時間：2022-04-27 05:23:40
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關(guān)鍵詞：小型；無人機；植保
1小型無人機在農(nóng)業(yè)發(fā)展植保中的應用
1.1用于識別作物的長勢，為植保護提供數(shù)據(jù)支撐
小型無人機應用到農(nóng)業(yè)植保有著極為重要的作用，而且，有專家預言：在未來10年內(nèi)無人機將會成為全球農(nóng)民精準作業(yè)的重要工具之一。而且小型無人機的使用，可搭載相關(guān)設備提前檢測在整個農(nóng)田生長及病蟲害情況。從而代替整個農(nóng)田“廣撒網(wǎng)”的這種傳統(tǒng)模式。玉米育種專家和得克薩斯AM大學土壤和作物科學院副教授Murray教授正在研究如何通過無人機來幫助農(nóng)民培育優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。并且無人機的使用，一方面使農(nóng)戶更好地估算產(chǎn)量，另一方面也幫助其篩選出優(yōu)良的植株，對增強植株的病蟲害防控能力大有裨益。
1.2替代人力查除隱患，使植保工作更加便捷
“之前我們需要扛著鋤頭去花園才能完成除草這件雜事，但是現(xiàn)在無人機的應用使得除草變得格外簡單。”一般來說，農(nóng)田專家會在田間尋找以及檢測雜草、病害蟲等潛在隱患，但這個過程將會耗費大量的寶貴時間和精力，并且不一定能做到精準。但是，如果使用無人機，則不僅可以節(jié)約時間，還能大大提高作業(yè)效率和作業(yè)精度。就目前情況來看，雖然實現(xiàn)讓農(nóng)戶借助軟件輕松獲取和分析來自無人機傳感器高質(zhì)量數(shù)據(jù)的目標還需要幾年時間，但諸如此類的研究和嘗試對于植物育種、作物噴灑等應用有著重要的意義。
2小型無人機植保的發(fā)展情況
2.1發(fā)展情況
在我國實際發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)植保工作，主要應用機動噴霧器與自動噴桿噴霧器完成工作任務。在2013年之后，才開始使用小型無人機設備，且在各個區(qū)域已經(jīng)設置了示范基地，可以全面總結(jié)機械設備的使用經(jīng)驗，由地方財政部門撥款，建設小型無人機植保示范項目，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計可以得知，我國遼寧省在2016年6月份，已經(jīng)引進70臺小型無人機機械設備，其中，油動的機械設備有5臺，其他為電動機械設備。
2.2存在的問題
2.2.1 技術(shù)相對滯后。比較西方國家，國內(nèi)小型無人機的研發(fā)和使用都相對滯后。由于發(fā)展時間短，相關(guān)的技術(shù)應用無保障，導致實際操作中頻繁有安全事故出現(xiàn)，適用性較差。此外，還有續(xù)航的問題，充電時間較長，影響作業(yè)效率。而且操作難度大，維修起來比較困難，這些問題都需要得到解決。
2.2.2 專業(yè)程度較低。目前從小型無人機的應用情況來看，使用頻率不是很高。即使被用于農(nóng)業(yè)植保，也沒有與相關(guān)管理部門溝通，沒有完善的無人機售后服務組織作保障，導致實際應用的工作效率不高。此外，對操作人員雖然進行系統(tǒng)的培訓，并對應下發(fā)相應的上崗證書。但是，由于操作的經(jīng)驗不足，導致無人機的使用工作效率還是很低，甚至不具備防災害的能力。
2.2.3 售后維修網(wǎng)點少。比較前些年，小型無人機的使用數(shù)量還是在不斷的增加。但是，實際的應用過程中，我們會發(fā)現(xiàn)可用于小型無人機售后服務的網(wǎng)點極少，而且相關(guān)基礎設施配套不齊全，維修人員嚴重匱乏，根本滿足不了機械設備的安全使用要求。
3在農(nóng)業(yè)發(fā)展植保中小型無人機的推廣應用
3.1做好推廣實驗
作為新的植保措施，小型無人機的推廣不能太盲目。實際的推廣應用中，早期應做好推廣試驗，做好數(shù)據(jù)分析。準確分析潛在的風險，比較對應的技術(shù)產(chǎn)值，確保數(shù)據(jù)在國家規(guī)定標準之上，這樣可用于大范圍的推廣。
3.2加強風險管理
在小型無人機的推廣應用中，應根據(jù)地方農(nóng)業(yè)植保的應用情況作出對應的技術(shù)研發(fā)，確保此機械切實適用于地方農(nóng)藝要求，使其成為農(nóng)業(yè)植保的重要保障。對研發(fā)改善后的無人機，對應做好風險管控，確保使用無人機的安全可靠。同時，還需要政府部門做好推廣宣傳，確保無人機推廣的高效率。
3.3配套服務管理
經(jīng)大量實踐證實：在農(nóng)業(yè)災害防控方面，小型無人機發(fā)揮著很重要的作用。為此，為確保其推廣應用的高效率，很有必要對應成立專門的服務管理組織或機構(gòu)，配套健全完善相應的基礎設施，大大提升無人機服務管理水平，切實解決使用期間的后顧之憂。同時，注意對無人機操作人員的技術(shù)培訓，做好階段性技能訓練計劃，達到無人機安全控制的標準要求。
3.4規(guī)范操作管理
將小型無人機應用到農(nóng)業(yè)植保中，提升小型無人機的工作效率，必須要對應制定較完善的作業(yè)規(guī)范。確保操作人員在制度的約束下，按照相關(guān)的規(guī)范要求進行操作。同時，還要加大與科研機構(gòu)的聯(lián)系，完善小型無人機的技術(shù)和功能。
摘要：本文介紹了無人機在阿克蘇地區(qū)農(nóng)林植保作業(yè)中的應用情況，總結(jié)了無人機植保作業(yè)的優(yōu)勢及發(fā)展前景，分析了制約無人機推廣應用存在的問題并提出了發(fā)展建議。
關(guān)鍵字：無人機；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應用
阿克蘇地區(qū)是一個農(nóng)牧結(jié)合，以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū)，發(fā)展安全、節(jié)約、高效的精準農(nóng)業(yè)[1]是地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，也是地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標。無人機在精準農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有非常重要的應用價值，不斷提高無人機在本地區(qū)精準農(nóng)業(yè)中的應用水平，有利于促進農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)環(huán)境、生態(tài)、能源和資源的良性循環(huán)；同時也可大幅提高農(nóng)作物保護機械化技術(shù)水平。
1阿克蘇地區(qū)農(nóng)用無人機應用情況
近年來，國內(nèi)外無人機越來越多的應用于農(nóng)林作業(yè)，特別是在農(nóng)業(yè)植保方[2]面的應用，有著高效、快速、成本低的優(yōu)勢，而阿克蘇地區(qū)無人機農(nóng)業(yè)應用水平尚處于起步階段，目前，地區(qū)無人機服務公司有6家：分別是新疆啄木鳥無人機技術(shù)服務有限公司、飛諾植保科技有限公司、金雕無人機公司、夢合植保無人機公司、鐵漫植保無人機公司、大頎公司；從業(yè)人數(shù)132人，有無人機39架，機型主要為單旋翼和多旋翼兩種。無人機應用的運作模式有：
（1）農(nóng)技部門+公司模式。無人機公司與基層農(nóng)業(yè)農(nóng)機技術(shù)部門聯(lián)合，通過無人機植保示范作業(yè)，帶動引導農(nóng)民接受無人機農(nóng)林植保。
（2）公司+合作組織(大戶)+農(nóng)戶。無人機公司與農(nóng)機合作組織、農(nóng)民專業(yè)合作社或民間組織聯(lián)合，無人機公司為農(nóng)民提供植保作業(yè)，費用由專業(yè)合作社向農(nóng)民代收。
（3）合作組織(大戶)+農(nóng)戶。合作社、種植大戶采用靈活的資金入股形式聯(lián)合購買無人機，為農(nóng)戶提供無人機植保作業(yè)。
（4）公司+農(nóng)戶。由無人機公司直接為農(nóng)民提供無人機植保作業(yè)服務。
