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 .pdfVIP

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

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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。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

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精度的研究带来了新的契机。低空无人航空摄影系统的研究面临着测量精

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１︰１０００和１︰５００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１︰１０００，１︰５００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。多年来全国测绘系统主要测制国家基本比例尺地图，目

前1︰100万、1︰50万、1︰10万地形图已覆盖全国陆地国土面积，1︰5

万地形图覆盖全国陆地面积的80.2%，1︰1万地形图覆盖陆地国土面积的

44%。1︰2000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

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遥感