gis應用于無人駕駛技術(shù) 無人機與gis的應用

無人機測繪技術(shù)有什么優(yōu)勢？

無人機測繪是以無人駕駛飛機作為空中平臺，搭載高分辨率CCD數(shù)碼相機、導航定位設備、激光掃描儀等設備獲取數(shù)據(jù)信息，用計算機對圖像信息進行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其應用領域也在不斷擴大。那么，無人機測繪究竟具有哪些優(yōu)勢？

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1、監(jiān)測效率較高

對于緊急事件，無人機可以對監(jiān)測地區(qū)進行及時監(jiān)測，并快速轉(zhuǎn)化成監(jiān)測地區(qū)的高清圖像數(shù)據(jù)信息。每臺無人機的周監(jiān)測量能夠達到2100平方千米左右，監(jiān)測效率得到了大幅提升。

2、監(jiān)測范圍大且具宏觀經(jīng)濟性

對于航高不一樣的目標測區(qū)，無人機能夠進行大范圍、高室內(nèi)空間的監(jiān)測，同時還可以對較小面積、低室內(nèi)空間進行準確監(jiān)測。

通過多定量分析，可以快速獲取大范圍監(jiān)測地區(qū)的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，并將傳統(tǒng)式點信息和獲取的信息相結(jié)合，以獲取全部監(jiān)測地區(qū)的信息。監(jiān)測地區(qū)狀況可以通過三維仿真模擬技術(shù)來開展宏觀經(jīng)濟展現(xiàn)，這項技術(shù)還可以為相關部門提供決策支持。

3、較高的影像分辨率

無人機技術(shù)的影像屏幕分辨率的范圍在0.1-0.5米之間，高于現(xiàn)階段世界各國的高分辨衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)信息的屏幕分辨率，此外，其采集數(shù)據(jù)速率較快，作業(yè)效率較高。

4、較強的規(guī)律性

無人機技術(shù)能與GIS或遙感技術(shù)軟件開展集成化解決，利用無人機測繪獲取的精確測量成果也可以迅速地開展工作，同時也為測繪工作中的綜合性和規(guī)律性提供了有力的保障。

成都遠石多年來致力于二、三維的GIS技術(shù)以及無人機航測服務。

在GIS方面，系統(tǒng)平臺與行業(yè)需求深度結(jié)合，現(xiàn)已在仿真模擬、土地資產(chǎn)管理、人口信息管理、智慧水務、智慧礦山、智慧城市/園區(qū)等行業(yè)有了完整的行業(yè)解決方案。

在無人機航測方面，擁有多年西南地區(qū)航測作業(yè)經(jīng)驗，現(xiàn)具備DLG、DOM、DEM、DRG、三維實景模型及機載激光雷達全套數(shù)據(jù)成果的生產(chǎn)能力。

美國限制軟件出口 催生 GIS 國產(chǎn)替代機會

上周特朗普政府突然發(fā)布了一份針對中國等國家，旨在限制人工智能軟件出口的條例，新規(guī)將于 1 月 6 日生效。根據(jù)這份條例，應用于智能化傳感器、無人機、自動駕駛、衛(wèi)星和其他自動化設備的目標識別軟件都受到管制。根據(jù)這項規(guī)定，修改后的《出口管理條例》在出口管制分類號0Y521下增加了一個“用于自動分析地理空間圖像的軟件”分類。根據(jù)美國聯(lián)邦政府文件的規(guī)定，這類軟件是指專門設計用于訓練深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，以自動分析空間和點云的地理空間圖像軟件。

用于自動分析地理空間圖像的軟件專指GIS,又稱為“地學信息系統(tǒng)”。從定義上看，GIS是對地理空間信息進行采集、存儲、管理、處理、顯示、分析與模擬，并基于地理空間信息對政府、企業(yè)的業(yè)務數(shù)據(jù)以及個人生活所需的各種信息進行管理、分析和輔助決策的計算機信息系統(tǒng)。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。與RS、GPS被統(tǒng)稱為3S技術(shù)，現(xiàn)已在地理學研究領域和國土整治中得到廣泛運用。