早在2014年4月21日，一架輕型遙控無人直升飛機在天翼航空公司技術(shù)人員的指揮下，于溫宿十萬畝生態(tài)園成功進行了農(nóng)作物病蟲害防治試飛作業(yè)。2017年年初，針對地區(qū)2017年農(nóng)作物病蟲害的重發(fā)態(tài)勢，地區(qū)農(nóng)技中心將無人機飛防工作納入本年度示范工作重點，制定了無人機飛防實施方案，確定在八縣一市推廣飛防作業(yè)面積3.33萬hm2。為保證計劃順利實現(xiàn)，一是在地區(qū)植保站的指導下，在各縣市都開展了飛防試驗；二是為解決飛防藥劑問題，地區(qū)農(nóng)技推廣中心植保站根據(jù)作物病蟲害發(fā)生規(guī)律，選取地區(qū)常用的藥劑：杜邦、巨星、奔騰、10％苯黃隆、使它隆、優(yōu)先、銳超麥等，分不同梯度、不同時期（返青、拔節(jié)前期）進行無人機噴霧藥效試驗，基本明確了飛防藥劑的配制比例和標準；三是加強宣傳和技術(shù)培訓。地區(qū)農(nóng)技中心通過電視及時病蟲害監(jiān)測情況；通過發(fā)放宣傳材料、懸掛橫幅、農(nóng)民田間學校等形式多層次、多渠道指導農(nóng)民掌握飛防藥劑選擇及飛防技術(shù)要點；四是以現(xiàn)場會為抓手，推動無人機飛防工作全面展開。上半年，組織召開了十場“無人機防除麥田雜草”現(xiàn)場會，參會人員2200余人，示范作業(yè)面積450.67hm2，惠及農(nóng)戶1506戶。
2農(nóng)用無人機植保試驗效果分析
阿克蘇地區(qū)各縣市無人機植保試驗結(jié)果：阿瓦提縣試驗示范藥劑為奔騰（4g/667m2），藥后5天除草防效達82.6％；溫宿縣試驗示范藥劑為奔騰（4g/667m2），藥后7天除草防效達87.3％；庫車試驗示范藥劑為20％銳超麥水分散粒劑（4.5g/667m2），藥后10天除草防效達81.4％（噴后夜間下雨）。藥效均高于常規(guī)作業(yè)。阿克蘇市試驗示范藥劑為13％二甲四氯（300g/667m2），由于作業(yè)后遇到大幅降溫天氣（最高溫度低于18°），藥后14天防效為71.4％，藥效不如常規(guī)作業(yè)。主要有以下特點：
（1）作業(yè)效率高、作業(yè)成本低。天途M8A型植保無人機載藥量為10kg，飛行時間為8~10min/架次，防治效率為667~1333m2/min，一天可完成20~40hm2，是傳統(tǒng)作業(yè)的30~60倍，目前示范作業(yè)費6~8元/667m2，作業(yè)費較人工作業(yè)可節(jié)約30~50％（拖拉機8~10元/667m2，人工10~12元/667m2）。
（2）農(nóng)藥利用率高[3]，使用量降低。庫車縣示范噴施藥劑為銳超麥，使用量為4.5g/667m2，常規(guī)5~6.5g/667m2，節(jié)約農(nóng)藥10~31％；阿克蘇市示范噴施藥劑為13％二甲四氯，使用量為300g/667m2，常規(guī)350~400g/667m2，節(jié)約農(nóng)藥12.5~25％，其它各縣示范噴施藥劑為奔騰，使用量為4g/667m2，常規(guī)為5g/667m2，節(jié)約藥劑20％。通過試驗對比，無人機噴施使用量較常規(guī)噴施可節(jié)約農(nóng)藥10~30％，節(jié)水90％以上。并且在作業(yè)過程中明顯減少了農(nóng)藥飄失，藥液沉淀積累和藥液覆蓋率都優(yōu)于常規(guī)，有效提高了農(nóng)藥利用率。
（3）防治效果好、安全系數(shù)高[4]。無人機可實現(xiàn)低空作業(yè)，與農(nóng)作物的距離可保持在1~2m的固定高度采用噴霧噴灑方式，霧滴細小更具均勻性，上下穿透力強，同時，槳葉在旋轉(zhuǎn)時會在下方的農(nóng)作物上形成一個紊流區(qū)，可以翻動和搖晃農(nóng)作物，藥液便可隨霧流附著到葉子的正反面及莖稈等部位，從而均勻有效地殺滅病蟲害，防治效果比傳統(tǒng)作業(yè)好；采用遠距離遙控操作，使作業(yè)人員避免了農(nóng)藥侵蝕，緊急情況可一鍵返航、自動懸停，并且具有黑匣子功能，安全系數(shù)高。
（4）機動靈活，可實現(xiàn)精準作業(yè)。無人機整機質(zhì)量輕、起降轉(zhuǎn)向靈活、體積小、機動性好，不需要專業(yè)跑道，在草坪和平地都能起降，不受農(nóng)作物株高和密度的限制，非常適合水田、地形復雜區(qū)域農(nóng)作物的農(nóng)藥噴霧作業(yè)；可空中懸停，飛行速度、與農(nóng)作物距離、噴灑高度等都可以根據(jù)農(nóng)作物的需要進行靈活的調(diào)整；可根據(jù)GPS系統(tǒng)高精度定位，噴灑范圍無縫對接，不會漏噴和過度噴灑。
（5）適應性強，易于推廣。無人機作業(yè)，既可噴藥，也可噴施葉面肥；既適用于小麥、水稻、玉米、棉花等農(nóng)作物，也適用于林果；轉(zhuǎn)移方便，可以實現(xiàn)跨區(qū)作業(yè)，易于推廣普及應用。
3無人機農(nóng)林植保作業(yè)推廣應用存在的問題
（1）缺乏政策扶持[5]。到目前為止，在國家層面尚沒有促進農(nóng)業(yè)無人機航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行業(yè)政策，也沒有對無人機進行采購或者能耗補貼的扶持政策；其管理體制參照目前的民用航空管理辦法，存在契合性不強、關(guān)聯(lián)不緊密、標準不適用等，在推廣應用中容易出現(xiàn)一些社會、法律問題。
（2）服務滯后。地區(qū)無人機發(fā)展還剛剛起步，無人機作業(yè)操作人員、服務人員匱乏，而無人機操作難度大，使用較為復雜，制約了無人機的大范圍推廣應用。另外，農(nóng)用無人機采用超低量噴霧，目前還沒有專門的無人機藥劑，使用的還是傳統(tǒng)噴霧藥劑，無人機的優(yōu)勢還不能完全發(fā)揮。
（3）缺乏行業(yè)技術(shù)標準[6]。缺乏農(nóng)用無人機安全操作規(guī)范、農(nóng)藥噴灑標準、藥劑標準等相關(guān)作業(yè)規(guī)范，作業(yè)質(zhì)量難以保障。
4發(fā)展前景
2016年2月，農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》，要求淘汰傳統(tǒng)噴灑工具，推進主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化作業(yè)；近年來，人力成本不斷增加，勢必推動農(nóng)業(yè)植保從“人防”進入到“飛防”時代。從地區(qū)作物種植面積來看，小麥種植面積13.3萬hm2、棉花43.3萬hm2，玉米10萬hm2、水稻1.4萬hm2、醬番茄0.15萬hm2、色素辣椒0.08萬hm2，適合飛防面積達67萬hm2，以6元/667m2價格計算，無人機作業(yè)理論收入高達6000萬元。預計到2020年，無人機需求量將達120架，從業(yè)人員需求量400余人，無人機潛在市場巨大，前景無限。另外，無人機還可進行農(nóng)情遙感監(jiān)測[7]，利用以遙感技術(shù)為主的空間信息技術(shù)對大面積農(nóng)田、土地進行航拍，從航拍的圖片、攝像資料中充分、全面地了解農(nóng)作物的生長環(huán)境、生長全過程，從而有效地進行病蟲監(jiān)測、灌溉情況監(jiān)測及農(nóng)作物生長情況監(jiān)測，科學地進行田間管理，推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展，無人機在精準農(nóng)業(yè)的農(nóng)田信息獲取方面也有著廣闊的應用前景[8]。
5建議
（1）加大政策導向和扶持力度。無人機農(nóng)林植保是一整套全新的農(nóng)業(yè)服務體系，建議從宏觀層面制定出發(fā)展戰(zhàn)略，出臺相應優(yōu)惠政策，促進無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；無人機價格較高，建議將無人機納入農(nóng)機補貼目錄，尤其是將國內(nèi)自主品牌專利產(chǎn)品編入農(nóng)機購置補貼目錄，鼓勵農(nóng)業(yè)服務組織購買無人機；建議將農(nóng)業(yè)航空植保納入農(nóng)業(yè)保險范圍。
（2）完善行業(yè)標準。制定出農(nóng)用無人機安全操作規(guī)范、農(nóng)藥噴灑標準、藥劑標準等相關(guān)作業(yè)規(guī)范，提高農(nóng)用無人機作業(yè)質(zhì)量水平。
（3）加快無人機飛防與農(nóng)技、農(nóng)藝相融合步伐。篩選出可用于無人機低空超低量植保的農(nóng)藥藥劑，并針對不同作物、不同防治時期、不同病蟲害等制定出相應的噴施方案，實現(xiàn)人（管理者、作業(yè)者）、機、劑（藥劑、助劑）、技（解決方案）“四融合”和防治效果、作業(yè)效率、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益“五提高”。
