第二节 国内无人机应用案例
一、地质灾害监测及地震应急测绘
我国是一个地质灾害多发国，无人机遥感技术能在灾害中第一时间获取影像信息数据，并对接下来的救援提供了第一手的资料。如在四川雅安芦山县地质灾害中无人机的灾害救援能力得到了充分的体现，国家减灾中心在震后30分钟以内启动了重大自然灾害无人机应急合作机制，并迅速组织了无人机遥感灾害监测工作组，从北京到县一级无人机队伍分别进行灾后的遥感测绘工作，为救援和灾后重建提供了大量珍贵材料，使国家及时制定了正确的方案。
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2017年8月8日21时19分，四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震，震源深度20 km。九寨沟地震发生后，牵动了全国人民的心。按照四川省抗震救灾指挥部的指示，四川省测绘应急指挥中心紧急指派测绘应急保障中心无人机分队连夜奔赴灾区，利用无人机侦查、测绘九寨沟县地震情况，获取了当地灾后影像图，为救援提供了更直观的决策依据。
无人机测绘这种高性价比、无场地要求、机动灵活、受天气影响小的低空遥感方式，已经受到了国家越来越多的重视。
近几年国家发生的重特大自然灾害中，都有无人机第一时间开展测绘工作。2014年8月3日，云南鲁甸发生6.5级地震，道路交通和通信线路中断。国家测绘地理信息局立刻派出4架无人机获取航拍影像，8月4日中午就获取了堰塞湖地区30 km2的高分辨率影像，并在6日进行了第二次航拍，进行数据信息实时对比，陆续为指挥部、水利部、武警部队等相关单位提供灾区受害的位置、类型、规模等信息，为下一步的灾情评估、分析，指挥决策提供了第一手的航拍资料。
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二、三维城市
城市三维建模是“智慧城市”建设的关键技术之一。为解决传统城市建模方法存在的数据采集难度大、成本高、建模效率低等问题，专家提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的城市三维建模方法。首先，利用云台控制无人机镜头方向来获取研究区的正射及倾斜影像；然后，利用空中三角测量生成的三维点云构建三维模型，并将从多视影像中提取的建筑物墙面纹理映射到相应的模型；最终，建立城市真三维模型。
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三、森林防火
林业消防无人机的应用重点解决了在地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的早期发现，以及对重大森林火灾现场的各种动态信息的准确把握和及时了解，也可以解决飞机巡护无法夜航、烟雾造成能见度降低无法飞行等问题。作为现有林业监测手段的有力补充，无人机显示出其他手段无法比拟的优越性，在林业火灾的监测、预防、扑救、灾后评估等方面必将得到广泛的应用。
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四、人工增雨
无人机系统可用于人工增雨，以使用简便、机动性好、便于投放，又没有人员安全的风险等特点而见长，因此特别适合森林防火作业中的人工增雨。无人机共携带10枚增雨焰条，通过挂架挂载在机腹与起落架中间。飞行中点燃某枚焰条，由地面遥控进行控制，并通过遥测信息显示焰条是否已点燃的状态，每次可根据情况同时点燃多根发烟管。根据有人机人工降雨作业投放碘化银数量与作业区域的关系，10枚增雨焰条的碘化银含量即可满足100 km2的人工降雨作业区域要求。
五、无人机植保
农业植保无人机市场极为广阔，这已经是整个行业的共识。
据自然资源部数据，中国大约有15.46亿亩永久基本农田。在植保服务市场，每一季农作物都有多次喷洒作业需求；加上无人机整机市场、产业链上下游配件、航空植保专用药剂等……农业植保无人机市场前景令很多人充满期待。
出于对市场前景极为乐观的预期，大量无人机公司加速布局农业植保领域，部分公司甚至已将触角伸至海外。
（一）病虫害监测
纵观目前国内外森林病虫害监测技术，大多数需要借助高空卫星，然而高空卫星受时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率、外界天气等因素的影响，无法实时、定点获取森林发病前中后等不同时期的影像数据，且因缺少病虫害的特征波段导致监测森林病虫害效果并不理想。而航空遥感由于空域管理制度和经费的限制等，不可能作为我国常规的森林病虫害监测手段，只能在重大灾情发生时，作为卫星遥感的一种补充。