目前GIS已經(jīng)發(fā)展到第三階段：遙感衛(wèi)星處于地理信息產(chǎn)業(yè)的上游，我國GIS行業(yè)采集方式正在向衛(wèi)星遙感升級。目前國家大力鼓勵和支持遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本質(zhì)上是推動地理信息產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)采集方式升級，而數(shù)據(jù)采集方式的升級將推動中下游產(chǎn)業(yè)整體變遷與升級，這意味著產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大的地理信息產(chǎn)業(yè)中，將形成一個以衛(wèi)星遙感大數(shù)據(jù)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

GIS應用比較廣泛，技術(shù)被應用于政務信息化、企業(yè)信息化和個人信息服務等領域。比如GIS運用在國土調(diào)查領域，可以讓土地利用調(diào)查效率更高，更容易分析發(fā)現(xiàn)土地違法問題。在使用GIS前，每個縣的土地利用現(xiàn)狀如水田、旱地、林地、建設用地面積只能用表格和數(shù)字表達，不直觀，不到現(xiàn)場很難發(fā)現(xiàn)違法用地，而且手工量算統(tǒng)計面積，效率低下。使用GIS 后，不僅有數(shù)據(jù)和表格，還帶每塊地的多邊形的地圖，使用土地利用現(xiàn)狀地圖與土地利用規(guī)劃地圖在GIS軟件中自動對比，很容易發(fā)現(xiàn)違法用地；并且在GIS中還可以自動分類面積統(tǒng)計，工作效率高。

再來看看GIS行業(yè)規(guī)模和發(fā)展空間，2018年GIS產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到7615.8億元，約是2013年的三倍左右，“十三五”期間，地理空間數(shù)據(jù)的 社會 價值進一步體現(xiàn)，GIS市場迎來快速增長，預計到2020年市場規(guī)模將超過一萬億元，未來幾年復合增速在20%以上。

目前，國內(nèi)已經(jīng)形成了由三類GIS廠商構(gòu)筑的成熟產(chǎn)業(yè)鏈，涉及上游數(shù)據(jù)采集及處理、中游GIS基礎軟件平臺和下游針對行業(yè)的GIS應用軟件產(chǎn)品。

國內(nèi)GIS產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)較為成熟，上游廠商進行數(shù)據(jù)采集及處理，中游廠商進行GIS基礎軟件平臺的開發(fā)與銷售，下游針對各類GIS進行增值開發(fā)。從國內(nèi)目前的情況來看，產(chǎn)業(yè)上游中設備供應商競爭格局較為穩(wěn)定，數(shù)據(jù)供應方面則較為分散，同樣分散的還有下游的應用行業(yè)，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2015年國內(nèi)已有超過1000家的GIS應用軟件供應商。而中游的基礎軟件平臺，由于其技術(shù)要求高，需要良好的研發(fā)能力，致使技術(shù)壁壘較高，競爭主要集中在超圖、ESRI等頭部廠商。

隨著 AI 在各領域集成應用的興起，GIS 軟件行業(yè)同樣也在積極 探索 如何有效利用 AI 來提升智能化水平、降低數(shù)據(jù)采集和測圖成本、簡化制圖和軟件交互流程等方面。目前，AI 賦能 GIS 較為突出的成果主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1、基于深度學習的遙感圖像處理：在目標識別和場景理解方面，深度學 習在圖像預處理和像素級分類方面得到了廣泛的應用，例如利用城市衛(wèi)星圖像結(jié)合土地利用，預測城市擴張；

2、時空分布模式預測：深度學習和機器學習等 AI 技術(shù)可用于建立時空分布規(guī)律的模擬和預測，例如航班準點率預測、洪水風險管理與潛在洪水 災害的預測；

3、基于機器學習的軌跡分析與空間優(yōu)化：地理信息的采集從傳統(tǒng)的專業(yè)儀器轉(zhuǎn)變?yōu)槿巳丝呻S身攜帶的手機等便攜設備，基于 AI 研究大量新形式 時空軌跡為深入理解 社會 活動特征提供了更多可能，對智慧城市，智能交 通和推薦等應用具有重要意義，例如商業(yè)選址優(yōu)化；