（4）加強人才培訓。采取統(tǒng)一培訓、現(xiàn)場操作、示范基地觀摩等方式，對操作人員進行集中培訓，增加無人機技術(shù)人員數(shù)量，擴大無人機作業(yè)應用領域。
（5）建立完善的的售后服務網(wǎng)絡，為農(nóng)民提供技術(shù)咨詢服務，提供及時的技術(shù)保障與故障維修服務。
（6）重點選擇農(nóng)機大戶、專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、專業(yè)植保公司等經(jīng)濟實力和技術(shù)能力較強的組織進行無人機技術(shù)推廣，以便規(guī)模化管理、集中解決問題，提高無人機設備的使用效率。
參考文獻：
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級無人機是否真如大家擔心的前途暗淡？如果不是，消費級無人機又該怎樣變化？市場需求與質(zhì)疑并存
說到無人機這個詞，以前總會讓人想到的是國家用來測繪或者用于軍事偵察的大型飛機，或是極客的玩具或是創(chuàng)客們的專屬，但現(xiàn)在人們對無人機的概念則多是一種消費級的小型多軸飛行器。
“多軸飛行器”的概念誕生很早，但因受制于動力效率低下的天生缺陷而一直遠離主流。直到消費級的大馬力微電機、鋰電池、無線遙控和視頻采集傳輸技術(shù)集體實現(xiàn)了革命性的大突破后，“多軸飛行器”近兩年才實現(xiàn)了“成魚翻身”――2010年法國Parrot公司了世界上首款消費級四旋翼飛行器AR.Drone，次年大疆創(chuàng)新推出消費級多旋翼無人機飛行平臺和多旋翼飛控，多旋翼無人機開始快速走向消費級市場。由EVTank研究機構(gòu)的《2015年度民用無人機市場研究報告》顯示，全球無人機在2014年完成了大約38萬架的銷量，其中專業(yè)級無人機銷量約12.6萬架，消費級無人機銷量約25.2萬架，預計2015年同比將保持50%的增長。另據(jù)深圳海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，今年前5個月，從深圳出口16萬臺無人機、貨值達到7.5億元（人民幣），分別是去年同期的69倍和55倍。
消費級無人機市場的爆發(fā)也引來眾多的新進入者。除大疆創(chuàng)新外，Gopro、小米、騰訊、零度智控、億航科技等科技公司也開始推出無人機，甚至連生產(chǎn)摩托車的宗申動力、搞煤礦的山東礦機等等各種傳統(tǒng)業(yè)務的廠商也都一窩蜂進軍無人機行業(yè)。目前國內(nèi)生產(chǎn)消費級無人機的企業(yè)已有近400家，全球每賣出10架民用無人機就有7架為中國制造，僅大疆創(chuàng)新就占據(jù)全球小型無人機市場70%以上的份額。
面對無人機的火爆，有不少業(yè)界人士宣稱無人機消費時代來了。不過，也有行業(yè)人士提出質(zhì)疑。無人機作為一種新興產(chǎn)品，和所有其他新興產(chǎn)品一樣，在發(fā)展前期都會表現(xiàn)出足夠強勢的沖勁，這是短期內(nèi)的市場需求所致。如果只是從目前的數(shù)據(jù)來說明消費級無人機市場前景廣闊，顯然是武斷的。對此，業(yè)界有關(guān)人士稱，無人機普及與爆發(fā)取決于兩個因素：價格及易操作性。
目前無人機價格仍然偏貴，實用型多旋翼無人機的主流價格在4000元-5000元，無人機的受眾用戶群非常小。在航模愛好者李浩看來，“目前一款無人機售價在數(shù)干元，大多數(shù)國人還沒有習慣在一款‘玩具’上面花很多的錢，因此無人機在國內(nèi)并不會太迅速普及。”最好的例子就是谷歌眼鏡，當初看起來一切都很好，谷歌眼鏡似乎會成為下一個人機交互設備，然而谷歌眼鏡的發(fā)展卻高開低走，目前已悄無聲息，落寞離去，高價就是其失敗的一大原因。顯然無人機產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在亟待一種解決方案，能在保證無人機性能的同時大幅削減成本。
不過，即便買了無人機，操作也是個問題。目前無人機在操作上有一定的入門要求，很多時候操作者需要提前接受一段時間的培訓，如避障礙物、路線規(guī)劃等等，而這些都需要一定的技術(shù)門檻作為基礎，沒有接觸過的普通用戶很難輕易遙控無人機。最終帶來的結(jié)果是，很多人因最初幾次飛行就摔了飛機，與預期體驗有極大差距，最后喪失興趣。當然，不少廠商也意識到這個問題，不斷嘗試在易操作性上降低用戶的學習門檻。如英特爾已經(jīng)將RealSense技術(shù)融入到了無人機中，可以幫助無人機構(gòu)建周圍環(huán)境的三維地圖，然后自動調(diào)整自身以避開障礙物，提升無人機智能化操作。而億航科技引入了無人機手機App觸屏控制模式：無需遙控模型，只要下載App，通過手機觸屏就能上手操作，用戶體驗更直接簡單。深圳零度智能品牌總監(jiān)姚本超稱，由于存在飛行控制系統(tǒng)等技術(shù)門檻，未來一兩年民用無人機行業(yè)會迎來新一輪洗牌能存活四五家就不錯70“現(xiàn)在的無人機市場和前幾年的手機市場很相似，雖然大量做山寨機，但最后活下來的是蘋果這些擁有核心技術(shù)的企業(yè)。”
無人機面臨監(jiān)管限制
雖然消費級無人機與軍用無人機有著天壤之別，但由于它們共同存在飛行空域的概念，因此無人機企業(yè)也面臨著監(jiān)管瓶頸等潛在障礙。而現(xiàn)在這種如披薩盒般大小的無人飛行載具，正成為一個麻煩制造者。7月17日，美國加州圣貝納迪諾，消防部門在執(zhí)行一次高速公路滅火任務時在危險空域遭遇了5架相互追逐的無人機，導致消防直升機無法正常作業(yè)；7月21日，波蘭華沙，德國漢莎航空公司一架客機在機場降落期間險些與一架無人飛行器相撞，超過20架準備降落的飛機不得不改變航線……“現(xiàn)在，任何人都能夠接觸無人機――好人、壞人、愛惡作劇的人、孩子，”SUAS新聞編輯及商業(yè)無人機項目顧問帕特里克-伊根曾表示。“如果不加以限制，任何情況都可能發(fā)生。”
面對頻發(fā)的安全事故，各國政府已開始出招規(guī)范無人機的使用。在美國，今年2月，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）了無人機使用規(guī)定草案，打算對商用無人機的使用加以管理。早在2013年11月中國民用航空局就下發(fā)了《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，對目前出現(xiàn)的無人機及其系統(tǒng)的駕駛員實施指導性管理。而在2014年4月起，無人機駕駛員資質(zhì)及訓練質(zhì)量管理開始由民航總局旗下的中國AOPA來負責，無人機操作者必須要具備中國AOPA官方頒發(fā)的無人機駕駛員執(zhí)照等資格。今年7月20日，上海宣布正在制訂《上海市遙控航空模型飛行管理辦法》，《辦法》規(guī)定包括四軸無人機在內(nèi)的遙控航空模型在公開區(qū)域內(nèi)飛行都要持證，非法駕駛還可能被處以5至10天的行政拘留。另外，眼下即使通過AOPA培訓和考試的人員，所獲頒發(fā)的也僅僅是“培訓合格證”，并不是很多人所理解的“駕照”。除了民航局外，國家體育總局下屬的ASFC協(xié)會也在積極推進航空模型駕駛員的培訓及考試。有消息稱這兩個協(xié)會正在爭奪7kg以下小型無人機的管理權(quán)。未來這塊市場究竟會由誰來管理？現(xiàn)行的合格證能否“轉(zhuǎn)正”為駕照？是否會有新的考試規(guī)則和等級劃分，一切都還是未知數(shù)。
消費級無人機只是一款會飛的自拍器？
除了價格、操控和監(jiān)管的擔憂，功能性需求無疑是影響其無人機能否在市場上站住腳的另一個關(guān)鍵因素。任何一款產(chǎn)品的核心部分都是其功能，功能性對應著用戶的需求，因此一款產(chǎn)品有無市場，至少我們應該從產(chǎn)品最基本的功能上進行分析。
拿現(xiàn)在火爆的消費級無人機來說，當大家總結(jié)多軸無人機的用途需求時，好像內(nèi)容總是和玩分不開，所謂航拍也逃脫不了玩票的嫌疑，無人機在大眾消費者中至少目前而言也僅僅是一個“耍酷”的，剛性需求不足。并且比較尷尬的是，目前消費級無人機似乎只有航拍功能較為成熟，而其他諸如快遞，充當汪峰的“送花使者”，說白點是噱頭大于實用性。試想，對于普通用戶而言，有多少人會專門買一臺無人機來為女朋友送花呢？因此，消費級無人機目前的定義仍然是航模，只是相比傳統(tǒng)航模多了一個拍攝功能。
