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无人机在各行业中的应用

 

无人机具有广泛的行业应用,可在电力、水利、海洋、交通、农林、环保、公安、国防、地质勘探、城市建设、国土规划、灾情监测与评估等各个行业发挥重要作用。

1、电力/水利/海洋

1)电力:水电力工程设计和施工需要借助大比例尺地形图,水电工程环境大都十分险峻,如果通过人工测制获取高精度空间数据完成地形图,需付出很大的人力物力甚至是生命的代价;使用常规航空摄影手段成本高、周期长,用户无法承受。无人机对场地要求低,可云下飞行、姿态平稳,可测1:500,1:1000,1:2000的大比例尺地形图,特别适合恶劣地形条件下高精度工程制图。此外,无人机可以搭载三维激光雷达和热成像设备可用于电力线巡线和故障测。  

2)水利:在行使流域规划、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理职能时既需要卫星和航空遥感手段进行大面积宏观监测,又需要快速高精度监测手段。水利行业使用无人机搭载多光谱相机或高分辨率相机等遥感设备可用于流域水土保持、水调度指挥、水质评价、生态环境监测、防洪、防凌监测以及基础测绘和重点工程制图等。

3)海洋:无人机遥感系统可应用于海岸带资源环境监测、近海污染监测、海岛资源调查、重点海洋工程制图及极地科学考察和水色遥感,国家海洋局下属各分局以及沿海城市相关部门均对该项新型技术有应用需求。

2、地质勘探/新农村、城市建设/国土/规划/测绘

(1)地质勘探:搭载探地雷达、合成孔径雷达,红外热成像仪后可用于探矿、埋藏物定位、路基检测、深层基岩剖面、断裂带、沉积研究、河湖底形态、土壤、聚集物成像、地下水研究、地下管线测量。无人机航空影像应用于小范围地质勘探,数据获取快,分辨率高。 

2)城建/国土/规划/测绘:农村地块调查是新一轮中国国土测绘的重点项目。由于比例尺大、地块破碎、数据获取的任务量大,使用常规航空摄影成本过高,无人机航测则非常适用于此类项目。

中国城市化发展迅速,目前有数以万计的小城镇规划缺乏高精度空间信息源。其中有许多小城镇地处边远地区、面积小(几到几十平方公里)、分布散,采用常规航空摄影手段不经济、采用人工测量手段条件困难,无人机航测得到的数据产品:DEMDOMDLG可用于城镇规划,国土规划,土地利用调查,以及城镇农村建设用图等;还可用于测制15001:10001:2000大比例尺地形图用于地图测绘。

3、交通/农林业/环保

1)交通:铁路选线、规划设计,公路和水路工程建设、运营维护、污染监测、安全保障、救援指挥中离不开机动快速的遥感监测系统,使用无人机进行检测成本低、人员安全。

2)农林业:在林业资源调查、森林健康监测、森林防护、火灾监测、退耕还林监测、荒漠化治理中急需低成本快速高精度遥感监测手段。 森林防火应用中,无人机重点解决了在地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的早期发现,以及对重大森林火灾现场的各种动态信息的准确把握和及时了解,也可以解决飞机巡护无法夜航、烟雾造成能见度降低无法飞行等问题。是现有林业监测手段的有力补充。

水土保持是利国利民,可持续发展的重要方面,有其科学的内涵。在使用无人机进行水土保持相关工作中,目的是进行水土保持方面的调查,使用的主要工具是无人机。

3)环保:随着生态建设的需求,环保部门急需快速监测手段进行各类污染源及其扩散态势的监测,为环境治理提供依据,无人机可以提供中、高分辨率遥感影像对土地覆盖和利用情况、水环境以及环境变化情况提供定量和直观的判断依据,快速监测各类气体、液体、固体污染状况,并为各级环境监测部门及环境信息化建设提供一体化的解决方案,同时满足环境应急响应的需求。

4、国防/公安/消防

我国共有陆地边界线约22000多公里,分别与14个国家接壤,其中有2/3的边境线是高山大漠。针对我国边境线出入境人流量大,走私偷渡等犯罪活动严重的情况,客观上要求边防部门执行任务的距离远,反应的速度快,无人机可以用于边境巡逻。

5、灾情监测与评估

中国洪灾、地质灾害频发,灾前预警、灾时监测、灾后重建等需对灾区进行多次反复遥感动态监测,使用无人机系统不仅时效性高,而且成本较低。空难、海难、城市灾害等救援和灾情监测对时间的要求都十分紧迫,无人机成为突发事件应急管理首选的快速响应手段,可在通信中断的情况下恢复现场局部通信,大大降低了防汛抗旱工作人员承担危险工作的风险概率、提高了工作效率。

6、数字城市、电子地图、GIS应用、实景三维

无人机航测得到的数据产品:DEMDOMDLGDRG通过进一步加工应用于数字城市,电子地图,实景三维。

目前,三维地形建模的数据来源多采用卫星遥感影像数据和常规航空遥感影像数据,,这些技术获取资料已较为成熟。但是,在高效性、准确性和分辨率等方面还存在一定程度的不足,卫星遥感影像数据存在周期长、时效难以保证的问题,且实时性较差,易受云层的影响;有人驾驶飞机的普通航空遥感的方法可获取较高分辨率的影像,但受空域管制和气候等因素制约,对时间要求紧迫的监测任务较难保障,而且成本高。

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

7、其它

无人直升机非常适用于风光片、电视剧、广告片、专题片;旅游景点、房地产、高尔夫球场、开发区;城市宣传、展会宣传; 大型户外活动、奠基、庆典、晚会等空中视频监测;

无人直升机还可用于可用于农药喷洒,电力架线,航空摄影摄像,警用无人机记录事态发展过程,森林消防等,通过搭载不同的传感器及任务载荷,实现复杂、危险环境下执行遥感信息获取的工作,为决策部门提供遥感信息数据,服务于消防队伍的响应、决策、评估效率。

风能开发勘测选址:利用无人机航摄相关数据产品,综合考虑风能资源,联网条件,地形地貌和交通条件进行风电场建设规划选址,确定每台风机的位置,获得风电场最大的年发电量和最佳经济效益,实现风电场最优选址;核电厂选址:采用DEMDOM建立三维电子沙盘,为核电工程前期阶段规划设计,土石方量的估算等工作提供重要的技术支持;

公共事件应急监测:跟踪事件发展状态,采集现场数据,迅速将现场信息通过视频、音频传递给指挥中心,供指挥者进行判断和决策。

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