4、基于自然語言處理的地理編碼：主要 體現(xiàn)在中文的自然語言處理，中文地理實體識別，地名歧義等。 如山川、河流等。

以上屬嘉賓個人觀點，不構(gòu)成投資建議。據(jù)此入市，風險自擔

無人機遙感技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展情況

無人機出現(xiàn)在1917年，早期的無人駕駛飛行器的研制和應用主要用作靶機，應用范圍主要是在軍事上，后來逐漸用于作戰(zhàn)、偵察及民用遙感飛行平臺。20世紀80年代以來，隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的迅速發(fā)展以及各種數(shù)字化、重量輕、體積小、探測精度高的新型

傳感器的不斷面世，無人機的性能不斷提高，應用范圍和應用領域迅速拓展。世界范圍內(nèi)的各種用途、各種性能指標的無人機的類型已達數(shù)百種之多。續(xù)航時間從一小時延長到幾十個小時，任務載荷從幾公斤到幾百公斤，這為長時間、大范圍的遙感監(jiān)測提供了保障，也為搭載多種傳感器和執(zhí)行多種任務創(chuàng)造了有利條件。

傳感器由早期的膠片相機向大面陣數(shù)字化發(fā)展，2011年國內(nèi)制造的數(shù)字航空測量相機擁有8000多萬像素，能夠同時拍攝彩色、紅外、全色的高精度航片；中國測繪科學研究院使用多臺哈蘇相機組合照相，利用開發(fā)的軟件再進行拼接，有效地提高了遙感飛行效率；德國祿來公司推出的2200萬像素專業(yè)相機，配備了自動保持水平和改正旋偏的相機云臺，開發(fā)了相應的成圖軟件。另外激光三維掃描儀、紅外掃描儀等小型高精度遙感器為無人機遙感的應用提供了發(fā)展的余地。

無人機遙感技術(shù)可快速對地質(zhì)環(huán)境信息和過時的 GIS 數(shù)據(jù)庫進行更新、修正、和升級 。為政府和相關部門的行政管理、土地、地質(zhì)環(huán)境治理，提供及時的技術(shù)保證。

隨著我國改革開放的逐步深入，經(jīng)濟建設迅猛發(fā)展，各地區(qū)的地貌發(fā)生巨大變遷?，F(xiàn)有的航空遙感技術(shù)手段已無法適應經(jīng)濟發(fā)展的需要。新的遙感技術(shù)為日益發(fā)展的經(jīng)濟建設和文化事業(yè)服務。以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的技術(shù)，正是適應這一需要而發(fā)展起來的一項新型應用性技術(shù)，能夠較好地滿足現(xiàn)階段我國對航空遙感業(yè)務的需求，對陳舊的地理資料進行更新。

隨著我國經(jīng)濟和文化建設的發(fā)展，不少古建筑、考古現(xiàn)場等發(fā)現(xiàn)、田野考古探索、城鄉(xiāng)的地貌發(fā)生巨大變化。一些版圖反映不出新的面貌。

使用資料較為陳舊。常規(guī)的成圖周期，已不能滿足需要。我們利用無人機遙感航拍技術(shù)更新的地理資料對地區(qū)的經(jīng)濟建設起到了積極的促進作用。

地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的古跡、新建的街道、大橋、機場、車站以及土地、資源利用情況的綜合信息。無人機遙感航拍技術(shù)是各種先進手段優(yōu)化組合的新型應用技術(shù)。

無人機遙感航空技術(shù)以低速無人駕駛飛機為空中遙感平臺，用彩色、黑白、紅外、攝像技術(shù)拍攝空中影像數(shù)據(jù)；并用計算機對圖像信息加工處理。全系統(tǒng)在設計和最優(yōu)化組合方面具有突出的特點，是集成了遙感、遙控、遙測技術(shù)與計算機技術(shù)的新型應用技術(shù)。

無人機測繪與gis的關系

搭檔。無人機遙感影像盡管在分辨率和獲取速度上有了明顯提高，但GIS用戶們更加渴望高品質(zhì)數(shù)據(jù)和實時影像，無人機和GIS系統(tǒng)是天生的搭檔關系。無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。

文章名稱：gis應用于無人駕駛技術(shù) 無人機與gis的應用
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