轻小型无人机遥感应用现状及发展趋势
轻小型无人机遥感是我国当前和未来获取厘米级超高分辨率、小时级即时响应遥感数据的主要途径，是空间对地观测体系不可或缺的组成部分，是我国完整的空间对地观测基础设施体系的重要组成部分，是实现高频次、超高分辨率遥感数据获取的关键，是实现即时全方位空间信息提供的关键，也是即时全方位覆盖，实现新时代空间信息产业革命的关键所在。
在国家科技项目支持下，在巨大的市场需求下，我国轻小型无人机遥感技术及应用取得了突飞猛进的发展，其在2008 年汶川地震应急服务中大显身手，由此拉开了我国轻小型无人机遥感应用令人瞩目的序幕。此后，轻小型无人机遥感系统以其全天候、全天时、实时化、高分辨率、灵活机动、高性价比等优势，在应急、减灾、农林、国土、测绘、海洋、反恐等方面的发展势头迅猛，2015 年我国遥感应用专业级轻小型无人机已超过3000 架。整个行业既处于井喷时期，也处于瓶颈时期，主要表现在技术急需新突破，行业急需好规范。
卫星遥感受其本身重访周期的限制，加之光学遥感器易受云层等影响，无法实现实时观测，难以获取全部地区的高分辨率影像。航空遥感虽然不受重访周期限制，但申请中高空飞行空域十分不便，起降条件要求高，而且气象条件影响也很大。而相比较轻小型无人机技术与全球定位系统技术、遥感技术的结合，其具备的快速反应和云下高分辨率特点使其应用范围越来越广，渗透至国民经济建设各领域。
本文为您阐述轻小型无人机遥感应用现状及发展趋势。
轻小型无人机遥感应用现状
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我国对轻小型无人机遥感的需求迫切而巨大，促使其发展活跃、势头迅猛，已广泛应用于经济社会的众多行业，目前在应用方面我国处于世界先进水平。但就经济规模而言，目前的应用仍然处于起步阶段，尚未形成产业效应。此外，尚需要制定相应的管理办法和标准规范，尤其是研制针对轻小型无人机的空管技术手段，保障低空安全和作业有序。
1. 面向行业的轻小型无人机遥感应用，以获取0.05 ~0.2m 高分辨率遥感影像，生产加工地理信息为主，是当前最主要的市场应用，广泛支持国民经济建设和社会发展所需。目前市场有专业轻小型无人机约3000 架，估计未来5 年的装备需求总量超过30000 架。轻小型无人机遥感数据的处理方面，目前大多采用传统遥感数据处理的技术和平台，但开始出现一些专门针对轻小型无人机数据的处理平台。
2. 近年来轻小型无人机遥感在汶川、玉树、鲁甸、尼泊尔地震以及天津港特重大爆炸事故等突发灾害的减灾救灾应急方面有突出表现，充分体现了轻小型无人机反应快、作业便捷、数据精准的特点；在安全与反恐方面，充分展现了轻小型无人机噪声和雷达反射面小的特点，获取了大毒枭糯康营房基地高精度数据，对钓鱼岛进行了多期高精度数据获取行动，为我国国家行动提供了重要的技术和数据支撑。
3. 随着飞控、链路、导航等元器件的微小化和成本下行，面向百姓大众的消费类轻小型无人机遥感呈井喷发展，突出体现在运动、娱乐、影视广告制作等方面。目前已经形成年销售约80 万架以上的规模，在百姓大众中具有广泛基础，推广比较容易，符合互联网模式。
4. 在对我国轻小型无人机遥感应用发展进行梳理的基础上，国家遥感中心构建了全国轻小型遥感无人机信息库、操控手信息库和轻小型无人机遥感数据产品信息库，在互联网上提供对全国轻小型遥感无人机型号、厂家、载荷、性能的查询检索服务，提供登记的无人机操控手信息查询服务，提供轻小型无人机遥感数据产品覆盖范围、空间分辨率、成像时间、数据精度、数据持有等信息的登记与检索服务。
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轻小型无人机遥感应用发展趋势
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在巨大的社会需求牵引下，在无人机平台和载荷技术推动下，轻小型无人机遥感应用的深度和广度将进一步拓展，遥感数据的获取将更加快捷、规范，成果信息的获得将更加快速和自动，地表数据的社会化服务将更加智能和易于访问。