那么，多旋翼無人機如何從航拍這個窠臼里跳出來？未來核心功能在哪里？“無人機就像是智能手機，只是會飛。”這是前《連線》雜志主編、《創(chuàng)客》作者及3D Robotics聯(lián)合創(chuàng)始人克里斯-安德森眼里的無人機。在克里斯-安德森眼里，消費級無人機的價值不僅限行和拍照，而是應該像智能手機一樣擁有更豐富的應用形式――一款無人機能做什么不僅取決于其本身，更取決于安裝了哪些應用。實際上，無人機發(fā)展已經(jīng)越來越像智能設備，擁有開放平臺、應用程序。如3D Robotics的產(chǎn)品最大一個特點就是在于其軟件為開源，任何人都可以下載并修改代碼，同時3D Robotic還為軟件開發(fā)人員提供工具和移動應用程序開發(fā)新應用來豐富無人機的功能和使用體驗。這種發(fā)展趨勢無疑和智能手機發(fā)展思路一脈相承，蘋果之所以從制造消費品到成為生態(tài)，至關(guān)重要的一點是有無數(shù)開發(fā)者在iOS平臺上編寫App，讓手機有了更多新的玩法。目前無人機的領軍企業(yè)大疆也開始向這方向?qū)で蟾淖儯诮衲?月了一個開放式飛行平臺，包括四軸飛行器Matrice 100、Guidance和Onboard SDK在內(nèi)的開發(fā)者套件，鼓勵并支持開發(fā)者在大疆的飛行平臺上編寫適用于各自領域的應用。
如智能手機一樣，無人機走向互聯(lián)網(wǎng)化也將是必然趨勢。艾瑞研究報告認為，隨著無人機行業(yè)的快速發(fā)展和市場滲透率的提升，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被逐步引入到小型民用無人機的銷售、研發(fā)等各個環(huán)節(jié)。“未來互聯(lián)網(wǎng)是無人機的一個方向。”億航聯(lián)合創(chuàng)始人熊逸放表示，例如億航用戶可通過App與朋友分享航拍視頻或者進行社交互動。今年4月，大疆公布與優(yōu)酷和騰訊合作，大疆用戶可實現(xiàn)“一鍵上傳至優(yōu)酷”，而與騰訊手游《全民飛機大戰(zhàn)》合作推出定制機型，主要發(fā)力社交、影像等。小米、騰訊等開始布局無人機市場，他們也是看中的未來無人機互聯(lián)網(wǎng)化下的“空中入口”。互聯(lián)網(wǎng)DNA的融入將顛覆無人機的傳統(tǒng)發(fā)展模式。
無人機應側(cè)重商業(yè)應用
普通的消費級無人機其實就是一款航拍器，雖然越來越多人想把互聯(lián)網(wǎng)概念、高度智能化引入其中，但那也是很遙遠的事情。就目前可實現(xiàn)的功能來看，與其強調(diào)無人機的個人消費性，倒不如突出其商用價值。無人機應該不僅僅只是玩具、航模、航拍器等，更應該是一件實用的工具。在今年TheBigTalk會上，來自國內(nèi)幾家知名無人機廠商就對無人機的現(xiàn)階段應用做了說明，大致包括戶外拍攝、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、救災搶險等專業(yè)領域。目前無人機已經(jīng)成功打進了專業(yè)攝影領域，《007：大破天幕殺機》開場時邦德騎摩托車飛馳在土耳其民宅房頂、《華爾街之狼》中的別墅派對以及《霍比特人》中的許多鏡頭，都已使用到無人機來拍攝。
當然，無人機的潛力遠不止這些，還有許多可能性等著人們挖掘。3D Robotics聯(lián)合創(chuàng)始人克里斯?安德森就認為，未來無人機的潛力還應該在應用層面以及數(shù)據(jù)分析層面如果把無人機想象成一個“會飛的傳感器”，當與互聯(lián)網(wǎng)深度結(jié)合，無人機就能成為一個空中的數(shù)據(jù)端口，能夠?qū)崟r監(jiān)測各種數(shù)據(jù)大至地球物理、氣象、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、小至個人位置信息，這將引爆一場空中的大數(shù)據(jù)革命。零度智控創(chuàng)始人CEO楊建軍在今年地理信息開發(fā)者大會上演講時曾表示，“假設我們的無人機用戶有1000萬，這些用戶所拍攝的每一個視頻都有經(jīng)緯度，并且該視頻具備對應的相機鏡頭角度以及各種修正的參數(shù)，如果用戶上傳這些數(shù)據(jù)，并將其它進行分析和處理，就意味著能夠通過眾籌的方式，獲取到平時高代價采集的數(shù)據(jù)，因此無人機也可以作為一個信息收集的入口。”
關(guān)鍵詞：無人機；任職教育；案例教學；裝備教學； 教學方法
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A
一、無人機任職教育教學現(xiàn)狀
任職教育是指為了使培養(yǎng)對象獲得適應某一軍事崗位所需要的專業(yè)知識和技能而進行的培訓模式。任職教育是培養(yǎng)軍事人才的重要途徑，其目的主要是為了使培訓對象獲得適應某一特定軍事工作崗位需要的能力。我院自2004年起開始增設生長干部任職教育，專業(yè)數(shù)量和培訓員額總體上呈增長趨勢，培訓模式越來越完善，培養(yǎng)質(zhì)量也不斷提高。裝備教學是任職教育的主體內(nèi)容，占居培訓全過程的主導地位。但較發(fā)展成熟的公共基礎、專業(yè)基礎課程而言，裝備教學仍然為較薄弱的環(huán)節(jié)，影響任職教育的整體教學質(zhì)量。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
（一） 教學內(nèi)容與實戰(zhàn)化崗位能力需求聯(lián)系不緊密
我院現(xiàn)有的無人機專業(yè)任職教育課程標準，基本是沿用學歷教育的人才培養(yǎng)方案，尤其是教學內(nèi)容的設置，沒有脫離學歷教育的內(nèi)容框架，內(nèi)容的設置，不能夠滿足實戰(zhàn)化條件下部隊崗位任職能力的需求。
（二） 教材建設針對性不強
現(xiàn)有的裝備教學教材基本是廠家技術(shù)資料的擴充和升華，偏重技術(shù)和原理，對于無人機的保障、維修以及運用方面涉及的比較少，而且隨著無人機裝備的快速更新?lián)Q代，裝備教材的更新周期逐漸縮短，這些都導致所選用的教材針對性不強。
（三） 教學模式、教學方法創(chuàng)新不夠
目前，在無人機專業(yè)裝備教學中，教學模式和教學方法基本還沿用學歷教育的套路，尤其是在理論教授方面，主要還是以教員為中心，采用課堂教授的模式，教員和學員之間的互動性較弱，導致學員學習積極性不夠，達不到預期學習的目的。
由于存在上述問題，使得現(xiàn)有的無人機專業(yè)任職教育教學效果不夠顯著，學員學習的積極性不高。學員在培訓中學到的知識與部隊崗位任職能力聯(lián)系不夠緊密，部分學員認為學習沒有用，逐漸失去了學習的興趣，學習效果不夠理想。這些都導致畢業(yè)學員到部隊后不能盡快勝任裝備保障的相關(guān)工作，特別是學員的工程實踐能力還遠不能滿足裝備修理工作的需要，存在對于故障裝備“不愿修、不敢修、不會修、不能修”等現(xiàn)象。因此，深入研究適應于提供實戰(zhàn)化條件下的無人機專業(yè)任職教育的教學模式已成為當前迫切需要解決的問題之一。
近年來，在我國的高等院校和軍隊院校都在大力提倡案例式教學方法。該方法具有較強的針對性、實踐性和互動性。它對于培養(yǎng)、提升學員整合和運用理論知識、分析和解決時間問題的能力，對于充分發(fā)揮學員的主體地位、弘揚學員學習的個性、增強學員的創(chuàng)新精神和實踐能力，具有其它教學形式不可替代的作用，是軍隊院校深化教學改革、提高任職教育教學質(zhì)量和效益的新的增長點。
二、案例教學特點
案例教學法是指教員用包含疑難問題的典型教學情境，引導學員學習研究，解決相關(guān)問題，并進行必要講授評價來拓展學員的能力，實現(xiàn)教學目的的一種教學方法。案例式教學重在分析能力和決策能力的培養(yǎng)，其本質(zhì)是理論與實踐相結(jié)合的互動式教學。
案例式教學最早產(chǎn)生于20世紀20年代的美國哈佛商學院，主要把企業(yè)成功或失敗的案例引入教學，讓學員在學校就能夠接觸到各種商場爭斗，以培養(yǎng)學員的創(chuàng)新和思維能力，后來又逐漸擴展到法律、醫(yī)學和管理學的教育領域中，但直到20世紀70年代才進入教師教育的領域，是當代最受推崇的教學方法之一。
案例教學在任職教育當中得到了非常廣泛的應用。而軍事任職教育具有明確的崗位指向性，其目的就是培養(yǎng)學員的崗位任職能力，獲得相應的任職資格，相比與傳統(tǒng)的教學模式，案例教學具有以下特點：
（一）教學素材來源于真實發(fā)生的案例
