杨高朝
福建一带一路勘察设计有限公司 福建泉州 362000
摘要：智慧城市是我国新型城镇化发展的必然选择，作为信息化和城市化融合的产物，正逐步实现利用智能化的手段开展对人、财、物、事的高效精细化管理。在此背景下研究无人机遥感技术在智慧城市建设中的应用，对于推动智慧城市的建设和发展进入纵深阶段具有重要意义。首先，对智慧城市的定义及其发展现状进行了梳理；然后，从城市规划、城市违章建筑监管、工程环境监测、废弃物管理、智慧交通等方面阐述了无人机遥感技术在智慧城市建设中的应用；最后，对未来的发展趋势进行了展望。
关键词：无人机；遥感；智慧城市；应用
1 智慧城市
1.1 智慧城市的定义
智慧城市是指利用信息通讯技术提升城市的管理、交通、物流、安全、能源、环境、住房和福利水平，进而增强经济竞争力，提升民众的生活品质，改善环境的可持续性。智慧城市是城市化与信息化高度融合的产物，利用先进的技术，实现城市的智能运行和管理，促进城市稳定、和谐、可持续发展。
对智慧城市的定义是一个不断发展完善的过程，从最初的数字城市发展到现在基于大数据及移动互联网的模式，未来朝着无人化、智能化的模式发展。总体来讲，它具有广泛覆盖性、深度互联性、协同共享性、智能处理性和开放应用性等特点。
1.2 智慧城市发展现状
人们对智慧城市的热潮起源于IBM于2008年提出的“智慧地球”的设想；随后，IBM在2010年提出了“智慧城市”的概念。近年来国内外都确立了智慧城市战略，智慧城市被视为重振经济的重要领域，亦成为提升城市竞争力及解决“城市病”难题的重要手段。
2006年，欧盟发起了欧洲Living Lab组织，利用先进的技术手段整合“集体的智慧”，提升人们的生活水平；同年，新加坡启动“智慧国2015”计划，旨在利用新一代信息技术建立一流国家化城市[8]；2009年，美国在迪比克市建立了第一个智慧城市，利用先进的物联网技术整合城市公共资源，为城市的稳定发展做出智能响应；同年，日本推出“I-Japan智慧日本战略”，将信息数字化服务于民众生活；丹麦启动智慧城市计划，力争在2025年前在保证城市可持续发展的基础上，实现环保与经济间的平衡，建立全球第一座碳中和城市；韩国的“U-City”计划以全覆盖的网络形式构建新型智慧城市，实现民众的便携式生活。
我国在2013年8月和2014年3月分别出台了《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》(国发[2013]32号)与《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》2个文件，标志着我国已把智慧城市的建设作为城市发展的重要战略部署。国家“十三五”规划纲要明确提出了“加强现代信息基础设施建设，推进大数据和物联网的发展，建设智慧城市”。物联网作为智慧城市框架的基本要素，可以为实现智慧城市的“自动感知、快速响应和科学决策”提供重要技术支撑；在智慧城市建设中，实现时空大数据和云平台建设与城市经济社会发展相吻合，通过对时空大数据的内容进行挖掘，形成有价值的信息，应用于服务。
智慧城市作为城市发展的新兴模式，以信息技术的应用为主线实现城市的绿色、可持续发展。到目前为止，我国智慧城市的发展已进入了推广应用阶段，已由市场行为逐渐转变为政府大力支持的城市发展模式。
2 无人机遥感技术在智慧城市中的应用
物联网和大数据技术的快速发展，推动了智慧城市建设的步伐，但是，离开空间地理信息的支持，智慧城市就无法真正实现信息化、智能化和智慧化。利用低空无人机遥感技术可以对城市范围内的人、事件、基础设施和环境等要素实现实时动态识别和信息采集，借助物联网大数据等技术实现信息数据的全面感知和快速提取，为智慧城市的建设提供更多有价值的信息。
2.1 在城市规划中的应用
