一（yī）、无人（rén）机遥感在气象监测中（zhōng）的应用
无人气象（xiàng）飞机（jī）可（kě）装载遥感设（shè）备对温度（dù）、湿度、压强等气象参数进行遥感测定, 而且（qiě）这方面的研究取 得了一定的成果。美国（guó）在（zài）20世纪（jì）60年代就（jiù）开始采用名为Com pass Cope 的遥控飞行器(RPV)即无人机代替气象飞机 WC -130 作为空（kōng）中气象侦查平台（tái）通过 1970 年到 1974 年（nián） 5 年的飞行试验（yàn）,认为无人机有诸多优点可以代（dài）替（tì）气象卫（wèi）星。
在世界气象组（zǔ）织（zhī）(WMO)大气（qì）探测委员会和（hé）国际科学联盟理（lǐ）事会支持下,国外提出了微型无人驾驶探空飞机（jī）发展计（jì）划。中国（guó）气（qì）象局（jú）也将微型无人驾驶飞（fēi）机探空（kōng）的研究工作（zuò）列入（rù）“八五”计划。马舒庆等（děng）用GPS导航无人（rén）机携带（dài）数（shù）字电子探空仪在河北省怀来县（xiàn）和（hé）南（nán）昌（chāng）北郊南昌新机场两地（dì）进行了1000m 和 3000m 的高度探测试验,并将风速（sù）测量结果与（yǔ）探空站雷达测得的结果（guǒ）进行比较（jiào）和（hé）两种测量技术所得的（de）结果非常接（jiē）近,且温度、气（qì）压、湿度和测量精度（dù）也都达（dá）到设计指标。
昆（kūn）明（míng）俊鹰无（wú）人机等利用微小型无人机（jī）探测气象参数,该方（fāng）法（fǎ）可以在空中（zhōng）长时间、大区域连续监测天（tiān）气变化得（dé）到高精度测量结果。
二、无（wú）人（rén）机遥感（gǎn）在（zài）资源调查与监（jiān）测中（zhōng）应用
无人机（jī）遥感在（zài）资（zī）源调查与监测方（fāng）面的应用主要是（shì）土地、资源调查与分类,环（huán）境监测等。
广西气象减灾研究所（suǒ）的马轮基等2002年利用装载佳能（néng）EOS 300D型数码照（zhào）相机的无人机对广（guǎng）西武鸣县进行（háng）土地资源调查 ,得到（dào）的武鸣（míng）县城区域土地利用遥感（gǎn）图。经实地（dì）取（qǔ）样测量检验定位平均（jun1）偏差（chà） 1 m ,最大偏差 2 m ,水平方向上长度变形小于 1 %, 基本（běn）没（méi）有（yǒu）角度变形 。
2003 年中国测绘科（kē）学研究院研制完成（chéng）的 UAVRS — Ⅱ型低空无人机（jī）遥感监（jiān）测系统选用高分辨率面阵（zhèn） CCD 数（shù）码相机作为主要遥感（gǎn）设备 ,实现（xiàn）了大（dà）比例尺航摄的面（miàn）积覆（fù）盖 ,并通过国土资（zī）源（yuán）部组织的部（bù）级验收。谢彩香等根据中药（yào）资源分布（bù）特点利用无人机进行抽样调查（chá） , 结合航（háng）天遥感计算中药（yào）资源的总量, 大大节省了成本,并使（shǐ）其结果具有（yǒu）统（tǒng）计学的可靠性。
台湾大学理学院空间信息研究中心利用（yòng）无人（rén）机（jī）拍摄（shè）低（dī）空大比例尺图像（xiàng） ,配合 FORM OSA T2 分类进行异常提取, 解译桃园县（xiàn）非法废弃堆（duī）积物(固（gù）体垃圾（jī）等), 用（yòng）于环（huán）境污染和执法调查。朱子豪等 2004 年使用无人机携带大面（miàn）阵数码相机在（zài）台湾盐寮福（fú）隆（lóng）海岸进（jìn）行追踪调查, 对（duì）沿岸环境、土地、厂房、污染等进行了监测。