案例本身來源于某專業(yè)領域真實發(fā)生的事件，學員畢業(yè)后有可能將要面臨類似的問題，可以調(diào)動任職培訓學員學習的積極性，實現(xiàn)知識傳授、能力發(fā)展、素質(zhì)提高等綜合目標，改變枯燥的教學氛圍，激發(fā)學生積極融入案例，提高學員發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的綜合能力素質(zhì)。
（二）以學生為主體，以啟發(fā)式、討論式、互動式教學方法為主
教師在介紹了案例以后，通常是啟發(fā)式地引導學生去思考和討論，學生與學生之間、學生和教師之間都可以展開討論和交流，形成熱烈、互動的教學氛圍，使學生能夠充分表達自己的新觀點和新見解，促成思維的相互溝通、相互啟發(fā)和相互補充。這完全不同于以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式。
（三）真正實現(xiàn)理論與實踐的緊密結(jié)合
源于實踐的案例引入課堂，可以給培訓學員提供與實際問題聯(lián)系緊密的背景，使學員產(chǎn)生共鳴，他們會自覺聯(lián)系到自己的工作實際中，并通過分析問題將理論知識與實際應用以及應用情景緊密結(jié)合起來，將提高教學效果。
三、實施案例式裝備教學的步驟和原則
案例教學并沒有嚴格的程序規(guī)范。通常按照案例教學理論的普遍性要求，結(jié)合任職教育裝備教學的實踐，應用案例教學對無人機任職教育裝備教學可以分為以下幾個步驟。
（一） 構(gòu)建案例裝備教學內(nèi)容體系
開展案例式教學的首要條件是建立豐富的案例，但是當前案例教學存在的一個普遍問題是相關(guān)案例資源的缺乏，尤其是針對無人機任職教育裝備教學的。因此，需要對無人機部隊、試驗訓練基地和裝備研制單位廣泛調(diào)研，收集無人機裝備在實際使用過程中存在的典型故障維修案例，并結(jié)合無人機系統(tǒng)相關(guān)理論教學內(nèi)容，在此基礎上，精心設計案例，使其兼具典型性、針對性、啟發(fā)性。緊貼無人機裝備的實際應用，并充分考慮學員的認知水平，使得案例教學更具有針對性和真實性。同時在制作案例的時候，要保證課堂時間安排得當，預設課堂討論的方案，要充分估計各種可能出現(xiàn)的問題，想好預案。
（二）設計與案例教學相適應的教學方法
案例教學的設計強調(diào)以教材內(nèi)容的基本知識點為核心，通過對案例的討論分析引出相關(guān)知識點，逐漸歸納知識脈絡并解決問題，整個教學過程應以學員的積極參與為前提。
這一部分涉及的工作比較多，包括采用新的教學方法和手段，合理設計課前預留問題。在案例教學過程中，課堂討論互動的效果。通常取決于兩個因素，一是學員的認知水平；二是教員的素質(zhì)及組織引導能力。因此，在教學設計過程中需要全方位設想課堂的互動情景，有針對性地做好準備，針對不同內(nèi)容靈活應用實裝、多媒體資源、虛擬維修設備、專修室等資源，使對案例背景的描述更形象真實，精心設計教學環(huán)節(jié)，使案例中涉及的問題與教學內(nèi)容緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣。
（三） 案例裝備教學課堂實施
在案例裝備教學中，課堂實施是中心環(huán)節(jié)，在課堂教學中，對于案例的展示可以依據(jù)時間長短，操作難易，靈活選擇實裝演示、播放錄像等不同方式。首先介紹裝備維修案例的時間、地點、引起裝備故障的起因發(fā)展和結(jié)果，引導學生發(fā)現(xiàn)問題的設計應難易適當，要有啟發(fā)思考價值，要結(jié)合學生的實際情況，結(jié)合教材提問的主要目的是引出相關(guān)教學內(nèi)容 然后讓學員分組討論，引導他們利用課前預習所掌握的理論知識來解決問題最后還要對討論中涉及的重要原理作補充或提高性闡述，比如幫助學生思考，從案例教學的內(nèi)容和過程中，看到了什么，得到哪些有價值的啟示，是否通過案例學習掌握了處理問題的新思路新方法，將如何在今后的工作中加以運用等。在實施過程中要求更大范圍的激發(fā)學員的思維能力，使每一個成員都能夠共享其他學員的經(jīng)驗和智慧，從而達到案例教學的目的。
（四） 總結(jié)和評價案例式教學效果
教學任務結(jié)束以后還需要依據(jù)學生課前準備情況（包括預習必要性預習所需時間等）教 員課前準備情況（準備時間 參考文獻和書籍的數(shù)量等）教員教學方法、學員學習效果等對教學效果進行總結(jié)評價，以促進案例教學法的完善，從而真正做到教學相長，使學員不僅能掌握理論知識，而且能運用這些理論知識提高解決實際問題的能力，形成從實際問題到理論分析，再到解決實際問題的循環(huán)過程，最終提高自身對于無人機裝備的維修保障能力。
四、基于案例式教學的無人機專業(yè)裝備教學實例
根據(jù)案例式裝備教學的實施原則和步驟，筆者引入某型炮兵偵察校射無人機在實際訓練過程中出現(xiàn)的“上行遙控指令無法發(fā)出”作為典型案例，說明案例分析法在無人機任職教育裝備教學中的應用。
（一） 案例背景
首先交代案例背景，2015年4月，豫北某訓練基地，無人機系統(tǒng)正在進行拉距離試驗訓練，地面控制站飛行操縱手在飛機鎖定后，與飛機檢測員溝通進行指令循環(huán)，發(fā)現(xiàn)遙控指令無法發(fā)出，地面控制站同時也無法實現(xiàn)對地面數(shù)據(jù)終端的控制。飛機下行信號穩(wěn)定，地面數(shù)據(jù)終端電視信號顯示清晰。通過上面分析交代了故障現(xiàn)象
（二） 案例分析
提出以下問題引導學員思考：1.為什么會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象？2.故障是發(fā)生在地面控制站還是在地面數(shù)據(jù)終端？3.發(fā)生故障以后，該如何組織排除，存在哪些基本的排除原則？
（三）案例討論與實踐
按照學員的數(shù)量，分成若干組，進行10分鐘的討論，然后每個小組選出一名代表發(fā)言，表述小組討論的結(jié)果，提出小組討論后得出的故障原因和故障排除方案。具體如下：
從故障現(xiàn)象看，地面控制站無法發(fā)出遙控指令，而下行信號穩(wěn)定，圖像顯示正常，應該是上行無線電鏈路出現(xiàn)故障。地面控制站同時無法對地面數(shù)據(jù)終端進行控制，可初步判定故障部位在地面控制站與地面數(shù)據(jù)終端兩系統(tǒng)之間。由此得出以下四種情況分析。
情況①：地面數(shù)據(jù)終端死機，失去控制；
情況②：地面控制站與地面數(shù)據(jù)終端之間連接電纜接口松動，出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象；或者測控電纜中間遙控信號線路出現(xiàn)斷路。
情況③：飛行操縱臺故障；
情況④：前端故障；
對照以上四種情況，逐一進行隔離驗證判斷。情況①.地面數(shù)據(jù)終端轉(zhuǎn)為內(nèi)控，轉(zhuǎn)為內(nèi)控后，調(diào)整天線方位和俯仰角度，均能實現(xiàn)，顯示正常。因此，可排除情況①。情況②.將測控電纜重新連接，故障現(xiàn)象無變化；切換光纜進行通信連接，故障仍然無變化。可排除情況②。情況③.改用軟面板操縱，仍然無法發(fā)送遙控指令。回報欄內(nèi)亦無紅色回報顯示。情況③可排除。情況④. 切換飛行控制柜，選擇飛行控制柜Ⅰ后，故障現(xiàn)象排除。可進一步斷定，故障部位在飛行控制柜Ⅱ內(nèi)。情況三已排除飛行操縱臺故障，因此，故障部件應該為前端Ⅱ。
故障排除。打開綜合顯示+實時處理計算機機箱，將前端拔出并用橡皮清理，重新安裝后，開機檢測，故障現(xiàn)象排除。
（四） 總結(jié)與評價
通過上行遙控指令無法發(fā)出案例，采用提出故障現(xiàn)象、故障討論與分析和故障排除的整個過程。尤其是在故障討論與分析過程中，引導學員通過前期理論學習和實踐操作的基礎來分析故障現(xiàn)象可能的原因。經(jīng)過分組討論，最終在實裝上對故障現(xiàn)象進行驗證。而且與直接講授的傳統(tǒng)教學模式相比，采用案例教學法的優(yōu)點在于，能夠幫助教員更好地總結(jié)前面理論和實踐學習的成果，提高了課堂教學的效果，對于學員而言，實施案例教學，更有利于學員提高分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)形成維修保障能力提供了堅實的基礎。
五、結(jié)語
任職教育與學歷教育相比，更強調(diào)實踐應用，突出培養(yǎng)學員的崗位任職能力和解決實際問題的能力。而案例式教學其突出優(yōu)點就是針對性、實踐性和互動性強，能夠讓學員積極主動的參與到教學當中，最終提高了學員分析問題、解決問題的能力。因此，案例式教學是任職教育裝備教學中不可或缺的重要部分。