城市规划作为城市管理的重要组成部分，以研究城市未来发展方向、城市综合布局和城市工程建设的部署为主要目的。
采用无人机遥感技术可获取大量高精度的测量信息，制作数字地形模型，绘制大比例尺地形图，能够快速、精准地进行城市规划测量，支持有关部门和人员做出科学的城市规划决策，推动城市健康发展。除此之外，无人机遥感技术获取的高清正射影像图可作为现状调查的基础图件，一方面可辅助城市总体规划，减少现状调查的盲目性；另一方面也是解决专题规划研究与新技术应用的需要，为城市规划提供专题信息。
随着各地城市化进程的快速推进，城市实景三维模型以直观的地物形象、精确的地理位置及优秀的三维空间分析能力等优势，为城市规划提供了新的一体化服务和解决方案，并逐步成为城市空间数据框架的重要内容。无人机倾斜摄影测量技术可以从不同的角度进行数据采集，一方面，通过人机交互进行三维建模，能够准确地复原建筑模型的真实细节构成，还能输出高空间分辨率的带有真实纹理的三角网格模型，降低城市三维建模的成本；另一方面，无人机倾斜摄影测量技术可以快速获取城市的地物信息，包含城市房屋的外框信息和高程信息，以及屋顶的矢量信息，有效解决常规航空摄影无法监测建筑物高度变化的问题。
2.2 在城市违章建筑监管中的应用
城市发展过程中违法违章的建造行为时有发生，特别是多在市郊和城中村出现未批先建、违法“加扩改”等现象。以人工监察为主的传统违章建筑监管需要耗费大量的人力、物力，效率低下，并且存在盲区及滞后现象。使用无人机遥感技术可以及时获取监察区域的高空间分辨率遥感影像，快速获取违章建筑的位置、形状等信息，为政府提供强有力的决策依据。
2.3 在工程环境监测中的应用
城市工程建设需要全面了解工作区域及周边的环境信息，坚持环境保护与经济、社会发展相协调。无人机遥感技术可以对工程区面积、土石方体积和植被覆盖程度等进行勘查和测量，为环境保护部门判断环境保护措施的合理性提供依据。
2.4 在废弃物管理中的应用
利用无人机遥感技术可以低成本、低风险地采集数据，实时获取垃圾填埋场的高空间分辨率数据并创建三维模型，准确计算垃圾填埋场的剩余空间，并做出相应规划。在美国，无人机被用来监管垃圾处理厂；在阿联酋迪拜，无人机被用来识别在街道上乱扔垃圾的人和被丢弃在海滩和沙漠上的垃圾；在日本，中央政府正调整政策来支持采用商用无人机监控非法倾倒的工业废料。
2.5 在智慧交通中的应用
在交通方面，城市不同程度的拥堵成为了制约城市快速可持续发展的难题。常规的交通流检测方法存在着范围小、效率低、易误判和成本高等缺陷，利用小型无人机可以在城市上空大范围采集实时交通路况信息，快速自动判读交通拥堵路段及级别，全面提升监控力度和智能化管理水平，确保交通运输安全、畅通。
3 结论与展望
在“互联网+”、“物联网+”的时代中，作为人工智能领域先头兵的无人机遥感技术正逐步跟上时代的步伐，形成无人机网络化服务系统，通过技术创新与商业模式创新，以“互联网+无人机服务”的模式为社会提供更加高速、便捷、优质的遥感服务，并正在将这种服务推向更高的维度。
在政府和社会资本合作(public-private-partnership，PPP)模式和政策大力推动下，我国智慧城市项目将加快落地。但是，离开地理时空大数据的支持，智慧城市工程将很难推进。作为地理时空大数据重要的一种获取手段，无人机遥感技术的发展可以为城市建设提供全方位的信息支撑和手段支持，这也必将保障数字城市和智慧城市建设的顺利推进。
参考文献:
[1]顾铮鸣，金晓斌，杨晓艳，赵庆利，蒋宇超，韩博，单薇，刘晶，周寅康.基于无人机遥感影像监测土地整治项目道路沟渠利用情况[J].农业工程学报，2018，34(23)
[2]李俊.无人机遥感测绘技术在工程测量中的应用[J].中国新通信，2018，20(18)
[3]杜顺季.无人机DOM的制作及其在城市更新中的应用[J].城市勘测，2017(04)