天津海事测绘中心 天津 300222
摘要：无人机遥感海洋监测技术相对于传统的卫星遥感技术来说，具有诸多的优越性。无人机遥感凭借高时空分辨率、云下低空飞行以及高机动性等诸多优势，在海洋监测方面发挥着越来越重要的作用，尤其是在解决海洋水质监测问题中应用广泛。利用无人机遥感进行海洋监测，可以更加及时有效地掌握水文情况，尤其是应对海洋水质随时发生的变化，可以提供实时监测评价。本文主要对无人机遥感海洋监测技术的应用以及影响因素进行了分析，同时对于其发展进行了探讨，旨在为更好地开展海洋监测工作提供参考。
关键词：无人机遥感；海洋监测；技术；发展
引言
无人机是无人驾驶飞机的简称，属于无线电遥控装置和预编程序进行操控的不载人飞机。近年来，随着我国沿海开发力度不断加大，沿海地区开发利用需求日益增多，许多沿海地区的项目需要进行更加高精度和高频率的监测工作。而无人机作为一种新型遥感监测的手段，其操作简单，智能化程度高，在海洋监测中得到了广泛的应用。同时，无人机在监测数据获取方面机动性比较强，使用便捷，飞行成本比较低。无人机遥感诸多的优势大大提高了我国海洋重点项目动态监测的水平，在提升海域综合管控能力方面发挥了重要的作用。
一、无人机遥感海洋监测技术的应用
（一）无人机遥感影像数据获取
无人机的特点就是能够远距离进行作业，在这个过程中，主要由三个方面共同协作来完成。其中包括了地面远距离操作系统、无人机高空远距离运作组和信息的获取处理组。通过三者进行协同工作，可以保证无人机的安全问题以及有效获取目标区域信息。地面远距离操作主要是获取信息以及信息的整合部门；高空运作组主要是保证无人机在目标区域的安全航行线路，尤其是对于一些比较特殊的区域，做好安全风险评估；最后就是获取信息与整合的环节，通过无人机遥感，获取影响数据资料，然后工作人员进行数据获取和资料整合，形成能够用于指导实践的数据资源。
（二）无人机遥感影像判读和信息提取
在无人机工作的时候，视频能够及时传送到地面系统，这样地面操作系统工作人员能够远在千里之外对于目标区域有清晰的认识，对于获取的信息进行研究，从而更好地判断和提取有效的信息。无人机传送到地面的主要内容有视频和图片，包含了目标区域的位置、获取目标物体的颜色以及大体的形状等相关信息。工作人员通过无人机获取信息数据所反馈的情况，从而对于目标区域的目标数据有更清楚的了解，对于目标海域的实际情况有良好的认识，为后期开发工作奠定良好的基础。
（三）无人机遥感比对分析
无人机遥感监测技术可以通过远距离操控技术，为工作人员提供最便捷和直观的数据信息。依托3S技术以及高分辨率的数码相机等设备，可以提供比传统监测技术更加清晰和完整的图像资料。无人机远距离操作，由于飞机机身比较小，所以其灵活性比较好，受到恶劣天气的影响比较小，甚至在极端恶劣的环境下可以正常开展工作。即使无人机在特殊区域出现了问题，对于远距离操作的工作人员也不会造成影响。无人机远距离操作受天气影响会比较小，在低空作业以及云层堆积的情况下，无人机可以顺利开展监测工作。
二、影响无人机遥感水质监测精度的因素
（一）航线设计
无人机在开展遥感监测的时候，通过合理的规划和分配无人机的航线，对于提高作业效率，节约成本有着非常重要的作用。但是如果没有进行科学规划，只是按照常规的方式在海面上进行飞行，会导致无人机产生大量无用的影像，那样就会大大降低无人机的利用效率，在后期数据处理的时候也会造成资源的浪费。所以，在应用无人机开展遥感监测的时候，应该提前制定一个科学合理的航线，考虑到诸多方面，本着效率和安全第一的原则，合理设计路线。当然，合理航线的设计也是通过实际飞行，通过对于数据进行分析，才能够实现航线的不断完善和改进。
