基于轻型无人机的海岸高精度DOM和DSM快速制作方法

随着智能芯片朝着微型化趋势发展，无人机也在各个领域崭露头角，无人机测绘技术逐渐成为摄影测量的重要手段。无人机测绘能够较好地保证地理信息数据的现势性和满足高精度需求，且相较于传统方法具有高机动、快速、经济等优势。本文选取大连市付家庄公园为研究区，使用大疆消费级无人机快速地获取该区域的航测影像，并据此制作高分辨率DOM和DSM，在设定80 m飞行高度的情况下，单个像元的分辨率可达2.8 cm。研究表明：该方法可用于紧急情况下的快速出图，所制作的DOM和DSM能为海图要素的快速更新提供坚强有力的数据支撑。

无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)是一种机上无人驾驶的航空器，其具有动力装置和导航模块， 在一定范围内靠无线电遥控设备或计算机预编程序自主控制飞行[1]。无人机最早于1917 年登上历史舞台，最初只服务于军事领域，伴随着航空遥感技术的发展和智能芯片的小型化，相机、雷达等遥感设备在无人机上搭载，无人机作为一项技术手段逐渐应用于各领域，从战场的侦察监视到农业的检测监控， 从灾难的预测与预防到交通巡逻与巡视，无人机都发挥起了重要的作用[2] [3] [4]。

我国的无人机研制开始于二十世纪五十年代后期[5]，最初像国外一样研制是为应用于军事的靶机， 目前我国的无人机研发制造体系已经走向成熟， 性能指标不断提升， 无人机在各方面的应用也日益广泛。

在民用方面，利用无人机进行航拍摄影、对农业生产进行监控、利用无人机进行气象观测、根据无人机遥感数据制作地形图等[6]。在新冠疫情期间，警方使用无人机进行警务巡检、治安防控、物质运输、喷洒消毒和红外测温，无人机充分发挥了潜在价值[7]。在军事方面，可以当靶机进行军事训练，根据其限制少、隐蔽性好、效费比高等特点进行军事打击，也利用无人机测绘技术进行战场勘测。其低人员伤亡的优点，被各个国家广泛应用，在现代战争中的地位和作用日渐突出[8] [9]。

数字正射影像(digital orthophoto map, DOM)是具有正射投影性质的遥感影像[10]。DOM 具有信息量丰富，直观性强的优点，并且数据结构简单，有良好的判读与量测性能及具有生产、更新周期短与低成本高效率的优势[11]。

数字地表模型(digital surface model, DSM)是构建地形表面空间位置与其相关属性信息的数字化表示，它是对地形表面在地形采样数据基础上的表面重构。它可应用在城市规划、地形勘察、路径选取、灾害预测等各个方面[12] [13]。传统用于制作DOM 和DSM 数据来源有人工外业测量、航空摄影测量、遥感影像等，这些方法分别存在着耗时长、成本高、精度低等缺点，在战时或遭受自然灾害等紧急情况下，如何快速获取高精度的地理信息数据是亟需解决的问题，无人机测绘很可能是解决这一