2004 年 4 月（yuè）,马轮基等以1200 m 的飞行（háng）高度对（duì）武汉市东湖南半（bàn）部的“雁中咀” 、“磨山”附近水域进行无人机（jī）遥（yáo）感监测,得（dé）到三个区域（yù）的湖（hú）水水色（sè）的差异（yì）情况图,并分析了东湖南半部（bù）水域水质情况。
三、无人机遥（yáo）感在测量（liàng）方面（miàn）的应用
昆（kūn）明俊鹰无人机（jī）远赴非洲、丽江大峡（xiá）谷等自（zì）然条件恶劣配件工具奇缺的国内外航拍，凭着丰富（fù）的航拍（pāi）经验及（jí）认真充分的准备，成功完成航测（cè）任（rèn）务！
马瑞升等在分（fèn）析无（wú）人机遥感影像几何变形理论基础上,利用（yòng）标（biāo）准图形垂直摄影法标定相（xiàng）机, 建（jiàn）立相机误差纠正（zhèng）模型 ;使用大（dà）比（bǐ）例（lì）尺地形（xíng）图（tú）作为底（dǐ）图, 通（tōng）过（guò）同（tóng）名点配准纠正（zhèng）航（háng）摄影像, 全（quán）过程不使用外方位元素 ,最终影像经（jīng）实际检验, 单点定（dìng）位平均误（wù）差为（wéi） 1.0 m 左右, 且基本没有角度变形（xíng）。崔红霞等 2005 年进行了（le）单（dān）相（xiàng）机无人机航摄试验, 结（jié）合常规的摄影测量方法对航片进（jìn）行后处理, 结（jié）果表明:其相对定向（xiàng）误差（chà）为 0.008 pixel , 最大（dà）误差为（wéi） 0.019 pixel ;绝对定（dìng）向的平面（miàn）误差（chà） 0.111 mm , 高程误差 0.117 mm 符合（hé）摄影测量的精度要求（qiú）。
孙凡等利用光校（xiào）参数和软件配（pèi）准法对无人机多光谱成像仪图像进行校正、彩色合成和（hé）图像（xiàng）配准 ,并在此基础上（shàng）提出采用光校参数法与软件配（pèi）准法（fǎ）相结合（hé）可得到更（gèng）好的配准效果。宋姝婧等在 M apObjects 控件和 MS Visual Studio.Net 开发环境下实现（xiàn）了（le）无人机遥感航迹实时显（xiǎn）示。勾志阳等人（rén）从（cóng）像片重（chóng）迭度、航带（dài）弯曲、像（xiàng）片旋转（zhuǎn）角及航高差（chà）等方面（miàn）对无人机航（háng）空摄影质量进行评（píng）定（dìng） ,绘制了无（wú）人机实飞航迹与预设航迹,显示了无（wú）人机的定点拍摄效（xiào）果 ,结果说明无人机空中摄影（yǐng）质量可满（mǎn）足摄影测量的（de）基（jī）本要求。
四、无人机遥感在突发事件处理（lǐ）中的应用
如何应对突发事件(如交（jiāo）通火（huǒ）灾、大型输油（yóu）管道（dào）火灾、森林（lín）火灾、核电站险情救援等（děng）)常（cháng）常（cháng）是一个（gè）令人头疼的问题, 无人机以其高机动性能为人们应对突发事件（jiàn）提供了新（xīn）的途（tú）径。
当（dāng）火灾现（xiàn）场情（qíng）况复杂或者受（shòu）现场环境限制时,消防员无法靠近现场作（zuò）战（zhàn）, 指挥员无法了（le）解现场情（qíng）况,无法制定快速（sù）有效的作战方案。无人机最突出的优点在于它（tā）可以用最短的时间（jiān） ,最大限（xiàn）度地（dì）接近灾情现场（chǎng） ,提供最（zuì）直（zhí）接、最（zuì）真实的（de）第一手数（shù）据, 观测到（dào）消防人员（yuán）无法抵达的区域, 监视灾情发展（zhǎn）为（wéi）制定有效的作战方案提（tí）供依据。
美国运输（shū）部示范性地建立了基于无（wú）人机的遥（yáo）感系统, 将其（qí）应用于快速获取道路运输（shū）网络的图像并对所（suǒ）得信息进行快速分析 , 应用（yòng）无人机取得近实时遥感影像对地震后出现（xiàn）问题的道路、桥梁进行（háng）评估（gū）,用以快速确定震（zhèn）后救灾的路线。