1. “互联网＋” 时代，轻小型无人机的遥感行为将与互联网结合更加紧密，遥感成为互联网的感知节点，将极大地丰富互联网地理信息服务的现时性和精细度，在互联网的推动下，无人机成为地表即时感知的触手，使得地表感知和地理信息服务更加到位、更加社会化和普适化，并将产生诸多富有想象力的应用和商业模式。
2. 随着载荷尺寸小型化，轻小型无人机遥感载荷的性能开始接近传统航空载荷能力，特别是集成大面阵、多视角、SAR、Lidar 等高端传感器以及高精度稳定云台和POS 装备的出现，轻小型无人机遥感将进一步挤压高分辨率卫星和有人机航空遥感市场，形成航天、航空和低空遥感三分天下且相互补充的局面。
3. 随着技术的进步，特别是飞控和导航精度的提高、消费相机几何精度的提高及新能源技术产品，如石墨烯电池的批量化生产，消费类无人机将进一步介入传统的专业遥感领域，完成更多小范围、快速、低成本作业，这部分市场将被进一步挖掘。
4. 轻小型无人机的便捷和高空间分辨率能力，将进一步推动倾斜摄影和三维立体建模，将逐步替代或部分替代传统街景技术和街景信息服务，孕育新的空间信息服务市场。
5. 轻小型无人机的独立作业模式，将在新的组网技术支撑下形成可覆盖全国的轻小型无人机遥感网，形成快速、云下、厘米级、小时级的地表空间信息的获取能力，在移动互联下形成动态获取、动态分发及大众服务的能力。在现代信息共享技术支撑下，当前的局部单点数据保有将向区域或大范围数据联结和共享发展。
6. 轻小型无人机遥感参与行业部门应用及业务的程度会逐步加深，将从目前应急救灾服务、测绘业务逐步渗透到所有与地理信息有关行业的业务运行系统中，成为各行业信息采集、设计施工、运行管理、监测服务、成果展示的核心业务，如农村土地确权、国土资源调查项目、智慧城市，乃至“一带一路” 及相关基础设施投资项目等。
7. 随着轻小型无人机遥感实践的增多、管理经验的丰富以及空中定姿定位及数据链路技术的发展，一系列有针对性的管理办法、标准规范以及监管系统等将被推出，当前的“黑飞” 和“灰飞” 现象将被进一步规范化、程序化，管理效率、技术办法和安全保障的问题将逐步解决，轻小型无人机遥感潜力将进一步释放。
未来，面向超高分辨率地理空间数据获取、重大突发事件快速应急响应、重点与热点地区资源环境信息获取等国家重大需求，通过突破轻小型遥感无人机多型设计与组网处理、载荷微型化和应用网络化等关键技术，在移动互联、物联网背景下，将更快速、更便捷、更精准地提供超高分辨率空间信息，为我国快速城镇化、产业转移、反恐维稳、周边行动提供坚实的技术能力和精细数据支撑能力，使其成为国家发展与国际权益斗争的科技保障新手段。
汇同云计算与大数据技术，将直接推动全国低空无人机的有效管控，推动对地观测和大众精准感知服务的革命性变革，改变人们生活及出行方式，推动我国建成世界领先的空间信息产业，在未来5 年内形成年产值超千亿美元的朝阳产业。
本文由刘四旦摘编自廖小罕、周成虎主编《轻小型无人机遥感发展报告》一书“第一章 绪论”。有删减改动，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-046681-5
《轻小型无人机遥感发展报告》对我国轻小型无人机遥感发展进行了剖析，总结其发展历程，重在现状分析，也对其趋势进行预判。全书分绪论及上、中、下三篇。绪论对无人机平台、遥感载荷及遥感应用进行了概述；上篇回顾了无人机平台的发展，分析了无人机测控与任务规划的产品及其技术特点，总结了轻小型无人机管理规范与标准的现状；中篇介绍了光学、激光雷达、成像光谱仪等目前主要遥感载荷的发展、产品及其技术特点；下篇从应用角度，分析了轻小型无人机遥感的数据获取、处理和服务技术现状，梳理了轻小型无人机遥感当前的主要应用领域及案例。
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