无人机海洋测绘应用发展研究

应诗瑶 李爱国 黄歆然

摘要：经济社会的快速发展进一步凸显了海洋测绘的重要性，各国对海洋测绘的重视程度不断增加，传统的社会方法和手段，在海洋测绘当中有很多局限，在这种情况下一些国家或单位开始将无人机应用于海洋测绘。本文根据现有研究资料，结合自身在海洋测绘中的一些经验，在研究当中阐述了无人机海洋测绘的应用优势，在此基础上分析了无人机海洋测绘的具体方法，包括无人机航拍、无人机载测绘设备测绘等形式。最后分析了无人机在海洋测绘当中的应用发展趋势。通过研究，希望能够对无人机海洋测绘的应用提供一些帮助和启示。

关键词：无人机;海洋测绘;应用;发展

经济社会的快速发展，进一步凸显了海洋事业的重要性，最近几年国家对海洋事业发展的重视程度日益增加，为了更好的维护我国的海洋权益和国家安全，国家将数字化海洋建设作为一项非常重要的措施，而在数字化海洋建设的过程中，测绘是一项非常基础的工作，也是数字化海洋建设的关键环节。海洋测绘不同于传统的测绘工作，对测绘设备的依赖性更加明显，而一些传统的测绘设备也很难应用于海洋测绘，在这种情况下无人机的应用优势逐渐通行，可以有效的解决海洋测绘当中的安全性和技术性问题。在这种情况下，有必要对无人机海洋测绘的应用及其发展情况进行更加细致深入的探讨与分析。

一、无人机海洋测绘的应用优势分析

无人机海洋测绘相对于传统的测绘技术方法，其应用优势非常明显，总结现有研究成果，结合自身的认识，本文认为主要集中在以下几个方面。第一，操作便利，海洋测绘是一项非常复杂系统的工作，社会环境和条件相对比较恶劣，对使用设备的可操作性要求比较高，无人机测绘的操作方法非常简单，只需要使用终端设备进行控制即可，无人机的操作具有智能化和自动化的特点，测绘人员只需要进行简单的培训，就能够比较熟练的掌握无人机的操作方法。第二，反应能力比较强，相对于传统的测绘设备，无人机测绘的反應能力相对比较强，无人机在使用的过程中不需要进行过多的准备，只需要进行简单的检查即可，只要具备了无人机测绘的条件，就可以进行测绘，并且无人机测绘设备在使用的过程中可以化整为0，在运输的过程中可以先进行拆分、再进行组合，很多社会反应动作都是在系统自动化控制下进行的，大大降低了使用者的难度。第三，成本低、安全系数高，相对于传统的测绘设备，无人机测绘的使用成本相对比较低，除了无人机设备之外，多数无人机都是采用电力驱动的，而电力驱动意味着无人机只要具备足够的电，就可以操作和使用，并且使用过程中对人的威胁非常小。

二、无人机海洋测绘的应用方式

（一）无人机海上摄影

摄影是进行海洋测绘的一个不可缺少的方法和手段。由于海洋测绘并没有一个明确的标志点，所以在测绘的过程中如何得到一个较为准确的结果，这是在选择和应用不同测绘方法和技术过程中需要考虑的一个重要方面。而无人机本身也不具备拍照的能力，当然具备摄影能力的无人机的航拍时间是非常短的，无法满足长时间的拍摄要求，而专业的海洋测绘无人机上面都安装了专门的摄录设备，满足海上长时间的摄影要求。通过无人机海上所拍摄的影像，根据待测区域的面积和分辨率等数据，以及拍摄到的相关数据，可以实现该区域内的测绘数据。 另外，无人机海上摄影几乎不受环境因素的影响，所以在海上拍摄的过程中，无论是相片控制点的布设采集，还是采集数据的分析等，环境因素的影响非常小，当然天气因素对其影响更加明显，所以在摄影的时候，只能选择相对比较晴朗或风速较小的天气，这样才能获得非常清晰的影像资料。

