固定翼无人机适用于城市规划测量

无人机在城市规划中的应用

城市规划测量

近日有媒体报道，湖北省咸宁市规划局引进新型航测无人机，该机型能够大大简化无人机航空摄影测量的流程，提高航测效率，还可以同时处理GPS、Glonass、北斗等导航系统数据。事实上，国内多个省市城市规划部门均采购无人机用于城市规划测量，且多采用固定翼无人机。由于其速度快、航时长、覆盖范围广，能够有效满足城市规划测量作业的标准与要求。

以蚌埠市勘测设计研究院对蚌埠市禹会区天河科技园1：1000地形图规划项目为例，天河科技园地处天河西侧，地形开阔，适合进行无人机航拍摄影。测区东西长6km，南北约4km。实际操作中，将该区分成4个架次进行拍摄，共拍摄960张航片。利用已获得的影像数据，进行像控点布设，测区内共布设192个像控点。采用全数字摄影测量工作站进行立体测量，利用空三导入的方法建立数字立体模型。整个数字化测图过程相比直接野外测量可缩短一半时间，有效提高了作业效率，降低作业成本。

城市违章建筑监管

传统的违章建筑监管主要以人工监察为主，需要大量的人力资源与时间成本，且效率底下。同时，由于违章建筑主要建设在建筑物高层甚至顶层，相对隐蔽，一般在地面很难发现。不仅如此，有时候即使怀疑业主屋顶有违建，但是由于业主不配合，无法近距离调查，也给查证工作造成了很大的困难。

运用无人机进行空中巡查，可以快速实现预定区域的建筑物观测，及时高效，节省大量的人力物力。从空中有效捕捉违章建筑影像，让违章建筑无处遁形。尤其是多旋翼无人机，可以在发现疑似违建的同时，近距离悬停观察，并实现影像素材拍摄存储，为后续执法提供有力保障。从近期的调查与报道中不难发现，广州、武汉、深圳等多个城市的监管部门均开始应用无人机进行违章建筑监管，取得显著的效果。

城市建设工程的环境监测

根据相关规定，城市建设工程应该坚持环境保护与经济、社会发展相协调发展的原则，相关工程施工组织设计必须有环境保护方案和措施的内容。运用无人机，可以在工程规划、设计和审查阶段用于现场勘查，全面了解施工地区及周边的环境，包括水系、植被、土壤等状况；在施工期间，无人机可以针对性地对面积、土石方体积、植被覆盖度、工程外观等进行勘查和测量，为环保部门判断环境评价结论和环境保护措施的合理性提供依据。

多旋翼无人机可胜任城市飞行作业

无人机规范化的管理

无人机在城市规划及管理中的应用为我们带来了高效与便利，同时也带来了无人机监管所要面临的诸多问题。随着无人机应用的快速发展，配套的法律法规也在逐步完善。目前，在无人机驾驶员、无人机运行以及无人机适航领域均已出台相关规定。

无人机驾驶员方面，中国民用航空局于2013年出台了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》，针对不同规格的无人机驾驶员分类管理。其中，对于在城市规划及管理中应用较多的几类无人机:在视距内运行的除微型以外的无人机；在隔离空域内超视距运行的无人机；在融合空域运行的微型无人机；在融合空域运行的轻型无人机；充气体积在 4600 立方米以下的遥控飞艇，由行业协会管理。目前负责该项管理的是中国航空器拥有者及驾驶员协会（中国 AOPA）。

无人机运行方面，目前已经出台《轻小无人机运行规定（试行）》。该咨询通告对于无人机城市间作业也有具体的规定。例如，文件的废止与生效条文要求:“2016年12月31 日前Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ类无人机均应符合本咨询通告要求，在北京、上海、广州、深圳运行的Ⅱ类无人机也应符合本咨询通告要求。

无人机运行需要注意空域限制。由于我国很多城市中均有出于安全、保密等原因设定的禁飞或限制飞行区域，因此在无人机城市规划作业中需要对空域进行了解。这一点，在咨询通告中也有体现。文件要求：“.对于Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ类无人机，以及在重点地区和机场净空区以下运行Ⅱ类和Ⅴ类无人机应安装并使用电子围栏（为阻挡即将侵入特定区域的航空器，在相应电子地理范围中画出特定区域，并配合飞行控制系统、保障区域安全的软硬件系统。）。

此外，对于对于Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ类的民用无人机以及重点地区和机场净空区以下使用的Ⅱ类和Ⅴ类的民用无人机，应接入无人机云。有报道称，国内首个无人机云——“U-Cloud”已经在今年年初获得民航局的运行许可信并于4月份正式上线运行。

在无人机适航管理方面，我国无人机适航管理是对无人机做适航检查而不做适航审定，暂不办理标准适航证，对无人机颁发Ⅰ类特许飞行证。随着无人机法规的不断完善，将会颁布更具有针对性的无人机专用适航规章和相应的管理程序。

本文认为，对于无人机的管理不应该仅停留在航空的层面，而应该考虑到无人机行业应用的需求，贴近行业应用实践。结合各细分行业的规范与准则，出台有针对性的管理规定，引导和保障无人机在各个行业的创新应用。

“U-Cloud”系统

无人机的局限性

随着各项无人机行业应用的不断深入，各行业对无人机及相关保障提出了更高的要求。对于应用于城市规划领域的无人机而言，也面临着诸多局限。

技术局限性，主要表现在以下几个方面：

第一是无人机的飞行稳定性。目前，用于城市规划领域的无人机大多为轻小型无人机，由于自身体积重量较小，其对异常环境的适应性也相对较弱。一般在大风、雨雪天气无法进行空中作业，影响了无人机的整体效率。

第二是抗干扰能力，在城市间作业，尤其是多旋翼无人机的低空作业，需要处于复杂的电磁环境中。对于GPS干扰、电磁干扰、人为干扰等情况，目前的无人机还是显得应对不足。

第三是动力系统。目前的轻小型无人机，尤其是多旋翼无人机大多采用电池动力。然而，出于起飞重量的考虑，一般采用小型电池，很难保证长航时飞行作业的要求。频繁的电池更换自然导致作业效率降低。

除此之外，无人机航测遥感的数据处理技术也有待提高。一方面，需要进一步提高无人机图传系统的稳定性，另一方面也需要开发更多专门针对城市规划领域的测绘、建模软件。

与技术方面的局限相比，人才方面的局限可能更为突出。

我国正式开始规范化管理无人机驾驶员是在2013年，第一批民航局承认的无人机驾驶员合格证是2014年颁发的。由此可以看出，虽然有部分飞行技能过硬的飞手存在，但是由于无人机驾驶员的规范化管理与培训时间不长，其整体素质还不高，且质量参差不齐。

不仅如此，前面提到过，考虑无人机的相关问题，应该将其置于具体的应用实践之中。对于城市规划作业的人才也是如此，需要的不仅仅是能够熟练操控无人机，更需要能够通过对城市规划知识的把握，提出合理且有针对性飞行计划的复合型人才。然而，目前在各个无人机应用领域，“会飞的不懂行业、懂行的不会飞行”。能够全面掌握城市规划相关知识的无人机驾驶员少之又少。

本文发表于《无人机》杂志 第1期

转载需经《无人机》杂志编辑部 授权返回搜狐，查看更多