（二）大气因素
由于无人机飞行的高度比较低，所以传感器在接收大气效应产生的误差时，也会带有大量的大气特征信息，能量会出现衰减的情况，光谱也会发生变化。所以，为了避免大气因素对于无人机遥感监测的影响，进行大气校正至关重要的。这也是获取水质准确参数，提高监测有效性的重要手段和范式。
（三）太阳耀斑
在晴空条件下和水体表面不平坦的时候，表面有亮斑的地方就是太阳耀斑。其可以掩盖水体真实的物理特性，在反射到传感器上的时候，会影响到水下信息的获取，出现耀斑污染的情况。通过在影像中进行去耀斑处理，能够很好地改善耀斑对于水质信息数据的影响。
（四）影像拼接
在利用航空遥感和航天遥感进行大面积海域拍摄的过程中，少量的拼接就能够满足图像完成区域的构成。但是由于无人机飞翔高度比较低，视角比较小，在大面积海域飞行的时候，传统的方式不能够有效提取对应的同名点，实现快速完成影像拼接和校正工作。因为在海洋中，大面积水域的同名点匹配会比陆地更加困难，这样在一定程度上对于无人机遥感影响的配准精度就会产生一定的影响。加强此方面的研究，对于提高无人机遥感海洋监测技术的应用效率有着重要的作用。
三、无人机遥感海洋监测技术发展探究
（一）无人机留空长航时
无人机留空长航时对于海洋监测和管控工作非常重要，其可以减少目标区域无人机投入的数量，减少往返次数。这样对于提高监测的技术以及降低使用的成本有着非常重要的作用。如果无人机具备良好的巡航性能，那么对于提高目标海域监测效果有着重要的作用。当前已经有一些对于无人机各个方面进行优化的先例，例如外形科学布局，实现降低阻力的目的，最终实现提高航程的目标。
（二）机体轻量化
为了更好地满足无人机遥感海洋监测工作的需求，如何实现机体轻量化也是重要手段之一。一般来说，无人机舰船上的空间比较小，在需要配备多架无人机的时候，就会出现空间拥挤，中大型无人机起落以及存放都会出现一定的问题。所以，如何实现无人机机体轻量化，提高飞行效率，节约成本一直是无人机研发团队追求的目标，也是一直在努力的方向。
（三）设备模块化
实现无人机设备模块化，对于提高工作效率，降低成本有着重要的作用。通过优化模块设计，可以根据任务的不同，搭载不同的任务模块，通过优化配套，实现一机多用。这样可以减少舰船携带的无人机数量，同时还能够发挥出无人机的最大效率。机载设备模块化应该尽可能减小设备的尺寸，减轻单位重量。在提高其使用性能的基础上降低费用，实现海洋监测和管控的目标。
（四）排放环保化
近年来，海洋环境污染越来越严重。因此，在利用无人机进行海洋监测和管控的同时，还应该注重无人机排放的环保性能。环保排放包括了尾气排放以及噪声对于环境的影响等。因此，采用清洁能源以及实现静音飞行是无人机遥感海洋监测发展追求的目标，也是努力的重要方向。相信在诸多研发人员的努力下，无人机遥感海洋监测环保化的水平一定会越来越高。
结语
综上所述，随着无人机遥感监测技术在实践中的发展和运用，其原来的军用技术属性逐渐延伸到经济的建设和民众的生活上来。同时也从空中作业领域延伸到了深海领域。无人机遥感监测技术在发展中不断成熟，在日益成熟的过程中又在反哺各个领域的应用需求。相信随着无人机遥感监测技术应用逐步深入以及科研人员的不懈耕耘，一定会越来越完善，在海洋监测和其他领域中会发挥越来越重要的作用，实现其自身价值的最大化。
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