赵建华:无人机在海域监管中的应用

2016-06-16 11:49:00

摘要: 无人机如何应用在海域监管领域?

  6月15日,由泰伯主办,以“无处不在的地理信息”为主题的全球地理信息开发者大会2016(World Geospatial Developers Conference 2016,以下简称为“WGDC 2016”)在北京国家会议中心盛大开幕。

  6月16日,轻小型无人机遥感应用高峰论坛暨飞马只能航测系统F1000新品体验会隆重开幕。

  赵建华:无人机在海域监管中的应用

  会上,国家海洋环境检测中心海域监管中心主任赵建华发表了以“无人机在海域监管中的应用”为主题的精彩演讲。以下是演讲实录(未经本人核实)。

  赵建华:各位专家非常好,非常高兴有这个机会给大家分享一下无人机在海域监管中的一些应用。

  我主要介绍三个方面,一个是海域动态监管的一个背景需求,海域无人机建设情况,还有一个是应用情况。

  首先我介绍一下海域动态监管的工作,可能在座各位对于海域管理并不是太熟悉,海域管理是什么情况?海域管理是这样的,我们国家是一个空间资源,陆地的话大家都知道,大家在陆地上建房子、建设施都需要用到这个空间资源,类似于土地资源。海洋是在海上添海,要养殖,围海,占用相当一个空间资源,所以说这个海域的管理是类似于土地管理,我们在岸线之下对海域进行一个空间的规划,并进行一个确权。去年国家不动产登记里面,明确海域管理,纳入不动产管理之中。所以,说这是一个海域管理的情况。

  近几年国家对海洋非常重视,全国十八大提出要提高海洋资源开发能力,建设海洋强国,对海洋综合管控这一块有很高的要求。2012年国务院批复了一个全国海洋功能区划要求。

  同时也是国家相关法律的一些要求,海外使用管理法,十二五规划纲要也提出了要求。

  国家海洋局提出了海域动态监管工作,从2006年开始启动主要是对海域两方面开展检测,一个是海域使用情况,一个是海域资源状况。海域使用就是我们在海域开展了一些用海情况,比如养殖用海,港口用海,工业用海等等。海域资源状况,海域空间资源,海岸线的资源情况,海湾海岛等等,具体分了以下这些方面。

  借助的手段,一个是卫星手段,国家方面通过卫星跟航空进行一个宏观的检测,全面掌握一个现状情况,以及年度的变化情况。在地方,通过地方也整理了相关的机构、人员开展一个现场检测,地面检测,要不定期的对现场的一些工程,用海工程,用海情况进行一个跟踪检测,进行了一个视频监控系统,对用海情况时时跟踪。这是一个监控系统,这是通过卫星手段对区域用海遥感的跟踪检测。

  随着沿海地区国家近几年发展战略规划的实施,传统的管理模式跟监管手段有了一些不足。卫星遥感手段这一块,受卫星轨道数据获取频率比较低,国产卫星发展势头比较快,这一块我们是每年通过卫星开展了遥感检测。同时航空,有人机的航空不开展,2012年我们通过无人机开始检测。地方检测工作量比较大,远程监控范围比较小,无法检测,2012年无人机运用到海洋监控,这是遥感检测的一个优势,这个里面我不再细说了,大家也都知道,这是相关影像的一个对比情况。

  通过开展无人机检测也是能够满足在这几个方面的需求满足,我们开展了这个工作,这是背景的需求方面。

  第二个,海洋无人机建设跟实施情况。首先我们开展了联合有关单位包括一些公司,看到一些相关的技术储备,包括一个总体实施的一个计划,包括一个无人机监控平台的一个设计,包括无人机队伍这一块的建立,我们现在目前建立有五支队伍。还有同时我们在网络也进行了一个设计,因为我们目前所有的海域动态监管的资料在一个专网里面,无人机检测的一些信息,监控的一些系统的成果都要通过我们的专网进行一个传输,也是一个现场检测无人机飞行的网络进行一个专门的考虑。

