2022年无人飞机影像大比例尺成图方案研究-科研项目立项申请书 .pdf
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1、甘肃煤田地质局科研项目立项申请书项 目 名 称:固定翼无人飞机影像大比例尺成图方案研究项目承担单位:甘肃煤田地质局综合普查队申 报 日 期:二一三年元月三十一日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 11 页 -一、立项依据近年来,随着经济建设的高速发展,地表形态发生着快速的变化,很多行业迫切需要实现地理空间数据的快速获取与实时更新。航空摄影是快速获取地理信息的重要技术手段,在空间信息的获取与更新中起着不可替代的作用。随着无人机与数码相机技术的出现与发展,基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势:首先是低廉的人力物力经济成本;其次具备及时性和灵活性;第三是高效的应
2、急反应,可以在较为恶劣的气象条件下和灾难环境中完成任务;再者,无人机可以在云层下低空飞行(基于比例尺不同,飞行高度大致在 350 米-1800 米左右),相对于载人飞机航飞因云层遮挡等影响几乎不存在,可以根据气象条件来调整作业时间已确保获得的高质量影像。此类服务已被广泛应用于城市规划建设、资源调查,矿山林业资源开发监测、大比例尺影像获取、地质灾害监测、新农村建设、数字城市建设等方面。2010年 8 月 10 日,舟曲特大泥石流灾害发生后,在兰州军区空管部门的支持下,甘肃省测绘局组织在舟曲的无人飞机航摄系统起飞对灾区进行了航空摄影,成功获取到灾区10 平方千米、0.15 米分辨率的灾后航空影像。
3、有关部门以此为基础,进行科学决策,确定优先救治的区域;也能够了解灾区的道路、地形等信息,确定如何安排救援路线,布置灾民临时安置点等等。对辅助灾情评估,做出科学决策,对灾后重建规划和建设都发挥了重要作用。随着我局地勘数字化战略进程的不断加快,无人机航测遥感系统将会在我局数字化进程建设中发挥更大的保障作用。实现按需要组织飞行的目标,是我们最紧迫的任务。开展对无人飞行器或有人轻型飞机航空摄影系统成图精度的研究,是实现这一目标的有效初步途径。飞行自动控制、数字传感器小型化等关键技术的突破以及国家低空空域有序开放的政策调整指引,为低空无人驾驶的航空摄影系统成图精度的研究带来了新的契机。低空无人航空摄影系
4、统的研究面临着测量精名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 11 页 -和性价比两大难题。为此,从影像立体测图的要求出发,利用双翼无人机低速飞行的性能及其具有较好性价比的双翼低空无人机摄影系统,获得厘米级分辨率的数字航空影像,满足 和 地形图测绘要求,是我们的期望。国内技术现状是无人航空摄影与影像测量技术独特的优势,在于解决小区域、大比例尺的成图问题,尤其是在小区域 ,航空摄影测量的任务中,传统的航空摄影测量技术无能为力,是因为存在运行成本高、影像分辨率低和成图精度差等方面的问题。目前小区域大比例尺成图的技术状态,依然是作业员“跑到哪,测到哪”。小区域大比例尺地形图测绘是
5、一个最容易发挥无人机航空摄影独特优势的应用领域,而且需求巨大。近几年固定翼无人飞机航空摄影系统的研究成果备受瞩目并已大量投入市场。因此,应加快保障测绘应急服务能力,完善技术体系,创新服务模式;充分利用现存的测绘成果资料的技术手段,快速获取基础地理信息,加快开展区域大比例尺地形图的绘制;建设区域基础地理信息平台,通过简单有效的方式开发独具特色的固定翼无人机航摄服务系统,使测绘保障能力和服务水平全面提升,为地勘业发展提供可靠、适用、及时的测绘保障。并且这类项目的实施,也同时为测绘工作提出了广阔的发展空间,拓宽了测绘服务的渠道,拓展了测绘应用领域,为推动测绘事业发展提供了重要的机遇。多年来全国测绘系
6、统主要测制国家基本比例尺地图,目前 1100万、150 万、110 万地形图已覆盖全国陆地国土面积,15 万地形图覆盖全国陆地面积的80.2%,11 万地形图覆盖陆地国土面积的44%。12000及更大比例尺地形图只覆盖部分城镇,而农村地区却很少覆盖。特别在甘肃省,大多地形复杂、控制点稀少、数字影像覆盖范围小,基础测绘资料相当薄弱,这种状况严重制约了区域地质调查的测绘保障服务和其它测绘项目实施。随着测绘技术的不断发展,卫星遥感、航空遥感成为了现阶段收集基础测绘资料的最大规模、最现代化的技术手段。卫星遥感系名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 11 页 -统、普通航空遥感系
7、统和轻小型航空遥感系统都是遥感领域的重要组成部分。但是,卫星遥感和普通航空遥感难以满足11000、1500测图精度;普通航空遥感灵活机动性差、效率较低;依靠地面实地11000、1500测图效率低、周期长、成本高。而高精度轻小型航空遥感具有精度高、成本低、效率高等优点,成为了获取高精度小面积遥感数据的最有效手段。目前在卫星遥感、大型航空遥感获得国家大量投入并蓬勃发展的情况下,迫切需要建设高精度轻小型航空遥感系统,这对于发挥测绘保障工作的作用具有十分重大的意义。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 11 页 -二、研究方案1、目标目前,全省开展农村地籍调查,急需大比例尺航空
8、影像作为底图。由于村级行政单位分布广、每个村的成图面积小,采用卫片制作正射影像分辨率难以达到要求,采用传统航空摄影方法成本又过高,采用地面测量的方式周期又过长。对此,采用测量型无人机航摄系统进行大比例尺航空摄影,获取村级行政单位的0.05米分辨率影像,其突出的作业能力和良好的转场能力特别适合小区域大比例尺航空影像的获取。农村地籍调查采用无人机航摄成果制作底图的生产试验若取得成功,可解决以往只能依靠传统航空摄影成果和人工进行实地调查的难题,大大节约人力和资金成本,缩短调查周期。目前开展的武都区、卓尼县农村集体土确权登记发证工作任务重,地形地质环境差,交通较为不便。11000 地籍图的获取是此类项
9、目的主要工作,如何快速地得到农村11000 地籍图成为能否完成该项目的瓶颈,传统的人工测图模式显然不能满足需要。利用成熟的无人机航摄系统,对偏远山区的村镇实施低空摄影,获取现势性最好的彩色数码影像,应用武汉适普无人机航测软件进行空三加密,从而得到数字线划图和正射影像图,外业再配合以GPS实地测量,控制成图精度,最终获取符合要求的11000地籍图。2、拟采取的方法、技术路线及可行性分析无人机航摄系统是以无人机为飞行平台,利用高分辨率相机系统获取遥感影像,利用空中和地面控制系统实现影像的自动拍摄和获取,同时实现航迹规划和监控、信息数据压缩和自动传输、影像预处理等功能,足具有高智能化程度、稳定可靠、
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