由于无人机遥感技术具有低成本、低损耗、可重复使用且风险小等诸多优势，其应用领域从最初的侦察、早期预警等军事领域扩大到资源勘测、气象观测及处理突发事件等非军事领域。利用无人机搭载光谱相机获取光谱数据和遥感影像进行病虫害的早期监测逐渐投入实践。无人机遥感的高时效、高分辨率等性能，是传统卫星遥感所无法比拟的，越来越受到研究者和生产者的青睐，大大扩大了遥感的应用范围和用户群，具有广阔的应用前景。
（二）无人机植物资源调查
近年来，轻小型无人机作为一种新型获取数据来源的技术设备，以其成本低、轻巧灵活、方便、安全、快速获取高分辨率影像的优点弥补了传统卫星遥感影像分辨率低、容易受到云层影响数据质量以及重返周期限制等不足。
无人机影像在森林资源调查和大规模清查方面具有天然优势，无人机能够以较低的成本获得大规模的树木信息，通过对影像的后期处理能够获得树种分布等具体信息。实验表明，利用无人机进行主要树种空间分布调查与地面调查的结果是相似的。有研究人员获取了25.29 km2的研究区无人机影像，运用面向对象的分类方法获取了研究区内红树林的空间分布情况，验证显示，信息精度超过90%。通过搭载不同类型的传感器可以获得不同波段的光谱信息，极大增强了无人机的森林调查能力和效率。随着城市规模的不断扩大，无人机在城市规划、改造、绿化等方面起着越来越重要的作用。有研究表明，在卫星影像时效性不强、云层遮挡的情况下，利用无人机影像获取城市绿地覆盖分布情况，获取成果达到了城市绿化测定工作的要求。
（三）无人机农药喷洒
1． 农药喷洒无人机特点高效安全——多旋翼飞行和人员安全
采用多旋翼飞行的农用无人直升机安全性能好，喷洒飞行速度适中，喷洒装置完备，并且能够与农作物的距离保持固定高度，规模作业效率高，其效率要比常规喷洒至少高出几十倍。农用无人机自动飞控导航作业最大限度地减少了工作人员接触农药的时间，从而可以保证工作人员的生命安全。
2． 易操作——“傻瓜式”飞控导航自主作业
无人机喷洒技术应用多旋翼无人机不受地形和高度限制，可以在田间地头起飞对农作物实施作业，也可用手持地面站设备进行作业。无人多旋翼直升机采用远距离遥控操作和飞控导航自主作业功能，在喷洒作业前，把地图航线规划好，输入到地面站的内部控制系统中，飞机就可以载着喷洒装置，自主将喷洒作业完成。在飞机喷洒作业的同时，还可通过手持地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。
3． 效果好——覆盖密度高防治效果好
喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀，防治效果就越好。比如多旋翼无人机拥有18个螺旋机翼，作业高度比较低，当药液雾滴从喷洒器喷出时被18个旋翼的向下气流加速形成气雾流，直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性，减少了农药飘失程度，并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规，因而防治效果比传统喷药的好，还可以防止农药对土壤造成污染。
4． 低成本——节水节药维护费用低
多旋翼无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，这很大程度地降低了资源成本。无人机折旧率低、消耗小、单位作业人工成本低、易于维护。
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六、消防应用
（1）林区巡护、卫星热点侦察无人机系统根据航路规划或地面指令，控制无人机按照预设的航路飞行，同时使用机载可见光摄像机和红外热像仪对所要监控的林区做大面积的扫描、录像、拍照及巡查，实时获取重点区域的图像信息并传回地面控制站。
（2）火场侦察无人机搭载任务载荷在执行火场侦查任务，获取火灾损毁评估实时图像时，可对重点区域获取非常详细的图像数据，对于可疑点或区域，地面人员通过遥控指令可改变无人机飞行航线及飞行高度进行详查，确保第一时间提供火场地理坐标、过火面积、火场蔓延趋势等火场态势信息。如果无人机配备红外探测任务设备，可在过火地区进行红外探测，红外探测设备可穿透烟雾敏感到地表的温度情况，获取火场区域完整的地面温度分布状态图像，使指挥部及时了解灭火效果，及时调配地面人员对火场区域进行扑救。
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