| 标题 | 无人机遥感海洋监测技术及其发展 |
| 范文 | 许欣欣 摘 要 近年来，海洋开发力度不断扩大，不管是用海需求还是用海矛盾都非常凸出，海洋侵权问题不断，急需能够对海洋进行全天高精度监测的新技术，保证海洋的安全，维护海洋生态平衡。无人机是一种新型的海洋监测技术，操作简单，对环境的适应能力较强，且应用成本较低，能够快速获取具有高分辨率的影像，对海洋的污染和风险进行实时性监测，以提高我国海洋的综合发展能力。文章对无人机遥感技术的监测现状进行分析，并对无人机遥感海洋监测技术展开重点研究，同时分析无人机遥感海洋监测技术的具体应用，为海洋管理提供理论支持。 关键词 无人机遥感；海洋监测；应用；发展 中图分类号 P7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）232-0097-02 我国地域辽阔，海岛众多，随着“海洋强国”战略的实施，海岛地区成为缓解国民经济的重要保障，同时也是维护海洋权益的重要战略。目前，海岛的过度开发导致海岸线位置发生变化，海洋生态环境恶化，严重影响海岛资源的可持续发展。海洋经济的快速发展加剧了海岛空间信息的应用，急需新的技术对海洋的现状进行监测。由于海岛的地势、地貌较为复杂，常规的人工测量难以完成地理空间采集的任务，现有的卫星遥感技术的分辨率较低，航空遥感成本较高，容易受到天气的影响，使得很多海岛地区的地形数据更新缓慢。近年来，无人机遥感技术得到了发展与应用，无人机遥感技术具有高时效性、低成本的特点，同时还有高自动化的专业处理软件的支持，能够满足海洋地区获取地理空间信息的要求，获取海岸线变化以及海洋的现状，在海洋监测中的应用一片光明。 1 无人机遥感技术 无人机就是使用无线电智能操控不载人飞机并完成监测任务，可以通过计算机智能操控，对空间的要求较低，操作方便，成本低，不会受到环境的影响，适应能力非常强，适合危险系数高的任务。无人机可以搜集高分辨率的影响资料，与卫星遥感技术相比，不会受到恶劣天气的影响，弥补了传统卫星远距离采集的弊端。遥感技术作为一种新兴的探测技术，在电磁波理论的支撑下，能够远距离对物体的情况进行观察，并搜集被监测对象的紫外线活动，并对数据进行整合，从而完成对监控对象的识别。通过遥感技术能够对高分辨率的影响资料进行快速查询，对搜集到的信息进行整合和传送，与无人机相结合，将其应用在海洋领域的监测中，能够更好地实现对海洋的管理。 2 海洋监测现状及无人机的应用需求 2.1 海洋资源环境监测 我国有着非常丰富的海岛资源，渔业发达，但是近年来海洋领域受到各方面的破坏。为了保护海洋环境，维护海洋领域安全，国家对重点海洋区域的巡逻力度加大，但是还是会受到外界条件的限制，当遇到突发事件时无法进行及时的回应与处理。无人机的飞行速度快，监测的面积广，能够对海洋变化进行实时监测，第一时间获取有用的资源，快速发现海上突发情况，对海冰分布情况进行实时监测，为海上工程提供一手资料，高效率的完成海洋环境监测的重任。 2.2 海洋动态监测与执法 我国海洋面积辽阔，海洋工程不断增加，违法打捞，占用港口等活动严重影响了海洋的正常秩序，地面监测与船只巡逻等已经无法满足海洋监测的需求，转型能力较差，无法对违法用海的活动进行详细取证，无法保证海上安全。 2.3 海洋突发情况应急响应 海上自然灾害容易造成海洋事故，针对海上救援工作，传统的海洋救援应急响应能力不足，对搜救的范围有限，阻碍了海上救援的速度，无法在第一时间得知海洋事故并赶往事故地点，事故现场无法与救援中心取得高效連接；另外，针对海洋的灾害情况，比如海上油轮泄露，会对海洋造成非常大的破坏，海洋有关部门需要快速了解事故发生的具体情况，船舶监测技术无法快速了解灾害情况，无法立即采取补救措施。海上舰艇、卫星遥感等监测技术已经无法满足现有的工作需求，相比之下，无人机遥感技术的相应时间快，具有较强的灵活性，同时应用成本低，在恶劣的天气下也可以正常监测，对海上应急监测具有极大的帮助。 3 无人机遥感海洋监测技术的具体应用 3.1 灾害监测 近年来海洋自然灾害事故时有发生，比如风暴潮、赤潮等，严重影响我国沿海地区居民的正常生活，为沿海地区居民带来巨大的财产损失，使用人工监测的技术对这些灾害事故无法预测全面，不能对信息有快速及时的掌握，容易造成预报不及时情况的发生，而且监测的数据不够准确，容易造成处理偏差等情况。