浙江省無人機測繪應用現狀分析

來麗芳,郭偉,徐攻博

(1.浙江建設職業技術學院,浙江杭州311231；2.浙江省第二測繪院,浙江杭州310012)

0 引言

無人機在起降場地、天氣等方面的靈活性與適應性使其引入測繪領域以來，在應急、小面積、特殊地區航攝等方面獲得越來越廣泛的應用，汶川、舟曲等地的抗災救災，都可以看到其身影。國家測繪局于2010年初發布了《關于在全國測繪系統開展固定翼輕型無人飛機航攝系統配備和推廣應用的通知》（國測國發［2010］1號），無人機技術開始全面進入我國測繪系統，成為測繪信息化服務中的重要組成部分。

針對浙江省地形復雜、局部地區地物更新變化快、臺風、滑坡等自然災害發生較為頻繁等特點，自2009年以來，浙江省測繪與地理信息局利用無人機快速、機動、安全的優點，已經進行了一系列有針對性的試驗，從多個方面對無人機航測的能力進行了評估，獲得了良好的效果，為在省內全方位推進該技術奠定了基礎。

1 浙江省幾次主要的無人機測繪應用試驗

2009～2010年，浙江省測繪與地理信息局分別在溫州、舟山、杭州進行了航測試驗。從應急、小城鎮規劃、特殊地區測繪、國土應用等方面對無人機的應用做了評價和技術儲備，并提出了改進方向。

（1）溫州新農村及應急測繪試驗

2009年5～7月，浙江省測繪與地理信息局在溫州泰順、文成兩縣進行了無人機應急響應及新農村測繪的試驗。

測區地處山區，航測面積總共約10 km2，分三個攝區、兩次航飛，一次為陰天，一次為多云。試驗區的控制采用了區域網布控的方法，利用DPGrid軟件對航攝影像進行匹配與空三加密的處理，JX4進行立體采集。最后獲得結果除極小部分植被高覆蓋、嚴重缺乏同名點的地區之外，其余地區三個攝區高程中誤差分別為0.51 m、0.28 m、0.79 m。

這次試驗是浙江省第一次無人機航測試驗，為無人機在浙江省應急救災、新農村建設等方面后續工作的展開提供了重要參考。

（2）舟山某海島測量試驗

2010年8月，浙江省測繪局協同相關部門在舟山某島開展了海島礁的測量試驗項目。

海島地理環境與氣候條件都比較特殊，主要面臨以下困難：

①沒有起飛和降落場地，因此采用了借助彈射架起飛和撞網式回收。

②天氣變化比較快，短時間內可能出現陣雨和晴天交替的情況。為抓住航飛時機，需要在起飛地點隨時準備起飛，降落后迅速檢查相片，根據情況進行補飛。

③海島上空風速較大，需要加大旁向和航向重疊度，避免出現航攝漏洞。

試驗過程中無人機飛行了3個架次，前兩次飛行進云。設定絕對航高400 m，旁向、航向重疊度分別為60%和80%，飛行時間80 min，獲取航片1218張。

此次航飛為浙江省應急測繪提供了寶貴經驗。浙江省主要的地質災害是臺風和泥石流，無人機如何在沒有起降場地和天氣狀況惡劣的條件下順利完成應急測繪任務，這是應急測繪的意義所在。

（3）杭州雙浦鎮土地動態監測試驗

2010年9月，為配合杭州市國土局的土地動態監測工作，浙江省測繪局在雙浦鎮何家埠、蘭溪口、袁家浦三個村進行了試點航飛。

攝區實地面積8 km2，飛行2個架次，第一次飛行進云。設定絕對航高385 m，旁向、航向重疊度分別為50%和75%，飛行時間56 min，獲取航片648張。

此次成果正射影像地面分辨率0.15 m，與前一時期正射影像比對發現各種地類的變化情況。本次試點成果表明，無人機快速、機動、高分辨率的特點能夠在國土部門的動態監測工作中發揮快速高效的作用，大大提高了國土部門動態監測的工作效率。

2 應用試驗的分析

以上幾次試驗中，無人機航攝系統都體現出了良好的適應性和高度的靈活性，隨著航測理論和計算技術的發展，航攝影像的后處理技術已經大大提高，如DPGrid、Inpho等高自動化的匹配與空三加密軟件，能為非常規航攝的無人機相片提供良好的解決方案。但是，通過這些試驗，發現在航攝系統方面，作業中還有以下幾點需要注意或改進。

（1）低空飛行安全保障

與傳統航攝相同，低空飛行的安全問題是各項工作的首位，安全保障工作務必要做到全面、細致、萬無一失。每次作業前，應向有關部門遞交空運申請，隨著國家低空領域的開放，更需要相關部門的統籌安排來保障低空飛行的安全。對無人機各種設備要做到日常保養，飛行前調試與檢查，飛行后檢修，零件設備臨近使用期限后及時更換。雷電、大雨、大風等危險天氣時避免飛行作業。避免在人口密集的城市上空作業。在困難作業區域，需要聘請有豐富的無人機飛行經驗的操控手指導和輔助作業。

（2）規范化作業

根據測區當地的天氣情況選擇合適的作業時間，到測區后要實地踏勘選擇起降場地。航線設計時要充分考慮作業區域的地理環境和氣候特征，制定合理高效的飛行路線、航高、重疊度，避免因為設計失誤而造成的補飛重飛。每次飛行完畢后要認真做好各項飛行記錄表的整理工作，為后續的故障分析和飛機維護提供重要參考資料。

（3）系統升級

現階段作業中，浙江省測繪與地理信息局采用的是佳能5DMarkⅡ數碼相機，在低空航攝技術不斷改進和完善后，可改用更高檔的數碼相機來提高影像質量。可擴展差分DPS裝置提高GPS定位精度，精度可提高到1 m以內。通過升級發動機、自動駕駛儀等硬件設備，能提升飛機的穩定性與安全性。

3 結語

快速、機動的特點使無人機在信息獲取方面相對傳統測繪有著巨大的優勢，面對浙江省經濟社會對測繪服務現勢性和多樣化越來越強勁的需求，無人機航測系統也將在應急響應、規劃、特殊地區測繪、國土應用等方面獲得廣泛的應用。在這個過程中，需要不斷總結，不斷改進，充分完善和發揮這種測繪新興技術的優勢，促進行業的發展與進步。■