（二）搭载其他设备进行海上测绘

海上测绘的内容有很多，比如说海上洋流测绘、气候测绘，这些测绘就是为了满足国家安全的需要也是为了更好的满足海洋渔业生产的需要，所以测绘的内容和项目都比较多。无人机海洋测绘也可以便捷的更换设备，除了摄影设备之外，还可以搭载其他设备进行海上测试，比如说搭载红外探测设备，了解海上洋流的发展及变化规律，为渔业及航海提供准确的依据。也可以搭载探测设备，包括海洋上空空气的质量、空气的温湿度等等，通过这些专业设备的探测，结合测绘的内容，把握区域内的海洋气候变化规律，为防灾御灾、渔业生产等提供准确的依据。当然，我国可以用于海上测绘的无人机有很多，其中大型无人机也有很多，无人机虽然在海洋测绘当中的应用成本比较低，但是先进的无人机的价格也比较高，就目前来看，还没有一个专门应用于海洋测绘的先进无人机，需要在现有无人机的基础上，进行技术升级和改造才能满足海洋社会的要求。

（三）配合测绘船进行海洋测绘

从海洋社会的角度来讲，无人机虽然在海洋测绘当中具有一定的应用优势，但是并不能完全取代海洋测绘船的工作。一方面无人机总部搭载的各种测绘设备的数量是非常有限的，这决定了其不能完全满足当前海洋测绘工作的需;另一方面，无人机在海洋测绘当中也有一定的应用局限性，专门应用于海洋测绘的无人机比较少，并且无人机的航程也非常有限，大航程的无人机价格非常贵，这种情况下其应用于海洋测绘并没有明显的优势，尤其是在社会成本上。所以，在当前的无人机海洋测绘工作当中，一般情况下无人机只是作为一种辅助的海洋测绘技术方法和手段。当然，现在的无人机，海洋测绘所使用的无人机设备，基本上都是在海洋测绘船上起飞并使用的，海洋测绘者的起飞空间是非常有限的，无法起飞大航程的无人机，它是以中短距离的无人机为主，这也决定了其不能完全取代测绘船，只能作为传统测绘船测绘的辅助测绘方法和手段。

三、无人机海洋测绘的未来发展分析

（一）无人机海洋测绘更加规范

无人机海洋测绘目前还处在一个探索阶段，一些国家或单位，虽然在无人机海洋社会当中进行了一定的应用探索，但是还没有形成一个规范的使用方法，尤其是在海洋测绘当中，可能会涉及国际法和防空识别区等诸多问题，如何规范地使用无人机海洋测绘，这是各国在应用的过程中需要解决的一个重要问题。另外，无人机海洋测绘当中还会涉及测绘数据的保管及保密等诸多问题，在使用过程中如何确保测绘数据的安全，这也需要更加规范的使用标准和要求作为依据。所以，从未来发展情况来看，规范无人机海洋测绘行为，这是国家或区域的海洋测绘当中需要解决的一个重要问题，也是未来的一个重要发展方向。

（二）5G技术在无人机海洋测绘中的应用

无人机海洋测绘技术在应用的过程中，受通信技术的影响和制约比较明显，如何确保测绘过程中通讯的可靠性和稳定性，这是确保无人机海洋测绘能够达到预期效果的关键。其中，5G技术在无人区海洋测绘中的应用可以解决这些问题，注重技术的带宽以及工序的稳定性，能够最大程度确保无人机海洋测绘数据传输的准确性。通过稳定的数据传输，可以使用终端设备来控制无人机海洋测绘的范围和高度，根据海洋测绘工作需要做好无人机海洋测绘过程中的控制。当然，5G技术在海洋测绘中的应用仍然处在一定的探索阶段，目前还没有一个成熟的产品，这需要要相关科研单位在无人机海洋测绘设备研发当中加大四方面的投入力度。

总之，无人机海洋测绘相对于传统的传真海洋测绘具有一定的优势，无人机，海洋测绘也得到了一定的应用、收到了不错的效果。但是应该看到无人机，海洋社会的应用，也存在不少的误区。我国海洋测绘单位既要重视无人机测绘的应用，又要对特种技术进行升级改造，使之能够在海洋测绘当中发挥更大的作用，为维护我国海洋权益提供准确的数据支持。

参考文献：

[1] 黄天进.无人机海洋测绘应用进展与展望[J].船舶物资与市场 . 2020（07）.