使用无人机遥感技术对灾害进行影响摄取，搭配影响设备对海洋进行视频录取，以获取灾害的具体情况，能够获得更加全面的灾害情况，对灾前预报与监控的监测效果极好。 3.2 海洋测绘 在人为或者其他自然条件的影响下，港口、河流入口等交界地特别容易发生地形地势的变化人。随着经济的发展需要，人们会对水陆交界的区域进行开发，比如填海造地，发展养殖业等，会造成地形地势的变化；在自然环境的影响下，入海口的冲击会造成海岸线发生变化，从而造成地形变更，对这些区域进行监测，将会对海岸的管理起到重要作用。使用无人机对海洋进行监测，比传统的监测方法更快更好，无人机技术能够对海水的区域范围进行扩大，以获得具有更高分辨率的遥感数据，完成海洋数据分析。主要表现在以下几方面： 3.2.1 海冰监测 海冰是海洋冬季比较严重的灾害之一，海冰遥感能确定不同类型的冰及其分布，从而提供准确的海冰预报。海冰可分为冰山、冰块、新冰、一年饼等不同类型的冰龄及其成因都是不同的。无人机技术从而可以掌握海冰的形成、生长、移动、消亡等过程。有了这些资料，就可做出冰情预报，也可提供海冰参数。 3.2.2 赤潮分析 在我国，从渤海湾到南海，近几年来，每年都有多次赤潮发生。无人机遥感可监测某些赤潮发生的范围、时间和地点，并根据水文气象资料进行赤潮的实时速报。 3.2.3 海洋动力遥感观测 风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，利用RS，GPS等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息，利用SAR对浅海区域进行探测，建立DEM，为风暴潮的到来提供数据参考。使用无人机技术进行海岛礁监测时，可以获得更多关于海道礁的信息，以更好的完成对海岛的监测。 此外，利用无人机遥感影像对海岸以及港口的信息进行提取，与GIS技术相结合，对海洋的面积以及变化的情况进行分析预测；利用无人机搭载对填海造地工程进行指导。 3.3 海洋参数反演 对全球气候变化进行监测时，海洋是最为关键的一部分，海表的温度与海面的湿度参数都是影响全球气候变化的重要参数。无人机遥感技术是获取海洋环境参数的重要手段，可以对海洋进行长期监测，对气候变化以及海洋循环等提供详细的数据，无人机还可以对重点海洋区域的环境进行监测，是卫星遥感监测的重要辅助手段，可以提供关于海洋异常变化、生物环境变化以及海洋盐度变化的具体数据，为海洋研究提供数据参考。同时无人机获取的海洋环境参数还可以进为海上油气平台建设提供耐腐蚀性的数据。 3.4 海事监管 无人机中有配备高分辨率的摄像机和自动跟踪设备，可以对肇事船舶进行搜救，对海上遇险人员进行定位，并快速达到事故现场，对发生事故的程度以及救援情况进行预测，将捕捉到的影像进行回传，为事故调查取证等工作提供准确的参考信息，对事故的发展情况进行监控，是海事监管救助的重要辅助工具。无人机的抗风性较好，不会受到外界条件的影响，在恶劣的天气情况下也可以对事故船只进行搜救，一旦发生危险也不会伤害到搜救人员的人身安全，最大程度的避免了安全事故的发生，是恶劣天气情况下最可靠的装备。 4 結论 无人机遥感海洋监测技术具有高时效性、高灵活性的技术，应用价值非常高，随着人们对海洋的开发力度不断扩大，需要获取海洋领域各方面的详细信息，对无人机的需求越来越高。将无人机遥感技术应用在海洋监管领域中，对海洋领域的监测与管理具有十分重要的意义，能够满足各种条件下的海洋监测作业。随着技术的不断成熟，无人机遥感技术与海洋监管中其他的通信技术相结合，形成多功能的监测设备，对海洋领域进行实时监测，将更好的服务于海洋事业的发展。 参考文献 [1]张永年.无人机低空遥感海洋监测应用探讨[J].测绘与空间地理信息，2013，36（8）：143-145. [2]胡青.无人机遥感海洋监测应用探讨[J].环境与发展，2017，29（7）：117. [3]李忠强，唐伟，张震，等.无人机技术在海洋监视监测中的应用研究[J].海洋开发与管理，2014，31（7）：42-44. [4]王飞，高小伟，高宁，等.面向海洋应用的无人机遥感图像配准研究[J].测绘通报，2017（11）：123-127. |
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