美国 Nicolas Lew yckyj 等人（rén）利用无人机遥（yáo）感在北卡罗莱纳洲进行自然（rán）灾害调（diào）查（chá） ,通过正射影像处理与分析准确评估场房和村庄的损（sǔn）失, 显示了无人机遥感具有的快速反映能（néng）力（lì）, 为灾害（hài）的（de）治理提（tí）供了及时、准确的（de）数。日本减灾组织使（shǐ）用（yòng） RPH1和（hé）YA NMAHA无（wú）人（rén）机携带高（gāo）精（jīng）度数码摄像机（jī）和雷达扫描仪对正在喷发的火山（shān）进（jìn）行调查 ,抵达人们难以进入的地区快（kuài）速获取现场实况, 对灾情进行评估。
之后,日本环（huán）境省又利用（yòng） YAM AHA 无人机加载核生（shēng）化传感器进行核污染监（jiān）测 ,对不同地理环境, 不同埋藏深度的辐（fú）射源的辐（fú）射强度的反映能力进行量化（huà）研究,为核电站及其他（tā）核设施的管理提供基础数据。马瑞（ruì）升（shēng）等开发了一套（tào）微型无人机空中火情监测系统 ,并开（kāi）发了相应的地面监测（cè）软件（jiàn）,经过试验该系统已具（jù）备单架次可完成半径 30 km以内（nèi） , 面（miàn）积 80 ～100km2 林区（qū）巡（xún）护任务。
无人机（jī）也（yě）可（kě）应用于我国防汛检（jiǎn）查中, 可以立体（tǐ）地查看蓄滞洪（hóng）区（qū）的地形、地貌、水库、堤（dī）防险工险段。遇到险情时,可以（yǐ）实（shí）时传递影像等信息（xī）,监（jiān）视险情发展（zhǎn） ,为防汛决策提供准确的（de）信息 ,大大地降低防汛人员工作的风险,有效地提高工作效（xiào）率。2004 年 7 月马（mǎ）轮基等对（duì）暴雨引起广西桂平市蒙圩镇洪涝灾害调查进行无人机遥感监测 ,第一时间得到了洪涝区、退水区、非洪涝区（qū）等（děng）信息的遥感图 ,创造国内首次利用（yòng）自控微型无人驾驶飞（fēi）机对洪涝灾害的遥感监测的记录。
五（wǔ）、存在问（wèn）题与应（yīng）用展望（wàng）
无人机遥感作为一项空间数据（jù）采集的重要手段 ,具有续航时（shí）间长、影像实时传输、高危地区（qū）探（tàn）测、成（chéng）本低、机动灵活等优点,已成为卫星遥感与有人机航空遥感的（de）有力补充。随着无（wú）人机遥感技术不断发展和（hé）无人机市场逐（zhú）渐成熟 ,无人机遥感将成为未（wèi）来（lái）的主要（yào）航（háng）空遥感（gǎn）平台之一,已经成为世界（jiè）各国（guó）争相研究的热点课题。然而 , 要使无人（rén）机成为（wéi）理想的遥感平台 ,还有多个关键技术（shù）需要解决 :
(1)起降技术改（gǎi）善与抗（kàng）风性能提高在林业（yè）等许多（duō）行（háng）业的应用（yòng）以及突发事件的处置中 ,工作（zuò）环（huán）境一般在山（shān）区, 平坦地少（shǎo） ,树木（mù）、电杆（gǎn）、房屋多,对于（yú）需要滑（huá）跑、滑降（jiàng）的较大型（xíng）的无人机来说, 往往难（nán）以（yǐ）找到（dào）符（fú）合起飞要（yào）求的（de）场地（dì）。在不满足正（zhèng）常（cháng）起降条件的情况（kuàng）下勉强起降会大大增加飞机损坏的可（kě）能性。
如（rú）果使用小、轻型无（wú）人机则（zé）由于飞行（háng）高度低 ,在低空作业时受风速、风向影（yǐng）响大。一般提高抗风性能的方法是增加飞（fēi）机重量, 但起降要求提（tí）高（gāo）且无人机的载（zǎi）荷非常（cháng）有限, 同时能（néng）耗增大。
