測(cè)繪無人機(jī)（資料）
4300米到4600米、再到5520米……由于高原地區(qū)高寒缺氧，無人機(jī)面臨電池、發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，動(dòng)力不足等問題的制約，青藏高原也被很多業(yè)內(nèi)人士譽(yù)為無人機(jī)的禁區(qū)。
然而，從2012年我省陸續(xù)引進(jìn)無人機(jī)以來，我省的無人機(jī)航測(cè)隊(duì)在高海拔地區(qū)，不斷攻克技術(shù)難題、刷新航測(cè)高度；如今已在5520米的飛行高度成功獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)，為高原測(cè)繪地理信息新技術(shù)的發(fā)展添翼。近日，記者走進(jìn)了青海省地礦測(cè)繪院，一睹無人機(jī)的風(fēng)采。
對(duì)焦社會(huì)需求
產(chǎn)業(yè)發(fā)展恰逢其時(shí)
網(wǎng)絡(luò)位置搜索、便攜式移動(dòng)導(dǎo)航、移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控、智能交通……近年來，地理信息服務(wù)正在越來越多地走進(jìn)公眾的日常生活。
隨著無人機(jī)等測(cè)繪地理信息技術(shù)的發(fā)展和“3S”技術(shù)的集成應(yīng)用，利用無人機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量以及獲取高精度遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行大比例尺、大面積航測(cè)成圖已成為現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)你在互聯(lián)網(wǎng)上搜索自己感興趣的地點(diǎn)，并看到清晰的衛(wèi)星影像時(shí)，當(dāng)你開車通過車載導(dǎo)航儀引路，規(guī)劃出最合理的行車路線時(shí)，你都正在享受地理測(cè)繪信息服務(wù)帶來的便利。
“現(xiàn)在大家使用的網(wǎng)絡(luò)位置搜索、車載導(dǎo)航、移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控、便攜式移動(dòng)導(dǎo)航、智能交通、智能通信、游戲等諸多方面，都跟咱們的地理測(cè)繪有關(guān)系，可以說測(cè)繪就是為這些軟件的應(yīng)用提供最基礎(chǔ)的服務(wù)。地理測(cè)繪產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走進(jìn)了咱們大眾的衣、食、住、行、玩等日常生活。”省城市民鄒啟軒在談到地理測(cè)繪產(chǎn)業(yè)時(shí)深有感觸地說。
也是從2012年起，青海省地礦測(cè)繪院陸續(xù)引進(jìn)了多款適應(yīng)高原測(cè)繪的無人機(jī)航測(cè)遙感系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，使得該院具備了大規(guī)模無人機(jī)遙感產(chǎn)品生產(chǎn)能力，并成為省內(nèi)首家取得“無人飛行器行攝乙級(jí)資質(zhì)”的單位。“十二五”以來該院加大對(duì)地理信息中心的投入，從人員、設(shè)備、資金等方面予以支持，投入資金近千萬，使地理信息的平臺(tái)作用正在形成。
2012年進(jìn)行的德令哈市工業(yè)園區(qū)航空攝影測(cè)量，是該院首次在高海拔地區(qū)的無人機(jī)作業(yè)，不僅為無人機(jī)航測(cè)遙感系統(tǒng)在高海拔地區(qū)的成功應(yīng)用開創(chuàng)了先河，同時(shí)為德令哈市工業(yè)園區(qū)在土地、城市規(guī)劃、城市建設(shè)、交通、房產(chǎn)等領(lǐng)域的管理實(shí)施提供了快速、準(zhǔn)確、高精度的地面影響和地理信息數(shù)據(jù)。
積石峽水電站位于青海省海東市循化撒拉族自治縣境內(nèi)的積石峽出口處，是黃河上游大型梯級(jí)電站之一，峽谷兩岸懸崖峭壁、河床狹窄，蜿蜒曲折、水流湍急。2013年利用無人機(jī)航測(cè)遙感系統(tǒng)獲取的成果滿足水電站淹沒區(qū)內(nèi)水域監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害治理監(jiān)測(cè)、土地資源調(diào)查、征地拆遷補(bǔ)償?shù)饶康?，為該水利水電樞紐項(xiàng)目今后的建設(shè)發(fā)展提供了可靠的數(shù)據(jù)資料。