本文把案例式教學引入到了無人機任職教育裝備教學當中，分析了案例式教學的特點和實施步驟，并在2014年和2015年兩期無人機任職教育裝備教學當中進行了實踐，通過實踐表明，采用案例式教學可以大大提高學員的主動性、積極性，提升了推理判斷能力和分析解決問題的能力，使得院校教育“向?qū)崙?zhàn)聚焦、向部隊靠攏”的指導思想和“精技術(shù)、會管理、能指揮”的人才培養(yǎng)目標要求進一步落到實處，為部隊培養(yǎng)出更多能打仗、打勝仗的新型高素質(zhì)軍事人才。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：無人機攝影測量 影像 土地監(jiān)測
中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（c）-0070-02
近年來，無人機攝影測量技術(shù)發(fā)展迅速，逐步應用到社會各領域當中。韶關(guān)市國土資源技術(shù)中心在2016年對土地監(jiān)測、礦山監(jiān)測分階段進行的飛行實踐，快速掌握了監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土地變化信息，實現(xiàn)對違法違規(guī)用地和非法開采行為及時制止處置，為規(guī)范土地礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用起到積極的作用。
1 無人機攝影測量的特點
無人機攝影測量技術(shù)是綜合利用先進的無人駕駛飛行器、遙感傳感技術(shù)、遙控程控技術(shù)、通信技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)的遙感應用技術(shù)，具有自動化、智能化、專用化快速獲取國土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應用分析的應用技術(shù)，是繼衛(wèi)星遙感和普通航空攝影測量技術(shù)之后，發(fā)展起來的一種新型航空遙感技術(shù)手段，該技術(shù)具有以下幾種獨特優(yōu)勢。
1.1 使用成本低、操作簡單
其自動化程度高、操作培訓簡單，可根據(jù)任務需要隨時工作，其采用彈射起飛、傘降降落方式，飛行高度可以適應韶關(guān)的各種地形地貌應用。無人機能在低空云下攝影，可航攝的天氣遠多于普通航空攝影。
1.2 機動快速的響應能力
在接到航攝任務后，可以做到快速出動、快速獲取、快速處理、快速分析判別，具有成圖周期短、時效性強的特點，能完成突發(fā)性的緊急任務。
1.3 高分辨率航空影像的獲取能力
可獲取優(yōu)于0.2 m的高分辨率影像，影像色彩豐富、清晰、直觀、準確，滿足地類判別、土地監(jiān)測需求，可作為重要的決策依據(jù)。
2 作業(yè)流程和內(nèi)容
對土地監(jiān)測區(qū)域利用無人機攝影測量進行分階段動態(tài)監(jiān)測，獲取1∶2 000數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（DOM）。結(jié)合日常國土巡查資料、相關(guān)數(shù)據(jù)庫資料，對省季度下發(fā)監(jiān)測違法圖斑整改落實、重點區(qū)域的疑似新增違法用地、礦山圖斑非法開采等情況進行核查。
2.1 無人機攝影測量具體作業(yè)流程
無人機攝影測量具體作業(yè)流程圖，如圖1所示。
2.2 土地變化信息提取與勾繪
將無人機攝影測量獲取的影像成果與省部下發(fā)的前后時相遙感影像數(shù)據(jù)、土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫、建設用地數(shù)據(jù)庫、采礦權(quán)數(shù)據(jù)、探礦權(quán)數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)庫根據(jù)現(xiàn)場地形地貌環(huán)境進行選擇性的疊加，參考日常國土巡查資料，通過人機交互，發(fā)現(xiàn)和提取各類型土地變化信息，形成《遙感監(jiān)測圖斑信息記錄表》，并對監(jiān)測到疑似違法用地、用礦的土地變化區(qū)域進行勾繪和標注。
3 傳統(tǒng)監(jiān)測工作方法的不足
傳統(tǒng)的土地監(jiān)測工作主要采用人員地面檢查、衛(wèi)星遙感技術(shù)和傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)；礦山監(jiān)測則主要通過常規(guī)測量方法進行核查，但以上的方法均有不足之。
（1）地面檢查方式需要大量人力、物力，工作效率較低下。
（2）衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)下發(fā)周期長，對土地變化信息獲取的滯后性較明顯。
（3）航空攝影受空域管制和氣候等因素制約，且成本高。
（4）礦區(qū)地貌環(huán)境一般都較復雜和危險，常規(guī)測量方法所需周期較長且對作業(yè)人員的安全構(gòu)成威脅。
4 成效果和評價
經(jīng)統(tǒng)計，2016年，韶關(guān)市利用無人機攝影測量技術(shù)開展土地動態(tài)監(jiān)測面積達600多平方公里，飛行實踐效果良好。通過與以往的土地監(jiān)測方式方法相比較，明顯的具有以下優(yōu)勢：
（1）有效地改善了對土地違法行為要等省部下發(fā)、基層上報發(fā)現(xiàn)的被動局面，不僅能及時發(fā)現(xiàn)土地變化信息進行處置，達到對土地違法違規(guī)行為“發(fā)現(xiàn)在初始、解決在萌芽”的重要目標，而且能夠?qū)D斑整改落實情況進行監(jiān)督，形成了一種嶄新的衛(wèi)片執(zhí)法工作模式。
（2）節(jié)省了地面檢查所需的人力、物力，減輕基層國土業(yè)務人員的土地巡查壓力，提高工作效率、縮短監(jiān)測周期、完善土地監(jiān)測管理。
（3）對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用能做到更全面、快速、準確、動態(tài)、有效監(jiān)測，為礦產(chǎn)資源開發(fā)監(jiān)督管理部門提供了決策依據(jù)。
通過此次飛行實踐，發(fā)現(xiàn)無人機攝影測量也可以應用在國土資源管理的其他方面，即土地整理設計、土地節(jié)約利用、地質(zhì)災害評估、測繪管理等，相信此項技術(shù)的應用相比傳統(tǒng)作業(yè)方法能取得更加理想的效果。
5 結(jié)語
無人機攝影測量技術(shù)應用正逐漸推廣，其在保障成果質(zhì)量的前提下對提高工作效率、縮短項目周期相對常規(guī)測量方法有著明顯的優(yōu)勢，獲取高分辨影像能夠為社會各部門提供快速及時信息，具有廣闊和應用前景。
參考文獻
關(guān)鍵詞：市政工程；大疆無人機；360全景；正射影像；傾斜模型
大型市政工程一般包括市政道路、橋梁、景觀公園等專業(yè)，項目工程范圍廣、現(xiàn)場進度快、質(zhì)量與安全巡檢成本較高。隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，民用無人機產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于社會生產(chǎn)與生活的方方面面，大疆無人機就是其中的典型產(chǎn)品，具有簡單易用、安全可靠、精度較高等優(yōu)點[1]。本文結(jié)合大型市政工程建設需求，研究通過大疆無人機及相關(guān)軟件制作360全景、正射影像、傾斜模型等成果的技術(shù)方法，以及這些成果在實際工程中的應用。
1360全景制作與應用
