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行业动态
优势与困境并存的无人机航测   分享到:

  随着无人机与数码相机技术的发展,基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势。具有活动灵活、操作简单、响应快速、成图精度高、产品丰富等众多特点,尤其在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。特别是近年来,无人机航空摄影测量系统应用于大中比例尺地形图、地质灾害等航空摄影测量领域,为传统航空摄影测量提供了更有力的补充。

  近几年,无人机航测在地信测绘的应用越来越火,无人机航测已它独特的优势得到了广泛的应用,但大规模的应用也带来了安全、监管等巨大的困境。如何在无人机航空摄影的快速发展中应对当前的困境和挑战,是一个值得深入思考的命题。

  优势

  1、快速航测反应能力

  无人机航测通常低空飞行,空域申请便利,受气候条件影响较小。对起降场地的要求小,特别是多旋翼无人机,一分钟可实现垂直起降,无需专用场地,操作便捷。在获取航拍影像时可避免飞行人员的涉险,能够解决人工探测无法达到的地区监测功能。根据任务要求每天可获取数十至数百平方公里的航测结果。

  2、突出的时效性

  在无人机航空摄影测量的过程中,能够准确并快速的收取到地表数据。相对卫星测绘和人工测绘,无人机航测能节省时间,更快、更敏捷的为用户提供所需要的测量信息。而且综合应用能力很强,无人机航测系统既可以独自发挥作用,还可以和卫星遥感测绘以及地面检测手段相结合。

  3、生产成本低

  此外,无人机的测量价格相对不高,使生产单位资金成本大大降低,还可以满足众多比例的地形图测绘的要求。以地形地籍1:500三维测图为例,使用无人机航空摄影测量技术,大大减少传统数字化测图的外业工作量,外业调绘量平均可降低70%以上,改变了传统测绘工作模式。

  4、高精度数据获取和建模能力

  无人机平台携带的数码相机、数字彩色航摄相机等设备可快速获取地表信息,获取超高分辨率数字影像和高精度定位数据,生成DEM、三维正射影像图、三维景观模型、三维地表模型等二维、三维可视化数据,便于进行各类环境下应用系统的开发和应用。

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  困境

  1、法律困境

  随着我国发展通用航空的政策信号不断释放,低空空域管理改革等重大政策蓄势待发,通用航空的发展前景变得令人期待。与此同时,我国通用航空法律现状远远落后于现实需求的实际日益凸显。

  适航许可方面,中国民航现有的航空器适航审定均是针对大型载人飞行器的,无人航空器系统适航政策已经列入适航审定“十三五”专项规划,具体实施尚待时日。

  人员管理方面,民用航空局飞行标准司于2016-07以咨询通告的方式推出了《民用无人机驾驶员管理规定》,要求无人机驾驶员具备相应的技能,并通过民航局组织的培训和考试方可获取执照,对无人机系统驾驶员实施指导性管理,最终目的是按照国际民航组织的标准建立我国完善的民用无人机驾驶员监管体系。

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  运行规则方面,国务院、中央军委于2003-01 颁布《通用航空飞行管制条例》,以及由此衍生的《通用航空飞行任务审批与管理规定》(2013-11),对通用飞行活动的空域管理、计划审批和飞行保障等作出相关规定。民用航空局飞行标准司于2015-12 以咨询通告的方式推出了《轻小无人机运行规定(试行)》,对特别是低空、慢速、微轻小型无人机的运行进行了相应的规范。为进一步规范民用无人驾驶航空器飞行活动,规范其空中交通管理工作,民用航空局空管行业管理办公室于2016-09 颁布《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》(MD-TM-2016-004),对安全评估、空中交通和无线电管理等进行了规范。2017-08,中国民用航空局发布《民用无人驾驶航空器从事经营性飞行活动管理办法(暂行)》和《无人机围栏》等征求意见稿,旨在规范民用无人驾驶航空器从事经营性活动的市场监管,促进无人机产业安全、有序、健康发展。

