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无人机在各行业中的应(yīng)用

 

无人机具有广(guǎng)泛(fàn)的行业应用,可在电力、水利、海洋、交通、农林、环(huán)保、公安、国防(fáng)、地质勘探、城(chéng)市(shì)建设、国土规划、灾情监测与评(píng)估等各个(gè)行业发挥重要作(zuò)用。

1、电力(lì)/水利(lì)/海洋

1)电力(lì):水电力工程设计和施(shī)工需(xū)要(yào)借助大比例尺地形图,水电(diàn)工程(chéng)环境大都十分(fèn)险峻,如果通(tōng)过人工测(cè)制获取高精度空间数据(jù)完成地形图(tú),需付出很大的(de)人力(lì)物力(lì)甚至(zhì)是生命的代价(jià);使(shǐ)用(yòng)常规航空摄影手段成本高、周期长,用户无法承受。无人(rén)机对场地要求低,可云下(xià)飞行、姿态(tài)平稳,可测1:500,1:1000,1:2000的大(dà)比例尺地形图,特(tè)别(bié)适合恶劣地形条件下高精度工程制图。此外,无人机(jī)可(kě)以(yǐ)搭载三(sān)维激光雷达(dá)和热成像设备可用于电(diàn)力线巡线和故障测(cè)。  

2)水利:在行使流(liú)域规划(huá)、水利项目、水资源管理、水污染控制、防汛抗旱调度、流域治理和开发、水土保持生态建设等管(guǎn)理职能时既需要卫星和航空(kōng)遥感(gǎn)手段进行大面积宏观监测,又(yòu)需要快速高精度监测手段。水利行业使用无(wú)人机搭载(zǎi)多光谱相机或(huò)高分辨率相机等遥感设备可用于(yú)流域水土保持、水(shuǐ)调度(dù)指挥、水质评(píng)价、生态环境监(jiān)测(cè)、防洪、防凌监测以(yǐ)及基础测绘和重点工程(chéng)制图(tú)等。

3)海洋:无人机遥感(gǎn)系统可应用于海岸(àn)带资源环境(jìng)监测、近海污染监测、海(hǎi)岛(dǎo)资(zī)源调(diào)查、重(chóng)点海洋工程制图及(jí)极地(dì)科学考察和水色遥感,国家(jiā)海(hǎi)洋局下(xià)属各(gè)分局(jú)以及(jí)沿海(hǎi)城市相关部门均对该项(xiàng)新型技术有应用(yòng)需求。

2、地质(zhì)勘探/新农村(cūn)、城(chéng)市建设(shè)/国土/规划/测绘

(1)地质(zhì)勘(kān)探:搭载探地(dì)雷达、合成孔径雷达,红(hóng)外热成像仪后可(kě)用于探矿、埋(mái)藏(cáng)物定位、路基检测、深层(céng)基(jī)岩剖面、断裂带、沉积研究、河湖底形态、土壤、聚集物成像(xiàng)、地下水研究、地下管线测量。无人机航空影像应用于小(xiǎo)范围地(dì)质勘探,数据获取快,分辨率高。 

2)城建/国土/规划/测绘(huì):农村地块(kuài)调查是(shì)新一(yī)轮中国(guó)国土(tǔ)测绘(huì)的(de)重点项目(mù)。由于比例尺大、地块破碎、数据获取的任务量大,使用(yòng)常规(guī)航空摄影成本过高,无人机航测则非常适(shì)用(yòng)于此类(lèi)项目。

中国(guó)城市化(huà)发展迅速,目(mù)前有数以万计(jì)的小(xiǎo)城镇(zhèn)规划(huá)缺乏(fá)高精度空间信(xìn)息源。其中有许(xǔ)多小城(chéng)镇(zhèn)地处边(biān)远地区、面(miàn)积小(几到几十平(píng)方公里)、分布散,采(cǎi)用常规航空(kōng)摄(shè)影手段不经济、采用人工测量手段条件困难,无人(rén)机(jī)航测得到的数据产品:DEM,DOM,DLG可(kě)用于城(chéng)镇规划,国土规划,土(tǔ)地利用调查,以(yǐ)及城镇农村建设用图等(děng);还可(kě)用于测制1:500、1:1000、1:2000大比例尺地(dì)形图用于(yú)地图测绘。

3、交通/农林业/环(huán)保

1)交通(tōng):铁路选线、规划设计,公(gōng)路和水(shuǐ)路工程建设、运营维护、污(wū)染监测、安(ān)全保障、救援指挥中离(lí)不开机动快速的遥感监测系统,使用无人机进行(háng)检测成本低、人员安(ān)全。

2)农林业:在林业(yè)资源调查、森林(lín)健康监测、森(sēn)林防护、火灾监测、退耕还林监测、荒漠化治理(lǐ)中急需低成本快速高精度遥感监测手段。 森林(lín)防火应用(yòng)中,无人机重点(diǎn)解决了在地面巡护无法顾及的偏远地区(qū)发(fā)生(shēng)林火的早期发(fā)现,以及对重大森林(lín)火(huǒ)灾现(xiàn)场(chǎng)的各种(zhǒng)动态信息的准确把(bǎ)握和及时了解,也可(kě)以(yǐ)解决(jué)飞机(jī)巡护无(wú)法(fǎ)夜航、烟雾造成能见度降低无法飞行(háng)等问题。是现有林业监测手段的有(yǒu)力补充。

水土保持是利国利民,可持续(xù)发展(zhǎn)的重要方面,有其科学的(de)内涵。在使用无人机(jī)进行水土保持相关工作(zuò)中,目的是进行(háng)水土保(bǎo)持方面的调(diào)查,使用的主(zhǔ)要工具是无人机。

