加速農業、農村現代化有著不可替代的作用?，F階段，我國土地綜合整治事業正處于管理模式調整和管理水平提高的關鍵時期。如何建立一套科學的監管體系，確保土地綜合整治專項資金發揮預期績效，全面完成國家補充耕地計劃和項目建設任務，讓項目長期發揮效益，促進社會經濟可持續發展，已成為我國當前土地開發整理工作的一項首要任務。
2 無人機航攝系統簡介
2.1 無人機航攝系統組成
無人機航攝系統主要由飛行控制系統、地面站系統、航拍攝像系統和影像處理軟件四部分組成。
2.2 無人機航攝系統的特點
（1）低空飛行，空域申請便利。飛行系統升空準備時間短，操作簡單，運輸便利。
（2）系統可快速獲取超高分辨率數字影像和定位數據，可針對特殊監測目標搭載全色波段、單波段、多波段等傳感器，并可進行多角度攝影。
（3）系統為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺，如探地雷達、熱成像儀、氣象傳感器、合成孔徑雷達等，易于拓展監測功能，以滿足多種快速監測所需。
（4）系統的置建費用較低，運營成本、維護成本和操作手的成本遠遠低于載人機系統。
3 試驗方案
3.1 試驗區概況
本文選擇寧鄉縣大成橋鄉土地整理項目作為試驗。該項目位于寧鄉縣大成橋鄉東北角區域，屬丘陵地區。土地綜合整治面積4km?，分割成四小塊，如圖1所示。
3.2 試驗目的
采取航空攝影方式獲取不同時間階段的地面影像資料和數字線劃圖，通過數據變化分析對比對土地整治項目全過程實施動態監控。
3.3 試驗方案流程
本次實驗方案主要分為“事前、事中和事后”三個階段，使其達到“事前預控、事中監控和事后驗控”的效果。試驗方案流程如圖3所示。
由于實驗區域范圍不發生變化，因此在進行航線設計時只做一套方案，采取對項目區進行3次航飛，分別為規劃設計前航飛一次、施工過程中航飛一次、竣工后航飛一次。如圖2所示：
4 動態監測
4.1 事前預控
主要是獲取項目區內DOM、DLG產品，向設計部分提供設計依據。DLG數據疊加DOM數據可為設計人員提供更為直觀的設計效果，更能合理地進行道路、水渠及其附屬工程的設計，而DEM成果可作為土方量計算的依據。
在方便設計部分的同時也為土地監管部門留下了歷史依據，為項目實施過程中是否存在夸大土方量，田間道路重復建設，橋梁維修虛報為橋梁新建，虛列拆遷補償費、青苗補償費及其他變更工程，整理田塊面積錯報，整理田塊數量漏報，整理結果、質量瞞報等現象起到了防微杜漸、提前預防的效果。
4.2 事中監控
在項目施工過程中，工程量大，土地監管人員無法直觀地了解到項目區的施工情況。而事中階段能根據土地監管部門的需要，采用無人機定期對項目區進行航飛，可飛一次或者多次，主要是獲取生產項目區的DOM數據，能直觀地反映出項目區施工進度及施工質量，并能及時發現施工單位是否按照設計圖紙進行施工，是否存在工程質量問題。對存在質量問題的工程起到了實時監控的作用。如圖4所示：左邊影像為項目施工前，右邊影像為項目施工中。
4.3 事后驗控
項目驗收是項目完成的最后一個關鍵環節。事后階段無人機航飛主要是為生產項目區的竣工驗收圖紙、竣工后DOM和DEM 數據。通過竣工后影像與施工前影像獲取對比，可直觀地檢查出其工程是否按照設計圖紙進行施工，是否存在偷工減料、瞞報工程量等現象。如圖5所示。
5 結語與展望
在大力發展RS技術運用于土地整理動態監測的時代，無人機航攝技術的產生無疑又是一個新的轉折點。相對于傳統的RS技術，其高效、快捷、成本低的特性，促使土地監管部門加強了土地監管力度。無人機航攝技術能夠全面提高規劃設計和預算編制的科學性，為土地監管打下了堅實的基礎，在今后的土地整理動態監測項目中對提高土地整理項目竣工驗收質量和進一步規范土地整理權屬管理工作等方面具有廣闊的應用前景。
參考文獻：
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無人機遙感技術論文范文2