  通用航空法律制度主要由国家立法、行政法规、民航规章3 个层次构成。但是这些规定多为试行、暂行和指导性规定,涉及具体监管细节相对滞后。目前国内尚未形成完整的民用无人机规章及管理体系,相关法律法规存在法律法规体系不够健全、内容过于笼统、相关条文交叉等问题,严格且繁琐的审批手续规定,甚至阻碍了通用航空的发展,成为无人机航空摄影发展的最大困境。

  2、政策困境

  作为新兴的产业,无人机对于传统航空产业的冲击使得管理部门也面临了巨大的挑战。无人飞行器的管理,一方面属于民航局,同时空域安全涉及空军方面,产业政策涉及工信部,其他如公共安全还涉及公安部,具体行业应用还涉及其他部委。多口管理经常造成管理无序和成本增大。

  从全球范围来看,美国的无人机监管政策走在前面,其他国家特别是发展中国家,多是参考甚至照搬美国的政策。2016 年,美国联邦航空管理局(FAA)出台了无人机监管的系列政策,尤其是Operation and Certification of Small Unmanned Aircraft Systems(FAA Part 107),为无人机的认证、监管和运行提供了良好的样本。目前国内对于FAA 政策的研究正在进行,本地化尚需时日。无人机的政策配套落后、监管缺位、低空空域开放步伐缓慢、缺乏相应的产业标准,是制约其大规模发展和应用的政策困境。

  3、身份困境

  无人机生产厂家众多,生产标准各异,各种配(备)件没有统一的标准,尤其是在飞行控制相关的外部标准方面,如无线电频率、导航方式、通讯链路等没有标准化的工艺和流程,导致经过适航认证和许可的各种飞行器都能上天,没有适航认证和许可的飞行器则在监管层面面临“一刀切”的管理限制。

  另外,人员资质管理同样面临标准问题,民航局、体育协会以及行业监管部门均有独立的培训机构,且颁发各自的认证证书,造成身份的相互认定问题以及资质管理的混乱。

  4、空域困境

  所谓低空空域通常是指1 000 m 以下的空间范围,这是通航飞行作业的主要活动区域。《低空空域管理使用规定(试行)》提出,全国低空空域分为管制空域、监视空域、报告空域以及目视飞行航线4 类。管制空域指“为飞行活动提供空中交通管制服务、飞行情报服务、航空气象服务、航空情报服务和告警服务的空域”;监视空域与管制空域比,区别在于“不提供空中交通管制服务”;报告空域是指“为飞行活动提供航空气象服务和告警服务,并根据用户需求提供航空情报服务的空域”;目视飞行航线是“为确保航空用户能够飞到预定空域,且飞行人员在目视条件下飞行的航线”。

  2016 年,国务院办公厅发布《国务院办公厅关于促进通用航空业发展的指导意见》,提出加快提升服务保障能力,促进产业转型升级,释放消费潜力,实现通用航空业持续健康发展的总体目标,同时提出科学规划空域、优化飞行服务和提高审批效率的具体措施。但是《意见》的落地和具体实施还没有清晰的可操作流程。

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  5、保密困境

  测绘航空摄影获取了地表所有的地理信息,测绘航空摄影底片和影像数据是重要的涉密载体,直接涉及国家安全和利益。因此,测绘航空摄影成果在公开提供使用前,必须依法经过省级以上测绘行政主管部门进行保密技术处理, 并按照国务院、中央军委的有关规定送军方进行保密审查。实际操作过程尤其是应急测绘响应过程中,保密审查工作会对快速无人机航空摄影的时效性产生一定的影响。

  结语

  随着今后立法、规范和制度建设的完善,无人机航空摄影一定能得到进一步的发展,为提升国家应急测绘保障能力、完善地理信息数据采集体系、支持国家经济建设提供更强有力的支撑。目前,无人机航测已经应用到国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、城市规划、环境治理、生态保护、交通运输等各个领域。尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。来源:GIS航空数据处理






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