2014年至2015年底,隨著無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在高原地區(qū)應(yīng)用的日益成熟，無人機(jī)航測(cè)開始大范圍作業(yè)，先后完成了民和、互助、同德、貴南、共和五縣整縣農(nóng)業(yè)區(qū)飛行任務(wù)，共獲得五縣域內(nèi)6800平方公里的1:2000遙感正射影像成果，為我省正在實(shí)施的農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證項(xiàng)目提供了基礎(chǔ)調(diào)查底圖，對(duì)項(xiàng)目的順利開展起到了重要作用。
格爾木市夏日哈木鎳鈷礦區(qū)、都蘭縣五龍溝礦區(qū)、大通煤礦、德令哈市巴音河蓄集峽水利樞紐工程、湟源縣大黑溝森林公園、昆侖山口以及民和等十多個(gè)縣(市)的農(nóng)業(yè)區(qū)......無人機(jī)在高原的藍(lán)天里留下了越來越多的飛行軌跡，涉及的航測(cè)領(lǐng)域、服務(wù)范圍也越來越廣泛。
攻克技術(shù)難題
搭建發(fā)展技術(shù)平臺(tái)
“為面積達(dá)120平方公里的高海拔礦區(qū)測(cè)制數(shù)字線劃圖，以30人左右的隊(duì)伍用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，全部完成作業(yè)需要一、兩年的時(shí)間；用無人機(jī)的話，飛行獲取相片需要四天，再經(jīng)由10個(gè)人通過10天左右的時(shí)間來完成外業(yè)測(cè)繪作業(yè)，最后在內(nèi)業(yè)測(cè)繪數(shù)字線劃圖總共也就需要半個(gè)月的時(shí)間就行了……”青海省地礦測(cè)繪院副院長(zhǎng)鄭永虎在談到無人機(jī)的效率究竟有多高時(shí)，他向記者做了清晰的對(duì)比說明。
在省科技廳的大力支持下，省地礦測(cè)繪院申報(bào)的以高原無人機(jī)航測(cè)技術(shù)為主要研究方向的“青海省高原測(cè)繪地理信息新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”于2013年被批準(zhǔn)建設(shè)和掛牌。
據(jù)了解，首次將無人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用于青藏高原礦區(qū)進(jìn)行攝影測(cè)量作業(yè)時(shí)，當(dāng)時(shí)的飛行高度達(dá)到海拔4300米、測(cè)繪面積為120平方公里，此次作業(yè)創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)高海拔、大面積、大比例尺無人機(jī)航測(cè)的紀(jì)錄，探索了一套適合在高海拔復(fù)雜地形、高寒缺氧等特殊環(huán)境下低空攝影測(cè)量的技術(shù)流程和操作方法，填補(bǔ)了我省在高原礦區(qū)無人機(jī)自主飛行獲取影像數(shù)據(jù)和應(yīng)用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)測(cè)繪大比例尺地形圖的空白。
同時(shí)，測(cè)繪成果順利通過青海省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站實(shí)地檢測(cè)，項(xiàng)目研究成果經(jīng)青海省科學(xué)技術(shù)廳組織省內(nèi)外專家進(jìn)行成果評(píng)價(jià)，認(rèn)為其研究成果“對(duì)青藏高原礦區(qū)無人機(jī)航測(cè)具有示范和指導(dǎo)作用”，科研水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
此外，“十二五”以來該院共承擔(dān)并結(jié)題省級(jí)科研項(xiàng)目五項(xiàng)，研究成果經(jīng)評(píng)價(jià)，達(dá)到“國(guó)際先進(jìn)”水平的1項(xiàng)，達(dá)到“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先”水平的3項(xiàng)，達(dá)到“國(guó)內(nèi)先進(jìn)”水平的1項(xiàng)。
多維度發(fā)力
提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平
而今，測(cè)繪地理信息全行業(yè)搶抓“互聯(lián)網(wǎng)+”機(jī)遇,與更多領(lǐng)域跨界融合,催生出許多新產(chǎn)品、新服務(wù)和新業(yè)態(tài),開辟出新的發(fā)展空間。
隨著省地礦測(cè)繪院在無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理能力和服務(wù)水平逐步提高，并在測(cè)繪成果數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等方面取得了顯著的成效，地理信息中心的服務(wù)能力和技術(shù)水平有了極大提高，測(cè)繪技術(shù)也逐步從數(shù)字化向信息化方向邁進(jìn)。