關鍵詞：物聯網；環境監測；環保產業
中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）28-6473-02
物聯網被認為是繼互聯網之后的又一次技術革命，物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用，被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮，是新一代信息技術的重要組成部分。
信息產業和環保產業屬于國家未來重點扶持的新興產業之一。而“環保物聯網”這一將物聯網技術和環境保護工作的結合可以助力環保產業的發展，而環保產業對信息技術的需求又可促進物聯網技術的進步。[1]因此，物聯網在環保領域的應用是有助于我國環境問題的解決和信息技術的發展的新興課題。
1 我國環境保護的信息化發展歷程
我國的大規模信息化建設始于上世紀80年代中期，而環保產業的信息化始于“九五”時期。至今的十余年間，環境信息化建設經過了三個階段：準備期（90年代初至90年代中后期），基礎期（1996-2001）和成長期（2002至今）。準備期的工作內容主要是管理信息（MIS）系統的建設和基礎數據庫的開發?；A期的核心則是在準備期的基礎上，進行環境信息網絡建設。該過程伴隨著環保部門的辦公信息化，以及環保理念的信息化宣傳。之后，隨著國家環保局“金環工程”的啟動，以及一些類支持性法規政策（如《環境信息化“九五”規劃和2010年遠景目標》、《環境信息管理辦法》、《環境信息標準化手冊等》）的出臺，我國的環保信息化正式邁入了快速成長的階段。
2009年，總理提出要加快推進物聯網發展、建立中國感知中心，物聯網技術的重要性進一步凸顯，并成為國家重點發展的戰略性新興產業的重要組成部分。在這一背景下，“環保物聯網”的概念于2010年提出并開始流行起來。目前在環保領域，物聯網應用的建設已成為培育和發展戰略性新型環保行業、推動環境管理升級的重要手段。
2 環境數據收集網絡基礎上的環境監測
作為環保物聯網最核心的工作之一，針對環境監測的數據收集主要包含環境質量監測和污染源監測兩個方面。
2.1環境質量監測數據的采集
傳統的環境監測是利用若干點源的監測來反映監測區域的總體環境情況，這種方法往往較為局限和片面。因而隨著環境監測特別是宏觀的需求的提高，一系列全局性的信息技術逐漸進入監測領域，并發揮重要作用。最典型的是“3S”技術（又稱空間地球技術）?！?S”是由遙感（RS），全球定位系統（GPS），地理信息系統（GIS），整合成的一個綜合性信息收集平臺。[2]監測過程中，首先由RS技術（通過衛星或機載熱紅外設備）獲得監控區域的光譜圖像資料。由于大氣、水體等污染常常伴隨著圖像化的信息，經過同往期的圖像比較可以發現環境變化明顯的區域，針對這些區域再進行GPS定位，進行重點監測，獨立進行數據的收集。GIS技術則是一個針對數據進行綜合管理和分析的平臺。三種技術的聯合運用，可實現大范圍的環境監測。
“3S”技術在環境監測中具有監測范圍廣、速度快、成本低、可實現長期動態監控等優點，因而是目前大范圍環境質量監控，尤其是大氣環境監控、內陸水體環境監控、海洋環境監控以及城市生態環境監控等領域的主流技術。目前“3S”技術已有航空、航天以及無人機等遙感平臺構成立體化，全方位的環境信息收集網絡。[3]
2.2 污染源在線監測
全局性的環境監控以外，還需對排污企業為代表的重點污染源進行監控以實現對排污企業實現實時的監管。在這方面，物聯網的應用主要體現在在線監測系統上。在線監測是近年來污染源監測的發展趨勢，其含義是通過裝在處理企業和排污設備上的各類監測儀表收集污染物數據，再經由信息網絡將監控數據傳至環境監測部門，實現監控和管理的過程。在線監控的意義在于監控數據更加真實可靠，同時可避免數據的滯后性。