  这是对航测外业流程进行一个梳理,还有一个内业梳理。

  第二个是开展了相关的技术研究,也是联合相关公司对相机整合,天线,内控都进行了一个改进,相关的调整。

  第二个方面就是说对影象拼接技术也进行了一个改进,海洋的无人机技术拼接跟陆地拼接差别比较大。陆地上的无人机影像是比较清晰,自动化处理的流程比较完善,所以说效果也比较好,但是把陆地遥感的无人机技术拿过来直接用我们发现了很大问题在海上大部分都是海水或者是泥潭,在里面拍下来照片影像匹配、连接、三角网建立存在很大问题找不到对应的点,这一块也是进行了一个技术的处理给它分块处理。这是具体的一个解决方案进行了一个加密分区来细分的,同时针对海域的特点对遥感平台系统进行了改进,包括增加航向重叠度。

  通过2011年开始之后到现在国家海洋系统这一块我们形成了两个中心,在国家层面一个是中心是我们国家海洋监管中心,是数据处理这一块,天津国家海洋技术中心,无人机的测控管理包括把整个海洋系统基地沿海省的现有的无人机系统纳入到一个监控平台,声控平台管控。建立三个基地,辽宁、江苏、海南,辽宁和江苏实际开展一些基地的建设包括一些应用,海南的话主要是做了一些应用工作。目前我们是从事人员有五个单位,都有五支独立的无人机队伍,配备的无人机超过20套。这是2011年在连云港开展试点的一个情况。

  目前一个整个系统检测成果,有国家海洋监管中心有6架飞机,辽宁江苏、海南、连云港等等。

  这是国家海洋监管中心,也是海域监管中心的配备无人机情况,有单兵一号,也是飞马机器人原来无人机的一个型号。我们用这个在2012年到2014年,我们主要用这款飞机在实际作业,当时做调研的时候考虑了很久,在国内市场调研了大半年。对我们一个业务单位来说其实选这个无人机当时也很困难,2010年的时候测绘局配备大量无人机我们在调研之后感觉专业性要求太高,测绘局当时都是以测绘公司为单位来开展工作,我们是想要自己来飞,所以这一块专业技术人员并没有原来的一些无人机的或者是航模的操作经验,依靠现有人员学习这样的话我们经历考察多个公司产品最后选择这款无人机,后来发现选择的也是很对经很短时间我们自己人员掌握了飞行组建了队伍。

  同时我们也配备了测绘类无人机,后来配了一个长航时无人机,还有四旋翼无人机。固定翼无人机受限比较多,我们在海岸线飞行联合军方我们做自己的空域,空域有很大的限制。在日常工作中做简单的一个无人机视频获取还有演示,固定翼还是比较受限制,我们引进四旋翼飞机做这些工作,包括视频的拍照。

  天津技术中心也配备了几架飞机,一个是单兵一号,一个是中型无人机,这是配备的MD-1000无人机。同时我们在网管中心和地方建立了一些无人机指挥车,通过这个指挥车把无人机放进去便于外业的一个作业和对于卫星的测控。

  这是辽宁监管中心的一个无人机,配了一个散翼的无人机。同时海南这边也配了多架一个是单兵一号,一个是双子星的无人机。在去年增加配了一个天宝UX5,还有MD1000,连云港配了单旋翼还有一个测绘无人机。

  上边是我们海洋动态监管系统开展的无人机监管,还有其他方面的无人机,这一块我没有再介绍,到海洋环境,环境保障方面,还有海监执法方面,我主要介绍的是海域监管方面。

  海域无人机监管这几年的应用情况,我们应用比较单一,应该说还是以获取两种数据,一种是飞完的照片一个拼接,形成一个影像图。另外一个就是拍成一些视频,相关用海工程的一些实际情况。这是我们近几年开展的一个成果,2012年自己飞行一万多平方公里,应用了多个方面。这是在连云港飞的一些海岛的成果,对用海项目的一个分析。对营口的一个把头工程飞的一个成果,也是营口的一个填海项目。

  区域用海是大范围的一个填海,在实施过程中从前期到现在到后来我们进行了一个跟踪检测每年都进行一个飞行,这是海南海花岛当时2013年建设的一个情况,这是养殖用海的一个情况在威海。

  还有其他方面的一些我们来做的工作在盘锦的红海滩湿地的一个检测,辽宁的老偏岛的一个项目。这是海监执法的一个应用情况,这是在南海执行的一个任务,2014年在海南那边台风过后应用无人机进行的一个评估检测。在连云港有一个航标巡检,跟海事部门一起做的,这是做的一个钓鱼岛的影象。

  我们现在通过无人机的遥感检测大大提升了海洋动态监管的一个时效性,减少违规违法用海,也为海洋环境保护等等提供了关键的信息和基础资料,对于海洋权益具有重要意义。谢谢大家。

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