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无人飞机摄影测量在灾害工作中的必要性和优点 1引言? 无人驾驶飞机简称?“无人机”，它的诞生可以追溯到上个世纪初叶，但主要运用于战争侦查。二战结束后，随着航空技术的飞速发展，无人机家族也逐渐步入其鼎盛时期。时至今日，无人机已经广泛运用在民用方面，改革开放以来，我国也加快了对无人机研究与开发的工作。与有人驾驶飞机相比，无人机有体积小、便携带、运用地域广泛、可执行恶劣环境工作等优点，这使无人机摄影测量技术得以在灾情监测与评估工作中有了很大的发展空间。???????????????????????????????????????????????? 2当前国外利用无人机进行灾情监测与评估的技术水平? 近30年来，随着微电子、通信、材料及推进系统等技术的迅猛发展，无人机得到了长足的进步，世界各国开始重视无人机的研究与发展。目前，世界上32个国家已研制出50种以上无人机，型号超过300种，有近60个国家装备了无人机，发展最快、水平最高的主要是美国和以色列。? 在民用方面，美国用装有先进成像和通信设备的“捕食者B”实时捕获森林火灾的热成像图，并将图片传输给森林消防中心，使消防中心做到最快、最准确锁定森林火灾所在；“牵牛星”也曾在探测森林火灾做出过优秀贡献。此次日本大地震中，美国全球鹰自动的喷气式无人机对日本灾情进行了监测。该飞机带有35m长的翼展，能够在高达18km的高度上连续监控36h。它在一天内可以调查100000k㎡的地带，相当于美国伊丽诺伊斯州整个州的面积，而根本不需要人员干预。一旦机器人收到指令，从滑行到起飞、到数据采集、到着陆，都完全自动进行。并有传感器套件，包括合成孔径雷达及拥有远视功能的光电传感器和远红外传感器，可以提供高清图像。红外线传感器可以检测热量，可望采集反应堆的图像，显示哪些部分处于什么温度，重复观测可以提供关键数据，了解冷却反应堆舱和燃料池的不同措施的效果。在日本大地震前后，美国全球鹰一直协助日本完成减灾工作，它采集了接近实时的图像，从而使得官方更好地优先安排及检测各项资源。这对美国全球鹰来说是一个熟悉的职责，在去年1月海地发生七级地震时，它曾帮助监测海地灾区情况。? 3当前国内无人机的技术水平? 国内无人机的研究发展在总体设计、飞行控制、组合导航、中继数据链路系统、传感器技术、图像传输、生产制造和使用等诸多技术领域接累了一定经验，具备一定的技术基础。特别是近几年来，一批新型无人机装备相继研制成功和使用，重大自然灾害应急无人机装备体系结构有了较大改善，现代化水平有了明显提高。? 国内重大自然灾害应急无人机的应用在汶川大地震时，桂林鑫鹰电子科技有限公司的“千里眼”，采用特殊泡沫机身，锂电池供电，总重量小于2kg，通过手掷升空，用于短时间（小于2h）的航拍。中兵光电科技公司的“华鹰”、西安大地测绘工程公司的MR-014和MRS-016、北京市禁毒教育基地和北京观典航空设备公司研制的“禁毒者”A3遥感无人机和中国科学院遥感应用研究所和成都电子科技大学等单位研制的“飞象一号”无人机都是小型低空遥感无人机，“飞象一号”飞行高度可达4000m，巡航速度90km/h，续航时间3h，任务载荷3kg。2010年8月10日，国家测绘局组织的中航四维(北京)航空遥感技术有限公司无人飞机起飞，对灾区进行了航空摄影，成功获取到重灾区15k㎡、0.15m分辨率的灾后航空影像。中国测绘科学研究院利用灾后航空影像并结合国家基础地理信息数据库资料，快速对舟曲县进行灾害遥感解译和评估，开展比对分析，获得了倒塌城镇房屋，受损公路、桥梁、农田、林地，堰塞湖、泥石流、滑坡等各种灾情的位置、类型、规模、分布特征等信息，并将初步的灾情评估报告报送国家有关部门。通过对航拍数据的处理，运用软件将这些航片绘制成地图，迅速提供给决策机构和相关部门，供灾后重建规划和建设使用。2011年6月11日，东北三省投入300多万元为部队配备的3套“窥视者－2”无人侦察机，日前全部配备到位。这些无人侦察机主要用于侦察洪涝、林火、地震等自然灾害情况。? 但相对于美国、以色列等科技发达国家，国内大部分无人机应用还处于航模改装、小型航拍无人飞机基础上，技术含量低、载荷小、飞行航时短、应用范围窄、航程短，难以直接应用于民用领域或实现产业化，重大自然灾害应急无人机在国内还没有得到广泛的应用。? 4运用无人机测量的必要性? 随着国内国际上自然灾害的多发与频发，尤其是重大自然灾害发生时，这是环境所致，也是人类污染所致，灾害往往带来重大的破坏和人员损失，而且造成灾害地区信息设备受到破坏，从而信息封闭，加之灾后的地区往往车辆人员不能及时到达，因此在灾害发生时及发生后，如何及时取得灾害信息及信息传输成为迫切的问题。这些活动可以用卫星来解决，也可以用载人飞机来解决。然而用卫星对地测量的方法，费用高