多元下垫面信息无人机快速获取新技术

　　一、技术产品名称

　　多元下垫面信息无人机快速获取新技术

　　二、主要功能与先进性

　　由无人机平台（固定翼与旋翼）、多类型载荷（可见光、红外和多光谱相机）、无人机航片智能处理软件（YC-mapper）等组成，是一种全链条、全系统的较大范围、较高空间分辨率、多类型下垫面信息协同高效获取无人机应用技术装备与软件系统产品。

　　具有无人机平台续航时间长、多载荷兼容；软件操作简便（一键式数据处理）、数据处理能力与处理速度领先（支持上万张影像同时处理、适合野外数据快速处理与查看）、精度高（空三解算中误差优于0.5个像元）、支持地面控制点（精校正）、多类型下垫面信息（航测数据、定量量测、土地利用、地表温度、植被信息等）快速协同获取、下垫面适用性强等显著技术优势，具有多项自主知识产权，填补了部分国内空白。

图1 技术组成与特色

图2 无人机平台与载荷

图3 无人机航片智能处理软件（YC-mapper）界面

　　三、技术指标

1. 无人机平台：支持定制的长航时固定翼与旋翼无人机，也支持国内外性能稳定的无人机商业产品；
2. 无人机载荷：包括可见光航测相机、红外相机和多光谱相机，无人机航片智能处理软件（YC-mapper）支持对以上三类航片的处理；
3. 航片处理能力：软件支持万张级航片处理；
4. 航片处理速度：优于主流国外航测软件，对于单张3000万像素的航片，百张航片处理用时优于0.8小时；
5. 空三策略：采取POS、相机约束，误差优于0.5个像元；
6. 允许重采样倍数：2,4,8；
7. 可协同获取的多元下垫面信息类型：航测数据（DOM、DEM、三维点云）、定量量测（距离、面积、体积、土石方、高度、坡度）、土地利用、地表温度（墒情监测）、植被信息（盖度、植被指数）等。

图4 多类型航片处理示例

图5 多元下垫面信息协同获取示例

　　四、主要应用领域

　　卫星遥感手段存在空间分辨率不够及受云层影响大导致时效性难以保障等问题；人员野外调查与信息获取作业，存在主观性强、可达性困难、人力物力消耗大、经济成本高、效率较低、数据精度无法保障等问题。无人机技术具有云下作业、机动灵活、多类型高空间分辨率数据获取等技术优势，可弥补卫星遥感与人工作业的不足。“多元下垫面信息无人机快速获取新技术”构建起全链条、全系统的多元下垫面信息无人机快速监测技术方法体系，适用于特别是灾中、灾后高时空分辨率多元地面数据获取与应急监测救援等防灾减灾工作，天地一体化、水土流失动态监测、生产建设项目监管等水土保持业务，以及水利督查、工程监管、河湖整治等水利业务。

　　五、应用案例

　　累计在北京市、河北省、河南省、陕西省、内蒙古、新疆、辽宁、黑龙江、湖北、湖南、浙江、西藏等12个省份的55个小流域或区域开展示范应用工作，验证了该技术在多流域、多类型、多用途下垫面信息获取工作中的适用性。重点在河南省水土流失动态监测与生产建设监管项目、黄河流域全国水土流失动态监测与公告项目、河北省梯田及矿山生产建设监管项目中推广应用，大大提高了野外作业与数据获取效率。该技术入选2017年度《水利先进实用技术重点推广指导目录》、2018年《河长制一河一策适用技术推荐目录》和水利部《2020年度成熟适用水利技术》清单，获省部级一等奖1项、二等奖2项，厅局级一等奖1项、二等奖1项。

图6水利先进实用技术推广证书