360°全景是基于靜態(tài)圖像的虛擬全景技術(shù)（Image-BasedRendering，簡稱IBR），其在空間一點連續(xù)采集視野范圍上的圖像，經(jīng)過處理形成該視點的無縫隙全景圖像，并利用全景顯示引擎在計算機上模擬從視點任意角度觀察的三維虛擬場景。這種三維虛擬場景采集的是視點所見的真實影像，能夠準確地反映現(xiàn)場實際情況，給用戶提供沉浸式的體驗，且制作成本低、數(shù)據(jù)量小，能夠通過Web網(wǎng)站、智能手機等便捷地瀏覽和共享[2]。市政工程一般包含較多的分部分項工程，在每個單位工程，將無人機固定點位，通過遙控器調(diào)節(jié)攝像頭在垂直方向的向上45°、水平、向下45°三個水平面上各旋轉(zhuǎn)一周，至少每45°采集一張相片，保證同一水平面上兩張相片的重疊度大于50%。如此，每個單位工程至少采集24張相片。采集完成后，進行內(nèi)業(yè)全景制作，目前應用較多的是結(jié)合PTGui與Pano2VR兩款PC軟件。PTGui能夠?qū)崿F(xiàn)單個部位全部相片的自動拼接，只需少量人工修補完善，就能輸出一整張全景相片。在此基礎上，將整張全景相片導入Pano2VR軟件，添加文字、縮略圖、指南針、熱點等交互元素，豐富全景內(nèi)容，形成定制化、可交互的全景產(chǎn)品，并導出為Html等格式，通過現(xiàn)有Web平臺或Window自帶的IIS等工具，即可將全景產(chǎn)品為PC、移動端等互聯(lián)網(wǎng)可共享的施工現(xiàn)場360°影像資料。通過項目實踐總結(jié)，采用大疆無人機，結(jié)合PTGui、PanoVR、IIS進行單人單個點位的全景采集、制作、，一般耗時約20分鐘即可，其效率可觀且成本極低。（圖1）在大型市政工程項目中，可以每周定期采集、制作、項目各個單位工程的360全景影像，以及通過Web定制開發(fā)，形成兩期全景的聯(lián)動分屏對比，并結(jié)合工程量統(tǒng)計表等，動態(tài)反映項目現(xiàn)場的施工進度，反映項目現(xiàn)場安全文明及工程質(zhì)量等情況，為每周項目例會提供形象直觀的會議素材，使得項目管理有的放矢，提高項目溝通管理效率。（圖2）并且，通過定期制作，形成項目影像檔案庫，為項目過程追蹤、質(zhì)量驗收提供充足證據(jù)。此外，360全景結(jié)合VR設備，可以實現(xiàn)對項目現(xiàn)場身臨其境的沉浸式體驗，為項目施工交底、驗收、宣傳提供三維可視化的信息技術(shù)手段。
2正射影像制作與應用
傳統(tǒng)的正射影像數(shù)據(jù)采集過程較為繁雜，對設備和人員的技術(shù)水平要求較高，其產(chǎn)品的精度也較高，適用于項目規(guī)劃設計階段的精細化應用。在大型市政工程項目的施工階段，項目現(xiàn)場變化快，需要短時間動態(tài)獲取大范圍正射影像時，大疆無人機便于操控、快速響應的特點更為適用。并且，施工階段對影像精度要求不高，可以省略諸如像控點測繪等傳統(tǒng)步驟，使用無人機自帶定位系統(tǒng)和局部人工干預，即可快速制作滿足實際需要的正射影像產(chǎn)品[3]。在外業(yè)數(shù)據(jù)采集時，可以使用移動端AppPix4Dcapture規(guī)劃無人機航線，設置合理的航向重疊、旁向重疊、飛行高度，即可實現(xiàn)相片數(shù)據(jù)的自動采集，并且APP支持斷點續(xù)航，更換電池后精準續(xù)飛，極大降低人工干預，數(shù)據(jù)采集效率和質(zhì)量都有保障。在此基礎上，通過PC軟件Pix4Dmapper，導入相片，設置無人機自帶的WGS84坐標系等，實現(xiàn)正射影像的自動計算。當施工范圍較大時，Pix4Dmapper計算結(jié)果為分塊數(shù)據(jù)，可以使用ArcGIS等軟件的影像鑲嵌功能進行拼接及壓縮，形成QQ、微信等即時通訊工具中便于共享傳遞，并且普通看圖軟件可以瀏覽編輯的工程一張圖影像。通過項目實踐總結(jié)，采用大疆無人機、Pix4Dcapture、Pix4Dmapper、ArcGIS等軟件制作1km2范圍正射影像，耗時約10小時，其中無人機自動航拍及電池更換約4小時，數(shù)據(jù)計算處理約6小時，過程中大部分時間為軟件自動運行數(shù)據(jù)，人工干預較少。相對于傳統(tǒng)作業(yè)方式，在精度要求低、時效性要求高、工期緊的情況下，該方法切實可行。（圖3）在大型市政工程項目中，正射影像與360全景相互補充，可以滿足施工期項目管理在不同維度的管理需求。360全景重點針對各個單位工程進行三維可以交互的實景體驗，其數(shù)據(jù)制作效率高、成果便于、支持定制開發(fā)，可以為項目形象進度提供支持。但是，360全景片面關(guān)注項目局部，各個單位工程之間相互割裂，缺乏全局一張圖的總覽視角，這就需要正射影像加以彌補。通過正射影像制作項目全區(qū)域一張圖，并定期動態(tài)更新，為項目現(xiàn)場的空間分布提供直觀數(shù)據(jù)支撐，為項目會議溝通提供全局影像，為施工過程的交通運輸規(guī)劃、材料堆場布置、工作平面劃分、相鄰工程矛盾解決等提供有力的分析工具。（圖4）
3傾斜模型制作
隨著無人機及計算機等技術(shù)的高速進步，傾斜攝影測量技術(shù)逐步成為獲取地形表面信息的重要手段。傾斜攝影可獲取多個視角影像，全方位獲取地物信息。相比傳統(tǒng)建模方式，傾斜攝影可以更為快捷地獲取建筑物的頂部及側(cè)面紋理信息，并通過專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件快速生成三維模型，還原真實世界。專業(yè)的傾斜攝影需要借助搭載高分辨率多鏡頭攝像機的大型無人機，并配合地面測量控制點進行數(shù)據(jù)采集與計算，其數(shù)據(jù)精度高，能夠滿足專業(yè)化的需求，但是設備及人工成本較高，每平方公里范圍的成本約三萬元[4]。大型市政工程項目一般范圍較廣，對數(shù)據(jù)獲取的時效性要求較高，精度要求相對不高，可以通過大疆無人機，配合移動端APPPix4Dcapture的航線規(guī)劃功能確定測區(qū)范圍的自動航拍路線，配合APP對無人機鏡頭傾斜角度的自動控制和多條航線疊加規(guī)劃，模擬多鏡頭傾斜航拍效果，實現(xiàn)外業(yè)傾斜相片的獲取[5]。并且在數(shù)據(jù)精度要求不高的情況下，通過使用無人機自帶的定位系統(tǒng)配合內(nèi)業(yè)一定的人工調(diào)整，可以免除地面控制點測繪的步驟，有效提高數(shù)據(jù)獲取效率。在此基礎上，內(nèi)業(yè)使用ContextCapture對外業(yè)傾斜相片進行自動計算，輸出3mx、osbg、fbx等格式的傾斜模型。通過項目實踐總結(jié)，采用大疆無人機、Pix4Dcapture、ContextCapture制作1km2范圍的傾斜模型，耗時約15小時，其中外業(yè)數(shù)據(jù)采集約5小時，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算約10小時，其中主要環(huán)節(jié)由無人機自動采集和計算機自動計算，人工及時間成本較低。（圖5）在實際項目應用中一般給用戶安裝簡潔易用的Acute3DViewer軟件對三維傾斜模型進行瀏覽和量測。此外，通過偉景行、超圖等3DGIS平臺，將傾斜模型與BIM模型進行Web，通過BIM加傾斜的融合分析，直觀反映項目施工狀態(tài)。并且，通過開發(fā)數(shù)據(jù)融合插件，將傾斜模型導入AutoCAD，實現(xiàn)傾斜模型與設計圖紙的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)基于三維現(xiàn)狀模型的方案設計、場地規(guī)劃，降低現(xiàn)場踏勘成本，提高項目設計與施工管理效率。（圖6）
一、薪資管理、社保公積金方面：
每月按時完成工資的核算和編制，遇到節(jié)假日主動加班加點確保員工工資能夠準確、及時發(fā)放；
按時完成社保年審、年檢工作，在年審過程中實現(xiàn)順利通過， 經(jīng)過近兩年的實踐操作，現(xiàn)對社會保險網(wǎng)絡申報、年審流程、社保法律條文及西安市高新社保局各類社保業(yè)務流程，從門外漢逐步掌握、熟悉待遇報銷、養(yǎng)老轉(zhuǎn)移等操作流程及規(guī)范。
及時辦理公積金的增減變動、轉(zhuǎn)移、員工公積金支取等相關(guān)手續(xù)。
為全體員工辦理團體意外傷害險，及時做好新增人員的參保、離職人員的變更、出險后的報案、理賠資料準備等工作，確保員工的合法權(quán)益，同時有效降低公司管理風險。
二、招聘、公司內(nèi)部競聘、員工入職手續(xù)辦理方面：
在人員招聘方面，通過加強內(nèi)部、外部招聘渠道建設，全方位及多渠道整合內(nèi)外資源，最大化的拓展人才資源渠道，同時加強個人在人力資源招聘方法方面的學習和培訓，積累招聘面試經(jīng)驗，使促公司招聘工作專業(yè)化、流程化、標準化。加強對應聘人員工作能力的把控確保公司新聘員工的質(zhì)量。2014年全年共計招聘入職員工 86人、離職25人，最大化的保障公司正常的生產(chǎn)人力需要。
在干部選拔方面，完成了中層、班長競聘及考察工作，選拔了一批有能力、有想法、有干勁、有經(jīng)驗的優(yōu)秀干部、班長上崗。這次競聘動員充分，組織得力，給廣大員工提供展示自我的平臺，也為公司發(fā)現(xiàn)人才，儲備了人才。對新聘中層的考察中，著重考察了各中層的崗位職責履職情況、工作任務完成情況以及工作作風廉政建設等方面，此項工作使人力資源管理上了一個新臺階，也為公司日后干部選聘積累的寶貴的經(jīng)驗。
