無人機航拍測繪的現狀和趨勢分析
一、無人機測繪概況
全球大大小小的公司不僅將無人機集成到日常工作流程中，而且還依賴於無人機提供的數據採集功能，因為與傳統的數據採集方法相比，它們可以節省大量時間和成本。雖然DJI和senseFly等業界領先的製造商仍然是領跑者，但像Autel這樣的新公司也在發揮作用，尤其是消費級無人機的創新，使購買無人機成本比以往更低的多。根據行業研究報告顯示，現在84％的無人機測繪是在售價為1500美元或更低價格的無人機型號上進行的。大多數測繪使用經濟實惠的四軸飛行器無人機模型，這主要歸功於無人機硬體和電池壽命的進步，這在以前只有更昂貴的無人機型號才有。
來源：DroneDeploy
現在，無人機可以輕鬆捕獲數據，通過各種軟體平台很容易實現數據建模、管理和共享，使其成為GIS分析師，測繪師以及飛行員等用戶的資源。很明顯，無人機測繪通過提供快速的航拍數據，為關鍵業務利益相關者提供更快，更準確的決策。
二、無人機測繪現狀
與傳統的地形測繪和影像航拍方法相比，無人機測繪可節省3倍以上的時間和成本。曾經可能需要數天或數周的數據採集工作可以在數小時內完成，並快速完成建模分析。各類公司正在將航空數據整合到其工作流程中，以簡化運營並提高效率。雖然無人機的監管合規性，安全性和培訓仍然是發展的障礙，但商用無人機行業已經達到了臨界點，無人機的影響不容忽視。無人機不僅僅是愛好者的玩具。它們是強大的數據採集設備，可以改變很多公司的運營方式，為大大小小的公司提供投資回報。通過DroneDeploy和Airstoc數據進行的定價研究顯示，專門製作地圖的服務提供商平均收入比僅提供普通照片/視頻的服務提供商高出16％。許多無人機服務提供商還提供額外費用，用於提供他們在軟體平台製作3D模型，以及使用ArcGIS等軟體進一步處理數據。
來源：DroneDeploy
無人機測繪專業化為各行各業的公司帶來巨大價值。在未來一年，預計建築，農業，採礦和測量領域的大公司將大量投資這些服務。從現在到2020年，高盛（Goldman Sach）預測企業和民間政府在無人機上花費130億美元 ，無人駕駛飛機的市場機會將達到1000億美元，這得益於商業和民用政府部門不斷增長的需求。
來源：高盛（Goldman Sach）
三、無人機測繪技術趨勢
什麼時候無人機能自由進入低空空域，使其成為我們日常生活的重要組成部分？新型無人機測繪應用在不同行業中並蓬勃發展，新技術的應用讓我們測繪和製圖的工作更輕鬆、更有趣。
1. 感測器技術
先進感測器技術的價格下降現在允許將它們與無人機平台一起使用，有些公司已經提供了一系列的測繪感測器，包括多光譜，高光譜和熱像儀以及激光雷達。搭配熱成像技術的無人機可以用於救援行動，這是熱成像技術用於無人機測繪的最常用功能。（在消防任務中，你能夠通過濃煙發現火災從而挽救人類生命！）今天的大多數無人機測繪用例都是基於常規的RGB視覺感測器。
2. 人工智慧技術
隨著人工智慧無人機測繪的興起，可利用AI來規劃飛行路線，智能化的數據處理和分析能力將大大提高，而這些只是人工智慧應用的開始！AI將繼續簡化無人機測繪和製圖，使得無人機測繪更易用。
機器學習對圖像識別特別有用，但機器學習在無人機測繪和製圖領域的應用具有無限的想像空間，比如可以應用於無人機數字攝影測量，用於智能識別和跟蹤關注的對象；比如在建築行業，可以對工地人員是否採取了安全措施進行監控。
3. 自動控制技術
目前無人機通常由操作員現場手動控制，或者必須使用軟體規劃飛行，以完成單次或多次的飛行調查，這樣的操作模式在大規模測繪的時候工作量較大，操作難度也大。無人機千機編隊表演基本都採取差分輔助定位技術，但在自由空間中，不具備這樣條件。差分輔助定位技術原理是通過GPS或北斗衛星信號與已知真實基準站坐標對比，實現快速厘米級精度定位。無人機自動控制技術的發展將很快解決這個問題。想像一下，操作員不是控制單個無人機，而是控制整十個數百個自主飛行無人機，控制系統為他們劃分測繪範圍，並進行實時飛行路徑跟蹤，無人機設備可動態根據其他設備的位置自動糾正飛行路線。
4. 體積和電池續航
DJI Mavic Pro等便攜無人機的推出表明，無人機硬體供應商正致力於製造體積更小，重量更輕的設備。除了便攜性之外，另一個重要因素就是電池壽命。您在體積和重量上節省的越多，無人機在一次充電時可以持續的時間越長，而今天的飛行時間是無人機技術的最大限制，您可以在單次飛行中繪製的區域大小與電池續航之間存在線性關係。
通常情況下，固定翼無人機可以在一次飛行中測量高達幾平方公里的範圍，而小體積的旋轉翼無人機，通過延長電池續航可以實現大量新應用，改善目前提供的無人機測繪服務。
四、無人機測繪機遇和挑戰
消費類無人機正在變得越來越主流，而商業應用也正在各行各業中不斷增長。在安全，隱私和保險方面雖然還存在障礙，但全球無人機市場沒有放緩的跡象。無人機市場近年來迅速增長，每年無人機市場銷售均以創記錄的數量增長。美國聯邦航空局估計到2018年底美國將有超過200萬架無人機註冊。預計無人駕駛飛機的數量將在明年增加一倍以上，達到240多萬輛。
來源：FAA
從市場需求上看，根據調研機構艾瑞的數據，無人機市場可劃分為四大類：航拍市場(消費)、農林植保市場、安防市場與電力巡檢市場，到2025年相應的市場規模約為300億元、200億元、150億元和50億元，總規模將達到700億。顯然，行業級市場的需求在整個無人機市場佔據更大比重。無人機在空中航拍，進行地理信息的收集和整理工作，可以大大提高基層測繪工作效率和質量。
無人機測繪因其具有精度高，速度快，成本低等諸多優點。無人機測繪數據產品生產時間較短,具有較強的時效性及較高的解析度,其在國土測繪和規劃設計以及救援救災方面已經得到較為廣泛的應用。當前的無人機航拍技術也存在明顯的不足：首先是飛行的平穩性欠佳。這恰好是由「機體輕」這一「優勢」引發而來。其次，感測器技術應有有待完善。由於技術限制和要求，普通無人機目前無法搭載精度較高的感測器，因此大比尺的測繪需求的精度較高的信息和圖像無法得到滿足。最後是過於依賴通訊系統。由於無人機的控制程序對GPS和通訊系統的依賴程度很高，一方面導致在航測任務執行過程中，受地形因素影響較大；另一方面也存在安全隱憂，黑客可以通過編碼程序來干擾無人機的正常飛行。
推薦閱讀：