典型的污染源在線監控系統包括數據收集系統和信息綜合系統。前者安置于污染治理設施和排污設備上。主體是各種常規指標和污染物指標的檢測儀器。收集的數據通常由運行記錄儀和設備采集傳輸儀進行加密、儲存、發送等。信息綜合系統主要由計算機終端設備、監控中心系統等構成，對收集到的數據進行分類、分析、并入庫儲存以完成環境數據管理的過程。監控中心系統通常是由信息管理軟件和數據庫構成。[4]目前我國已在113個重點城市建立監控中心，實現對三千多個排污點實行在線監控，隨著在物聯網技術的促進下，監測網絡已有相當規模。
3 物聯網技術助力環保產業發展
國務院日前印發的《關于加快發展節能環保產業的意見》提出未來三大目標：產業技術水平顯著提升、國產設備和產品基本滿足市場需求、輻射帶動作用得到充分發揮。在環保產業快速發展的這一時期下，物聯網也在該領域起到了重要的作用。下文將在環保行業數據庫和環保企業運營方面闡釋物聯網技術的應用。
3.1環保行業數據庫的建設與管理
在全球信息化特別是大數據時代即將到來的背景下，數據庫的建設和完善對一個產業的發展至關重要。作為基礎數據平臺，數據庫是環保物聯網中重要的一環，環保產業數據庫主要包括環境保護資訊數據庫、法律法規數據庫、統計數據庫、產品數據庫、技術數據庫、項目數據庫、企業數據庫和專家數據庫、M&A數據庫等。環保企業和研究機構等可以通過這些數據庫進行查詢、運算、分析，以得到環境狀況、政策法規、行業發展現狀、市場潛力、競爭主體情況、主流與前沿技術等信息，為產業鏈上的環境制造業和環境服務業的行業咨詢與研究，企業相關決策制定等提供依據。[5]
3.2 環保企業運營過程的控制和管理
在近年來迅猛發展的領域，如物流、電子商務等，已在相當程度上通過基于物聯網的信息管理技術實現了智能運營。以企業資源計劃（ERP）系統為代表的綜合管理系統在企業運營中可將物資資源管理（物流）、人力資源管理（人流）、財務資源管理（財流）、信息資源管理（信息流）集成一體，實現對運營流程的科學管理和優化，以達到資源的最高效配置。而現階段，我國環保產業對這類系統的應用還不夠充分和徹底，尚處于起步階段，尤其是中小型環保企業。
目前在環保產業中，通過“智能管理平臺”的研究主要集中在生活垃圾的收轉運系統的優化管理、地溝油及餐廚垃圾收運體系監控和管理、進口廢料的監管、資源的回收循環的管理等方面。
4 結束語
同為國家“十二五”期間重點發展產業，信息產業和環保產業將在國民經濟中占據更大的比重，而信息技術在環保產業中的實踐，則對環境保護工作的現代化有重大意義。通過對物聯網在環保領域應用的梳理，可以發現物聯網技術在環境保護管理以及環保產業的發展中都具有廣泛的應用。以“3S”系統和污染源在線監測系統為核心的數據收集網絡可為環境保護工作提供第一手數據，可實現污染源的監管，污染物總量的控制，以及對環境突發狀況的及時應對。另一方面，物聯網作為一個綜合信息平臺，也為環保產業，尤其是企業和研究機構提供了信息管理和運營管理的有效工具，為環保產業的發展起到了助力作用。
目前，我國環境保護工作的信息化在一些領域（如遙感技術、信息傳輸設備）等方面已取得一定成果。但總體來看，目前還處在建設和發展的階段，尚存在不夠完善的地方，還有較大的提高空間，如環保企業的智能化管理運營等。
未來，我國的環保信息化將順應國際前沿趨勢向智能環保的方向發展。這意味著環保物聯網將在在智能層、網絡層和應用層達到更透徹的感知、更全面的互連互通和更深入的智能化。總之，將以物聯網為代表的信息技術將更深更廣地融入環保領域的方方面面，將是信息技術工作者和環境工作者共同努力的目標。
參考文獻：
[1] 陳藝虹，于立強.信息化與環境保護[C].優秀學術論文選，2003.
[2] 劉桂芳，盧鶴立.從數字地球系統看3S技術[J].安陽師范學院學報，2005（2）.
[3] 朱京海，徐光.無人機遙感系統在環境保護領域中的應用研究[J].環境保護與循環經濟，2011（9）.
