無人機遙感

無人機遙感

無人機遙感技術由於其快速、巨觀、動態的顯著特點,可以很好地彌補傳統應急方法的缺陷。 2、無人機遙感監測的直觀、全面生成高清晰圖像可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等,並生成分布圖,為環境評價、環境監察提供依據。 3、無人機遙感監測的大尺度、巨觀性無人機通過不同航高可實現高空間、大面積監測,也可實現低空間較小範圍精確監測。

應急遙感套用背景

1、要加快遙感、地理信息系統、全球定位系統、網路通信技術的套用以及防災減災高技術成果轉化和綜合集成,建立國家綜合減災和風險管理信息共享平台,完善國家和地方災情監測、預警、評估、應急救助指揮體系。——胡錦濤主席兩院會議講話
2、我國是世界上自然災害最嚴重的國家之一,災害種類多、分布地域廣、發生頻率高、造成損失重。我國有70%以上的城市、50%以上的人口分布在氣象、地震、地質和海洋等自然災害嚴重的地區。近15年來,我國平均每年因各類自然災害造成約3億人(次)受災,倒塌房屋約300萬間,緊急轉移安置人口約800萬人,直接經濟損失近2000億元。
——十一屆全國人大常委會副委員長,中國科學院院長路甬祥:有效應對自然災害是一項重大課題

無人機遙感(民用應急領域)

遙感(RS-Remote Sensing)——不接觸物體本身,用感測器收集目標物的電磁波信息,經處理、分析後,識別目標物,揭示其幾何、物理性質和相互關係及其變化規律的現代科學技術。 換言之,即是“遙遠的感知”,按感測器搭載平台劃分,包括航天遙感、航空遙感、地面遙感。
無人機遙感(UAVRS)技術作為航空遙感手段,具有續航時間長、影像實時傳輸、高危地區探測、成本低、高解析度、機動靈活等優點,是衛星遙感與有人機航空遙感的有力補充,在國外已得到廣泛套用。其利用高分辨CCD相機系統獲取遙感影像,利用空中和地面控制系統實現影像的自動拍攝和獲取,同時實現航跡的規劃和監控、信息數據的壓縮和自動傳輸、影像預處理等功能,可廣泛套用於國家生態環境保護、礦產資源勘探、海洋環境監測、土地利用調查、水資源開發、農作物長勢監測與估產、農業作業、自然災害監測與評估、城市規劃與市政管理、森林病蟲害防護與監測、公共安全、國防事業、數字地球等領域。

無人機應急遙感特點

無人機遙感技術由於其快速、巨觀、動態的顯著特點,可以很好地彌補傳統應急方法的缺陷。我們既可以從巨觀上觀測災區、災情以及因災導致的空氣、土壤、植被和水質狀況,應急救災、災情評估、災後治理工作提供決策依據,也可以實時快速跟蹤和監測突發環境污染事件的發展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。隨著遙感技術、信息技術、通信技術的綜合套用,遙感技術可在環境突發事件回響、污染源管理、環境質量評價、流域環境監測等多方面為環保部門服務,大幅度提高環保部門的管理,監督和服務水平。但無人機要做到這一點,則必須滿足以下條件:

無人機常規布局形式無人機常規布局形式
1、安全性 可靠性

在應急過程中,各種情況錯綜複雜,各種應急措施、應急編制各司其職,所有應急方式首先應該安全、可靠,不能“應急不成發添亂”。無人機具有輕小、滑翔保護、傘降保護功能,可以在很大程度上規避重大事故的發生。

2、機動性、靈活性

機動靈活,快速出擊的回響的能力是應急遙感工作的生命線。缺失了快速回響的能力,應急將無從談起。無人機因為輕小,運輸、保存非常方便,越野能力強,起降場地要求低(100-150m平整馬路、平地甚至草地),能夠能夠在15-30分鐘內完成組裝、調試、起飛。對於起飛場地無法尋找到,或者事故常發地點,可通過使用彈射起飛、傘降。保證在1小時內獲取數據,2-3小時內經過數據分析提供應急決策支持。

3、多任務 組合性

應急決策的準確性、科學性,要求決策支撐數據要多源、多樣,相輔相成。應急遙感不僅需要提供高解析度數碼航空影像(0.1米-0.5米),還需要提供實時傳輸回地面的視頻影像、紅外影像甚至雷達影像。這就對無人機多任務感測器及感測器快速換裝提出很高要求。 遙感感測器是根據不同類型的遙感任務,使用相應的機載遙感設備,如高解析度CCD數位相機、輕型光學相機、多光譜成像儀、紅外掃瞄器,雷射掃瞄器、磁測儀、合成孔徑雷達等。所以使用的遙感感測器應具備數位化、體積小、重量輕、精度高、存儲量大、性能優異等特點,無人機感測器實現模組化生產。

無人機應急遙感優勢

1、無人機遙感監測的快速、高效

針對應急事件無人機可立刻對測區進行大範圍監測業務,單台無人機日監測能力最高200-320平方公里,提高監測效率。l 在短時間內生成測區高清晰圖像數據和葉綠素A、水體透明度、富營養化等多種專題數據。l 污染事故發生後可快速提供三維水體污染狀況變化預估並發布,用於領導決策。

2、無人機遙感監測的直觀、全面

生成高清晰圖像可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等,並生成分布圖,為環境評價、環境監察提供依據。l 生成多光譜圖像可直觀、全面的監測地表水環境質量狀況,水質富營養化、水華、有機污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等信息的專題圖,從而達到對水質特徵污染物監視性監測的目的。l 通過三維圖像直觀、全面演示水域環境狀況;對污染物影響程度和範圍進行監測和預警,為水污染事故處理處置提供技術支撐。

3、無人機遙感監測的大尺度、巨觀性

無人機通過不同航高可實現高空間、大面積監測,也可實現低空間較小範圍精確監測。並可多架、多次同時對上萬平方公里測區進行監測。l 通過多光譜分析,得到大面積測區的各項監測數據,以面信息結合傳統點信息,從而為整個測區巨觀環境評價提供依據。l 三維仿真模擬能夠巨觀展示測區環境狀況,和測區污染物影響程度、範圍,為相關部門領導決策提供演示。

4、高解析度、處理速度快

影像解析度可以達到0.1-0.5米,解析度優於目前國內外所有的高解析度衛星影像數據;數據採集和處理速度快,國遙萬維具有國內最大的無人機採集能力,每天可採集和處理近4000平方公里無人機航片,目前累計作業面積已超過10萬平方公里。

5、相對成本較低,

兼具衛星影像的價格和航空影像的快速採集優勢,採用高性能自動處理技術,可完成數據的預處理、精加工及鑲嵌及高程數據生成,整體數據費用低。

7、系統集成性強

能與GIS及遙感套用系統方便集成,可快速搭建環保套用,能保障提供綜合和周期性的服務。

無人機應急遙感案例

1、地質災害

無人機應急遙感套用優勢首先在汶川地震中得到體現, 地震當時伴隨風雨交加,導致衛星數據無法獲取、大飛機飛行困難、獲取不到清晰的災區影像,災區成了盲區!而無人機採用雲下飛行、雲層間隙飛行、即時獲取了高分辨數碼影像,為無人機地震救災提供了第一手的支持信息!而後的玉樹地震無人機也起到了關鍵作用。
土石流應急救災、洪澇災害應急遙感。

2、重大環保事件

石油泄漏、重大環境污染、公共安全事故等。

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