摘要：无人机已经随着科学的发展，渗透到我们生活的方方面面，不管是军用还是民用，都在各自领域发挥着不可估量的作用。这篇文章以无人机遥感技术为核心，阐述了其具体概念以及发展状况，并对该技术 在工程方面的应用状况和发展前景做了总结。
关键词：无人机；工程；综述
引言
无人机遥感,即利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术，实现自动化、智能化、专用化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，成为未来的主要航空遥感技术之一。这篇文章主要是通过归纳和整理前人对无人机遥感技术的理解、探索以及应用状况，来对无人机技术的研究内容和意义进行更深层次的拓展。
1 无人机遥感技术的概念
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是：以无人机为空中平台，遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。按照系统组成和飞行特点，无人机可分为固定翼型无人机、无人驾驶直升机两大类种类。固定翼型无人机通过动力系统和机翼的滑行实现起降和飞行，遥控飞行和程控飞行均容易实现，抗风能力也比较强，类型较多，能同时搭载多种遥感传感器。起飞方式有滑行、弹射、车载、火箭助推和飞机投放等；降落方式有滑行、伞降和撞网等。固定翼型无人机的起降需要比较空旷的场地，比较适合矿山资源监测、林业和草场监测、海洋环境监测、污染源及扩散态势监测、土地利用监测以及水利、电力等领域的应用。无人驾驶直升机的技术优势是能够定点起飞、降落，对起降场地的条件要求不高，其飞行也是通过无线电遥控或通过机载计算机实现程控。但无人驾驶直升机的结构相对来说比较复杂，操控难度也较大，所以种类有限，主要应用于突发事件的调查，如单体滑坡勘查、火山环境的监测等领域。
2 无人机遥感技术的发展
无人机出现在 1917 年，早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶机，应用范围主要是在军事上，例如在海湾战争时期，美国在军事训练、信息侦查、战斗奸敌方面，均运用了该技术。后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感飞行平台。无人机也广泛用于民用领域，例如，城市管理、农业建设、地质勘查、气象监测、抢险救灾等，与传统的人力相比，效果显著。
20 世纪80年代以来，随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世，无人机的性能不断提高，应用范围和应用领域迅速拓展。无人机遥感技术可快速对地质环境信息和过时的GIS数据库进行更新、修正、和升级。为政府和相关部门的行政管理、土地、地质环境治理，提供及时的技术保证。
我国关于无人机系统的研发和应用，在技术层面上虽然相对欠缺，但也取得了较为突出的成果。在军事领域，可以侦查卫星、空中预警、军用战斗等功；在民用领域，抗震救灾更是家常便饭。以无人驾驶飞机为空中遥感平台的技术，能够较好地满足现阶段我国对航空遥感业务的需求。利用无人机遥感航拍技术更新的地理资料对地区的经济建设起到了积极的促进作用。该技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台，用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据；并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。
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3 无人机遥感技术的应用
如今，无人机遥感技术已经趋于成熟，它在各行各业也已经有着十分系统化的应用。在水利工程方面，已经有很多人对无人机技术进行了研究。师杰帅[1]分析了我国各地区在水利方面对无人机的应用状况；魏华锋[2]等对将无人机应用在水利工程高程测量中的精度进行了分析，阐述无人机的优势与不足，对无人机的精度测量工作做出了探索；龙静怡[3]等对无人机技术在建筑区变化监测中的应用做出了探索，对无人机的选型、技术策略安排等进行了说明；张海岸[4]等在城市轨道交通方面，将BIM技术与无人机相结合，对城市轨道交通工程监理的应用可行性进行了分析；姜于[5]等以无人机在石佛寺水库的航测应用为例，对如何将无人机与水利行业相结合进行了探索；而商广明[6]将无人机技术应用在了桥梁检测中，对无人机桥检技术的优缺点以及未来的发展趋势进行了说明。
4 无人机遥感技术应用的优劣势
4.1 无人机遥感技术应用的优势
无人机遥感技术的应用优势主要有以下几点：（1）现场作业速度快、数据精度高，可同时获取高精度航拍数据和点云数据，适合小范围高精度数据获取。（2）实施周期短，成本低，能够得到地表和地面的各种高精度数据，可弥补人工实测效率低、不连续、不直观的缺点；（3）利用专业数据处理软件，通过对航拍数据、点云数据及反射强度信息等得到水利、岩土、交通、林业、国土等行业的专用数据产品及参数数据，结合行业专业分析模型，可进一步拓展其应用范围。
4.2 无人机遥感技术应用的劣势
虽然无人机在各方面都具有很大优势，但在以下几个方面存在的问题也需要未来去发展完善。具体如下：（1）行业标准。民用无人机生产和使用尚缺乏一定的标准，如生产标准、市场准入标准、无人机频谱标准等；（2）监管体系。民用无人机的适航认证管理、飞行管制、从业人员管理等使用监管法律体系有待完善；（3）安全问题。由于无人机缺乏一定的行业标准和监管体系，从业人员素质差异较大，因此易带来国家安全、公共财产安全、人身安全等问题；（4）产业链。民用无人机产业链需要进一步提升，企业研发成本高，标准化低，商业应用需进一步扩展；（5）关键技术。民用无人机的飞控技术、电池技术、适应环境能力、飞行半径、通信导航系统、航拍数据拼接与处理技术、行业应用数据处理技术及产品等关键技术需进一步突破。
5 前景与展望
随着我国现代化建设的不断发展和进步，怎样加快信息化建设，有力支撑城市规划、建设、监测和管理等各项工作，特别是应对频繁发生的水涝干旱、森林火灾、冬雨冬雪等灾害影响，已成为摆在我们面前的重要问题。无人机系统的机动灵活、续航时间长、频影像的实时传输和不受地形地貌等区域环境影响的优势和特点，使无人机系统在工程管理领域中有更加广泛的应用前景，值得我们去进一步探索和研究。
参考文献
[1]师杰帅.基于无人机技术的水利工程应用探讨[J].科学技术创新,2017(34):126-127.
[2]魏华锋,赵晓光,张顺迎.无人机技术应用于水利工程高程测量精度分析[J].河北水利,2017(2):42-43.
[3]龙静怡,刘鹏.无人机技术在建筑区变化监测中的应用[J].电子世界,2018(7).
[4]张海岸,彭初开.“BIM+无人机”技术在城市轨道交通工程监理中的应用[J].建设监理,2017(12):48-51.
[5]姜于.无人机技术在水利行业的应用初探[J].水利发展研究,2017,17(7):84-87.
[6]商广明.应用无人机技术进行桥梁检测的探讨分析[J].上海公路,2018(1).
论文作者:蒲苗苗
论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月33期
论文发表时间:2019/7/23
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