3)环保(bǎo):随着生态建设的需求,环保部门(mén)急需快速监测手段进(jìn)行各(gè)类污(wū)染源及其扩(kuò)散态势的监测,为环境治理提供依(yī)据,无(wú)人机可以提(tí)供中(zhōng)、高分(fèn)辨率遥感(gǎn)影像对土(tǔ)地覆盖和利用情况、水环境以及(jí)环境变(biàn)化情况提(tí)供定量和直(zhí)观的判断依据,快速(sù)监测各类(lèi)气体(tǐ)、液(yè)体、固体(tǐ)污染状况,并为各级(jí)环境监测部门及环境信(xìn)息化(huà)建设提供一体化的解决方案,同时满足环境应(yīng)急响应的需求。

4、国防(fáng)/公(gōng)安/消(xiāo)防

我(wǒ)国共有陆地边(biān)界线约22000多公里,分别与(yǔ)14个(gè)国家接壤,其(qí)中有2/3的边境线是高山大漠。针对我国(guó)边(biān)境线出入境人流量大(dà),走私偷渡等犯罪活(huó)动严重的情况,客观上要求边防部门执行任务的(de)距离远,反应的(de)速度快,无(wú)人机可以(yǐ)用于边境巡逻。

5、灾情监测(cè)与评估

中国(guó)洪灾、地质灾害频发,灾前预警、灾时(shí)监(jiān)测、灾后重建等需对灾区进行多次反复遥感动态监测,使用无人机系统(tǒng)不仅时效(xiào)性(xìng)高(gāo),而且成本(běn)较低。空难、海难、城市灾(zāi)害等救援和(hé)灾情监测对时间的要求都十分紧迫(pò),无人机成为突发事件(jiàn)应急管(guǎn)理首选(xuǎn)的快(kuài)速响应手段,可(kě)在通信中断的情况下恢复(fù)现(xiàn)场局部通信,大大降(jiàng)低了防汛抗(kàng)旱工作人员承担危险工作的风险概率、提高了工作效率。

6、数字城(chéng)市(shì)、电(diàn)子(zǐ)地图(tú)、GIS应用、实景三维(wéi)

无人机航测得到的数据产(chǎn)品:DEM,DOM,DLG,DRG通(tōng)过进(jìn)一步加工应用于数(shù)字城市(shì),电子(zǐ)地图,实景三维。

目前,三维(wéi)地形建模(mó)的(de)数据(jù)来(lái)源(yuán)多采用卫星遥(yáo)感(gǎn)影像数据和常规航空遥感影像(xiàng)数据,,这些技(jì)术获(huò)取(qǔ)资料已较为(wéi)成熟。但是,在高效性、准确性(xìng)和分辨率等方(fāng)面还存在(zài)一定程(chéng)度(dù)的(de)不(bú)足,卫星遥感影(yǐng)像数据存(cún)在周期长(zhǎng)、时(shí)效(xiào)难(nán)以保(bǎo)证的问题,且实时(shí)性较差,易受云(yún)层的(de)影(yǐng)响;有人驾驶飞机的普(pǔ)通航空遥感的方法可(kě)获取较高分(fèn)辨率的影像,但受空域管制(zhì)和气(qì)候(hòu)等因素制约,对时间要(yào)求紧(jǐn)迫的监测任务较(jiào)难保障,而且成(chéng)本高。

利用无人机航测,基于(yú)数字(zì)高程模型(DEM) 、数字正射影(yǐng)像图(DOM) 和数字线划图(DLG) 的三维地理信息系统叠加上相(xiàng)应的地理要素后就可以获得表现力(lì)丰富的三维专(zhuān)题地图(tú)。

7、其它(tā)

无人直(zhí)升(shēng)机非常适用(yòng)于风光片、电视剧(jù)、广告片、专(zhuān)题(tí)片;旅游景点(diǎn)、房地产(chǎn)、高尔(ěr)夫球场(chǎng)、开发区;城市宣传(chuán)、展会(huì)宣传; 大型户外活动、奠基、庆典、晚会等(děng)空中视(shì)频监测;

无人(rén)直升(shēng)机还可(kě)用(yòng)于(yú)可用于农药喷洒,电力架线,航(háng)空摄影(yǐng)摄像,警用无人(rén)机记录事态发展(zhǎn)过程,森林消防等(děng),通过搭载不同的传感(gǎn)器及任务载荷(hé),实现复杂(zá)、危险环境下执行遥感信息获取的工作,为(wéi)决策部门提供遥感信(xìn)息数据,服务于消(xiāo)防队伍的响应、决(jué)策、评(píng)估效率。

风能开(kāi)发勘测选址:利(lì)用无人机航摄相关(guān)数据产品,综合考虑风能资源,联网条件(jiàn),地形地貌和交通条(tiáo)件进行风电场建设规划选址,确定每(měi)台风(fēng)机的位置,获(huò)得(dé)风电场最(zuì)大的年发电量和(hé)最佳(jiā)经济效益(yì),实现风电场最优选址;核电厂(chǎng)选址:采(cǎi)用DEMDOM建立三维电子沙盘,为核(hé)电(diàn)工(gōng)程前期阶段规划设(shè)计,土石(shí)方量的估(gū)算等工作(zuò)提供重要的技术支持(chí);

公(gōng)共事件(jiàn)应急监测(cè):跟(gēn)踪(zōng)事件发(fā)展状态,采集现(xiàn)场(chǎng)数据,迅速将现(xiàn)场(chǎng)信息通过(guò)视频、音频传递给指挥中心,供指挥者进行判断和决策。

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