所（suǒ）以如何很（hěn）好的利用弹射起飞、撞网回（huí）收技术降低无人机（jī）对起飞场地的要（yào）求以及在不增加重量或尽量轻的条件下如何通过改进设计和提高飞行控制技术来提高抗 风性能保证飞行（háng）的（de）稳定性 ,这均是无人（rén）机成为理想的遥感平台一（yī）个急需（xū）解决的问题。
(2)传感器（qì）及其姿态控制技术（shù）由于无人（rén）机的载荷非常有限, 要完成高精度的航摄（shè）任（rèn）务需要高精度的（de）传感器 , 而传（chuán）统传感（gǎn）器往（wǎng）往在体（tǐ）积、重量等方面的限制可供选择的不多（duō）, 因此（cǐ）需要研究（jiū）开发适合无人机搭载（zǎi）的小、轻型传感器充分利用无人机的有限载荷;
再则,如何使遥感传（chuán）感（gǎn）器的（de）控制系统能够根据预先设（shè）定的航摄（shè）点、摄影比（bǐ）例尺、重迭（dié）度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高（gāo）度（dù）、飞行速度（dù）等数（shù）据自动计算并（bìng）自动（dòng）控（kòng）制遥感传感（gǎn）器（qì）的工作 ,使获取的遥感数（shù）据在（zài）精度、比例尺（chǐ）、重迭度等方面满足遥（yáo）感的技术要（yào）求还需进（jìn）一步研究（jiū）。
(3)遥感（gǎn）数据传输存（cún）储技术（shù）无人驾（jià）驶飞行器搭载的主要遥感传感器为面（miàn）阵CCD 数字相机,而（ér）目（mù）前（qián）国（guó）内市（shì）场上的小（xiǎo）型专业级（jí）数字相机还不能达到量测相机的要求 ,所以,为使获取的遥感影像（xiàng）能够满足大（dà）比（bǐ）例尺测图的精度, 应根据相机的几何成像模型 ,作相关的（de）检校工（gōng）作,得到相机的内外参数（shù）,必要时需要（yào）采用特殊的（de）检（jiǎn）测手段 ,测定每个像元（yuán）的畸变量。
另外,大面阵 CCD 数（shù）字（zì）相机获取的影像数据量较大, 需开（kāi）发专（zhuān）用的数（shù）据传输和存储（chǔ）系（xì）统。飞行器的测控数据和遥（yáo）感数据需要实时传输时还可以通过卫星通讯来实现（xiàn）。
(4)遥感数据的后（hòu）处理技（jì）术目前的无人驾（jià）驶（shǐ）飞（fēi）行器遥感系（xì）统多使用小型数字相机作为（wéi）机载（zǎi）遥感设备 ,与传统的航片（piàn）相比 ,存在像（xiàng）幅较小、影像数量多等问（wèn）题 ,所以应针对其遥感影像（xiàng）的（de）特点以（yǐ）及相（xiàng）机定标参（cān）数、拍摄时（shí）的姿态（tài）数据和关几何模型对图像进行几何和辐射校正, 开发出相应（yīng）的软件（jiàn）进行（háng）交互式（shì）的处理（lǐ）。
同时还应开（kāi）发影像自动识别和快速拼接软件（jiàn） ,实现影像质量、飞行质量的快速检查和数（shù）据（jù）的快速处理, 以满足整套无人机（jī）遥感系统实时、快（kuài）速的技术（shù）要（yào）求。
无（wú）人机作（zuò）为一种新型的遥感平台将得到广（guǎng）泛应用（yòng）。目前最常用的遥（yáo）感平台是卫星和（hé）有（yǒu）人（rén）驾（jià）驶的飞机,无人（rén）机平（píng）台已渐渐（jiàn）显露出（chū）它的（de）重（chóng）要性（xìng）。遥（yáo）感发展的（de）一个总的（de）方向（xiàng）是高空间分辨率、高（gāo）光谱分辨率和高时间分辨率（lǜ）。航天平台由于（yú）接收的电磁波（bō）必须要通（tōng）过大气（qì）层, 所以必定受到云层和地面天气的影（yǐng）响,所（suǒ）以通过缩短重（chóng）访周期来提高时（shí）间分辨率是（shì）很难达到目的的（de）。而无人机在云层下方,受（shòu）云层的影响很（hěn）小,在多云天气甚至阴天（tiān）也能执行航摄任务。所以无人机（jī）遥（yáo）感在提（tí）高时间分（fèn）辨率方面具有独特的优势。