員工入職管理方面，規(guī)范入職流程、完善人員內(nèi)部檔案資料，強制入職體檢，使員工入職管理水平得到了有效提升。
三、教育培訓工作
2014年培訓工作主要堅持公司育人理念，培養(yǎng)公司復合型人才為己任，重點提高公司人員整體職業(yè)化素質(zhì)及職業(yè)情操，掌握現(xiàn)代管理知識與能力，為工作開展注入活力。2014年培訓方面主要開展以下工作：
（1） 積極組織新員工入職培訓，提高入職人員對公司文化規(guī)章制度了解，融入公司集體及團隊生活。
（2）開展公司操作層技術(shù)培訓、新“ERP”系統(tǒng)操作培訓、交通事故預防、處理培訓、銷售人員能力提升培訓，激發(fā)員工掌握新知識、新思想，合理應用知識及針對性培訓，收到了良好的效果。
（3）規(guī)范試用期員工轉(zhuǎn)正管理工作。2014年施行員工轉(zhuǎn)正面談制，實現(xiàn)了對員工試用期工作能力的有效評估，也對我個人開展人力資源工作起到了良好作用。
四、勞動合同方面
配合內(nèi)控部起草了勞動合同，所有條款都仔細推敲，避免漏洞，并經(jīng)律師的嚴格審查，與員工簽訂了全員勞動合同430余份，即維護了員工的利益，也保護了企業(yè)的利益，達到雙贏。
五、印信管理方面
嚴格執(zhí)行公司用印制度，把好公司用印關(guān)，杜絕公章濫用、不規(guī)范使用等現(xiàn)象，確保印信使用管理。全年未出現(xiàn)用印違規(guī)現(xiàn)象。
六、工會方面
在工會方面，組織了3·12扶貧村植樹活動；關(guān)心職工生活，慰問生病員工，為有紅白喜事的員工送去慰問金等；關(guān)愛員工身體健康，全年組織了兩次員工健康體檢；關(guān)注員工子女教育，為不滿14歲的員工子女發(fā)放六一兒童節(jié)書卡；積極組織參加集團羽毛球比賽及舉辦的“第九屆拔河比賽”，并在拔河比賽中取得第二名的好成績，體現(xiàn)了新達公司團結(jié)向上的精神風貌。
七、檔案管理
嚴把檔案、資料借閱管理關(guān)，杜絕公司檔案、資料丟失。及時督促未返回的商砼合同、各類協(xié)議，2014年度共計收文128份、發(fā)文 45 份，返回商砼合同 24份、各類協(xié)議 75 份,同時在陳莉萍的配合下，完成所有歸檔文件的電子版條目錄入及歸檔工作。
在大疆社區(qū)有一個小調(diào)查，誰是你航拍之路的第一個老師？很多網(wǎng)友留言Captain。Captain在航拍愛好者中如此受歡迎也并不奇怪，他制作的航拍寶典和經(jīng)典航拍鏡頭語言解析，清晰易懂，作為優(yōu)秀官方教程長期被推薦在論壇首頁。2014年的最后一天注冊，不到兩年的時間，他發(fā)了126個帖子，回帖將近2000條，是當之無愧的勞模。
目前，專業(yè)的航拍者，一類是攝影師，他們有很好的鏡頭感；另一種是航模愛好者，勝在對硬件的把控。而像Captain這樣的建筑師能把航拍玩得如此精彩，實在為數(shù)不多。
建筑師的職業(yè)優(yōu)勢
Captain說自己接觸航拍是在2012年的一次建筑師培訓上，看到無人機用于建筑測繪，留下了深刻印象。出于專業(yè)，平常也需要設計三維鳥瞰效果圖，所以一直想擁有一臺航拍器，用來拍攝自己設計的建筑作品或者考察優(yōu)秀的建筑。不過當時的無人機個頭太大，嚴重影響使用，消費級的市場并不成熟。
直到2014年，他看到一段用大疆無人機拍攝的上海航拍視頻，畫面穩(wěn)定，機身大小已經(jīng)接近自己的預期，又觀看了一些操作的教程，并不算復雜，于是動心打算購買。在 “雙十一”活動中搶購到了一臺Phantom 2 Vision，開始了他的航拍之路。
Captain上手很快，他說一般有了拍攝想法后，會在第一時間上網(wǎng)，先看衛(wèi)星地圖，熟悉地形地貌。然后搜索拍攝地點的照片，結(jié)合自己作為職業(yè)建筑師的空間感，就能知道大概拍攝環(huán)境了。接著就是根據(jù)環(huán)境尋找到最佳拍攝角度和航拍路線。
在題材的選擇上，他也受自己的專業(yè)影響很深。建筑是他非常喜愛的一個拍攝對象，有一些建筑和周圍的環(huán)境只有通過空中視角才能體會設計師的獨具匠心。有時，他會設定固定路線多次拍攝，將不同時段的畫面剪輯在一起，見證一棟棟建筑的從無到有。在建筑物之間穿行，也是他慣用的拍攝手法，有一段外灘的片子，他甚至把畫面中出現(xiàn)的建筑物都寫上了名字。
由于建筑師好友眾多，不少新建成或改造的項目都會請他去拍攝。他拍攝的一個由防空洞改造而成的酒莊，也讓人印象深刻。Captain說，現(xiàn)在和他一起創(chuàng)作的攝影師，大部分也是因為工作認識，基于相同的愛好開始了合作之路。
可能是建筑師常要做模型的關(guān)系，Captain的動手能力也毫不含糊，運用3D打印改造了自己的第一臺無人機。
愛琢磨愛分享
在剛?cè)胧譄o人機的半年里，對特殊的視角充滿了新鮮感。但隨著拍攝的增多，慢慢就對自己第一臺無人機有些不滿。和單反相比，Phantom 2 Vision即使采用了Raw格式，畫面的細節(jié)和噪點還是覺得鬧心。由于沒有穩(wěn)定云臺，所以拍出來的視頻也有些晃。看著大飛機掛微單或單反拍攝的照片，清晰度和層次感都很是羨慕；視頻的穩(wěn)定性也更高，鏡頭與鏡頭之間更為順滑。于是他就開始了自己的改造之路。
先是在外網(wǎng)上找到了加裝二軸3D打印云臺的教程，研究別人的制作方法，自己照貓畫虎3D打印了素材，也購買了工具，研究折騰，自制了云臺。得益于強大的動手能力，他說，結(jié)果還挺滿意，花了一筆小錢達到了近似V+的視頻效果，雖然折騰了不少業(yè)余時間，但還是收獲了很多經(jīng)驗。他還全程錄制了自制2軸穩(wěn)定云臺的過程，在論壇上分享，也因此結(jié)交了不少朋友。
他說，在大疆論壇上碰到了不少愿意分享的大神，從中學習到知識和經(jīng)驗。有了這樣的氛圍，隨著自己經(jīng)驗累積，也開始嘗試制作教程和大家分享，也算是回饋前輩的無私付出。剛開始教程是小打小鬧，分享飛行技巧，后來就一發(fā)不可收，各國的航拍規(guī)定、無人機的飛行安全都有涉及，最受歡迎的當然還是他的鏡頭解析系列。
把航拍上升到理論
從2016年1月開始，Captain做了一系列鏡頭解析的工作，也就是影視專業(yè)中常說的拉片。2015紐約航拍電影節(jié)獲獎作品、《鳥瞰中國》、《魔都魅影》都是他的學習對象，反復觀看，自己歸納出了常用的飛行手法，再把畫面分類重新剪輯。配上自己的學習心得，他的教程很受歡迎。
通過大量的觀看，他發(fā)現(xiàn)航拍由于視野一覽無余，鏡頭語言很容易單調(diào)，畫面之間缺少變化，這樣就失去了吸引力。如何克服這一問題？他的答案是用好未知的力量，也就是不讓觀眾提前知道下一個畫面究竟是什么，這樣才能保持好奇充滿期待。
如何通過鏡頭語言讓畫面和景色不斷在變化，而且是以一種未知的情況逐漸出現(xiàn)在觀眾眼前，他在教程里總結(jié)為直飛、飛越、后退、倒飛、拉升、抬頭、旋轉(zhuǎn)幾種手法，并逐一講解操作方法和完成難度。直飛是最簡單的拍攝手法，要做到未知的畫面比較困難。唯一的辦法就是要控制飛行高度，要有前景，緊貼前景或穿越過去才能實現(xiàn)畫面的變化。
第二種手法是飛越，這是一種高級的航拍技巧，無人機朝向目標飛去，以目標為中心，不停降低相機角度，最后變?yōu)楦┮曪w過目標。因為相機不停變化角度，畫面充滿了未知力量，航拍鏡頭就十分有活力。
后退倒飛也是一個不錯的選擇，因為是倒飛的原因，所以前景不斷出現(xiàn)在觀眾面前，如果有多重前景，航拍鏡頭倒飛堪稱絕佳選擇。如果能夠穿越飛行，難度系數(shù)為超難，未知能量一下子就提升至爆表了。
拉升分為常規(guī)拉升和俯視拉升兩種。常規(guī)拉升就是鏡頭向前，鏡頭也可以略向下。俯視拉升是鏡頭完全向下，視野特殊。拉升時，飛行器垂直向上拔起，逐步擴大視野，畫面逐漸交待周圍美景。
抬頭是在飛行過程中逐漸調(diào)整攝像頭角度，從受局限的俯視過渡到開闊的視角。在水面上飛是常見的畫面，俯視看水面倒影，然后畫面抬起，壯闊的前景就展現(xiàn)在眼前。Captain說這是他喜歡的鏡頭之一，如果面前有一片水域或者草地，就一定會嘗試以這種方式對準目標飛行一次。
側(cè)飛指的就是側(cè)向飛行，從目標的一側(cè)飛向另外一側(cè)。一般飛行器如果靠近目標的話畫面遮擋會比較多，側(cè)飛過目標的話畫面就會改變許多。例如在側(cè)飛后出現(xiàn)太陽，一下子畫面從冷光變?yōu)榕猓挥袘騽⌒Ч６绻x目標較遠，畫面張力稍弱，常見于追蹤物體拍攝。另外側(cè)飛也可以俯視側(cè)飛，是一種很好的畫面補充方式。
