無人機(jī)由于方便靈活，無人機(jī)應(yīng)用的大眾參與度高，創(chuàng)新活躍度也很高，發(fā)展迅猛。無人機(jī)遙感和其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的深度結(jié)合，呈現(xiàn)出大量拓展性的應(yīng)用。本文簡單總結(jié)了無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢。

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1.?遙感+數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸

對于軍事、應(yīng)急減災(zāi)救援等非常重要。許多國土安全監(jiān)測與災(zāi)害救援行動都包括依靠無人機(jī)遙感+實(shí)時傳輸提供及時信息供決策。2019年4月四川涼山木里森林火災(zāi)復(fù)燃，中測新圖采用無人機(jī)，搭載三軸穩(wěn)定雙光光電吊艙，海拔3000 m高地起飛，動態(tài)跟蹤鎖定火點(diǎn)，實(shí)時存儲播放，為應(yīng)急指揮部提供第一手火情資料(圖3)。這次中華人民共和國成立70周年國慶閱兵很多精美的畫面也是依靠無人機(jī)航拍直播實(shí)現(xiàn)的。

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2.?遙感+SLAM

無人機(jī)與即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)(SLAM)的結(jié)合將使得無人機(jī)的導(dǎo)航和避障得到增強(qiáng)，在無人機(jī)智能化數(shù)據(jù)獲取與自主飛行上具有重要應(yīng)用前景(Li 等，2019a)。

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3.?遙感+決策和執(zhí)行技術(shù)

類似軍事應(yīng)用上的“察打一體”，無人機(jī)遙感+識別+任務(wù)規(guī)劃+執(zhí)行任務(wù)一體化完成。比如無人機(jī)遙感可以實(shí)現(xiàn)田野農(nóng)情遙感，形成蟲害處方圖，規(guī)劃合理航線，執(zhí)行精準(zhǔn)農(nóng)藥噴灑，將靜態(tài)遙感觀測與實(shí)時決策和執(zhí)行融為一體(圖5)。

圖 5 遙感+決策和執(zhí)行技術(shù)(“察打一體”)：蟲害區(qū)域識別與精準(zhǔn)農(nóng)藥噴灑

Fig. 5 Remote sensing + decision-making and implementation technology (“integrated inspection and implementation”): Pest area identification and precision pesticide spraying

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4.?遙感+低空航路規(guī)劃

當(dāng)前無人機(jī)多樣化應(yīng)用需求主要在低空，“低、慢、小”無人機(jī)絕大部分集中在近地面空域(<500 m)，而這個空間由于接近地面，地表變化多樣，情況復(fù)雜，飛行安全和效率問題突出。需要精細(xì)化規(guī)劃低空航路特別是城鎮(zhèn)化地區(qū)無人機(jī)低空公共航路。由于地表覆蓋復(fù)雜，通過傳統(tǒng)統(tǒng)計渠道獲取數(shù)據(jù)效率低下，利用城鎮(zhèn)地區(qū)高清高動態(tài)無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)服務(wù)低空航路規(guī)劃構(gòu)建成為研究前沿，中國在這方面率先做了積極的探索(徐晨晨 等，2019)。

圖 6 利用無人機(jī)傾斜攝影高清高動態(tài)遙感數(shù)據(jù)規(guī)劃構(gòu)建無人機(jī)低空公共航路

Fig. 6 Using UAV tilt photography high definition and high dynamic remote sensing data planning to build UAV low altitude public air route

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5.?遙感+區(qū)域組網(wǎng)

盡管無人機(jī)遙感能力很強(qiáng)，但是單打獨(dú)斗很難成大氣候，特別是大區(qū)域?qū)o人機(jī)遙感的需求，必須通過無人機(jī)組網(wǎng)遙感的方式，發(fā)揮聚合的作用，釋放巨變能。比如，通過一定的組織模式和技術(shù)體系建設(shè)把全國分布式的無人機(jī)遙感資源規(guī)劃部署起來，構(gòu)建大區(qū)域高頻次、迅捷響應(yīng)的厘米分辨率及遙感監(jiān)測體系(鹿明 等，2019)。