在提（tí）高空间（jiān）分辨（biàn）率（lǜ）方面, 无人机同样具有优势。随着多光谱传感器水平的（de）提高, 重量和体积（jī）下降（jiàng） ,无人机遥（yáo）感在提（tí）高（gāo）光（guāng）谱分（fèn）辨率方面同（tóng）样具（jù）有潜（qián）力。无人机遥感将在下列方面发挥作用:
(1)突发事件及灾害监测
(2)突发事件及灾害的（de）发生往往容易导致（zhì）环境发生改（gǎi）变,使救（jiù）援人员快速亲临现（xiàn）场制（zhì）定解决方案（àn）的可能（néng）性降低,而通过无人机遥（yáo）感一方面可及时迅（xùn）速地获取（qǔ）突发事件及灾（zāi）害的（de）信息（xī）为制定方（fāng）案提供依据, 另一方面又无需人员伤亡且受天气（qì）影响小。
如2008 年“5.12” 汶川地震后（hòu）, 由于地震影响地（dì）球磁场 ,造成（chéng）无线电和微（wēi）波通讯的干扰甚（shèn）至中断,紊（wěn）乱的电磁波（bō）会对飞（fēi）机仪（yí）表产（chǎn）生极大（dà）的影（yǐng）响（xiǎng）, 同时天气不好 ,地形复杂 ,所以通过有人（rén）驾驶飞（fēi）机去获取地面情况十分危（wēi）险。而要及（jí）时获取航天遥感数据又（yòu）几乎不可能（néng）。而无人机则因为无人员伤（shāng）亡之虑 , 受天气影响又（yòu）很小 ,所以无人（rén）机发挥了独特的作（zuò）用。其他突发事件 ,如森林火灾扑（pū）火指挥、冰雪灾害、洪涝、核（hé）电站险情救援等,无人（rén）机遥感将发挥（huī）越来越（yuè）大的作（zuò）用。
(3)高时效（xiào）性（xìng）的资源监测（cè）
资源监测已（yǐ）经（jīng）由传统的获（huò）取资源的数量、位置方（fāng）面向资源（yuán）的动态变（biàn）化监测方向发展, 而无（wú）人机具（jù）有高时（shí）效性 ,能第一时间获取（qǔ）资（zī）源变化数据,将在（zài）以（yǐ）后的林业（yè）资源(如林地面积变化、木材资源（yuán）变化、野生动物（wù）监测等)、生（shēng）态（tài）环境、森林防火等方面发挥其他遥感平台所不能比拟的（de）优势。
(3)病虫害、外（wài）来入侵生物监测
随着全球经济一（yī）体化速（sù）度的加（jiā）快和国际间贸（mào）易往（wǎng）来的增多 ,林业（yè）有害生物入（rù）侵、扩散、成灾的压力不断（duàn）增加。新（xīn）的外来（lái）有害生物入（rù）侵频繁, 威胁加剧; 已（yǐ）入侵的松材线虫病等有害生物正也在不断蔓延（yán）。利用遥感特别是无人机遥感、地理信（xìn）息（xī）系统和全球定位系统、计（jì）算机网络信息技术等高新技术手段（duàn） ,组建（jiàn）病虫害和（hé）外来（lái）入侵有（yǒu）害生物的监测预（yù）警技术（shù）体系 ,研究生物灾害的（de）发生危害动态、风险评估及预测预报,保护生态安全将成（chéng）为未来研究的新热点（diǎn）。
(4)新农村规划（huá）、建（jiàn）设
建设社会主义新农村 ,是构建社会主义和谐社会的重（chóng）要基（jī）础,而无人机适合（hé）在建（jiàn）筑物密集（jí）的城市地区和地形复杂地区应用, 必将（jiāng）在大量城镇规划、道路桥（qiáo）梁测量、新农村建设、国土资源调查、舰载化的（de）海岛测绘（huì）等（děng）诸（zhū）多领（lǐng）域发挥积极作用。（无人机（jī）频道）
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