為了快速發(fā)展無人機(jī)航測(cè)技術(shù)，該院專門成立了“高原無人機(jī)訓(xùn)練基地”，同時(shí)也是高原無人機(jī)研發(fā)基地，國(guó)內(nèi)首個(gè)高原無人機(jī)服務(wù)基地，是該院培養(yǎng)高原無人機(jī)飛行應(yīng)用型人才的搖籃。
同時(shí)，他們不斷創(chuàng)新思路，多渠道引進(jìn)各類人才。通過與青海大學(xué)、青海師范大學(xué)簽訂了“實(shí)習(xí)基地”和“產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議”，來吸收優(yōu)秀人才，同時(shí)，堅(jiān)持“事業(yè)留人，感情留人”的理念，吸納了技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的無人機(jī)操控專業(yè)人才，為該院以無人機(jī)航測(cè)為代表的創(chuàng)新技術(shù)的新局面奠定了堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。
傾斜攝影技術(shù)+無人機(jī)：帶來最逼真的視覺體驗(yàn)
圖像的力量勝過千言萬語(yǔ)。直觀立體的圖像，將事物表達(dá)的淋漓盡致。如今，傾斜攝影三維建模技術(shù)，已成為測(cè)繪科技發(fā)展的新寵和主流。當(dāng)“全要素、全紋理”的傾斜攝影三維技術(shù)與無人機(jī)相遇，也會(huì)碰撞出絢爛的火花。
“將傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用到無人機(jī)上，實(shí)際就是在做一個(gè)三維模型，而建立起來的這個(gè)模型更加真實(shí)，更加直觀，更加符合實(shí)際。咱們?nèi)庋劭吹降氖裁?，利用這個(gè)技術(shù)拍出來的就是什么。只要通過一次飛行，就能獲得五個(gè)不同視角的影像，同時(shí)還能利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行紋理自動(dòng)貼圖?？偟膩碚f，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，傾斜攝影技術(shù)具有更高的效率、性價(jià)比及更高的精度，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。”青海省第二測(cè)繪院測(cè)繪保障中心的楊德芳主任向記者介紹到。
據(jù)了解，傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際攝影測(cè)量領(lǐng)域近十幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它不僅能夠真實(shí)地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，還可通過先進(jìn)的定位、融合、建模等技術(shù)，生成真實(shí)的三維城市模型。通過利用傾斜攝影測(cè)量軟件系統(tǒng)，使得獲取城市三維模型的時(shí)間和成本都得到了極大程度上的降低。這些技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已被廣泛應(yīng)用于應(yīng)急指揮、國(guó)土安全、城市管理、房產(chǎn)稅收等行業(yè)。
與此同時(shí)，據(jù)青海省測(cè)繪地理信息局的相關(guān)工作人員介紹，傾斜影像是指由一定傾斜角度的航攝相機(jī)所獲取的影像。相對(duì)于傳統(tǒng)垂直攝影，傾斜攝影可以獲取地面同一地物更多視角的影像，從而得到該地物更為詳盡的側(cè)面紋理與三維結(jié)構(gòu)信息。
如今，由于傾斜影像為用戶提供了更豐富的地理信息，更友好的用戶體驗(yàn)，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用國(guó)土資源管理、房產(chǎn)稅收、人口統(tǒng)計(jì)、數(shù)字城市、城市管理、應(yīng)急指揮、災(zāi)害評(píng)估、環(huán)保監(jiān)測(cè)、房地產(chǎn)、工程建筑、實(shí)景導(dǎo)航、旅游規(guī)劃等領(lǐng)域。
近年來，我省非常重視傾斜攝影測(cè)量這項(xiàng)技術(shù)，通過對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)樯鐣?huì)提供更多、更好、更豐富精確的城市三維模型產(chǎn)品和服務(wù)。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)無疑將會(huì)在我省地理信息產(chǎn)業(yè)中扮演更加重要的角色。
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