和以前传（chuán）统（tǒng）意（yì）义上的“无人（rén）机”不同，现（xiàn）在（zài）的无人机（jī）更加准确的被形容（róng）为无人驾驶的飞行器(UAVs)，它的特（tè）点（diǎn）是能利用收集到的数（shù）据（jù）解（jiě）决应用问题。无（wú）人机的（de）种类繁多，无论是从大小还是价格（gé）方面，比如（rú）劲鹰（yīng）650航拍专（zhuān）用飞行器（9万元，悬停时间≥30min）、劲鹰（yīng）1000型八轴航（háng）拍航测无人机（jī）(19万元，悬停时间30min)和劲鹰1600大（dà）型载重（chóng）旋翼飞行平台(38万元，悬停时间≥40min)，能为（wéi）GIS应用提供（gòng）数据（jù）。

1. 技术

技术的融（róng）合创造出（chū）了无线（xiàn）电控制飞机，从（cóng）这（zhè）种飞机演变到无人（rén）驾驶飞机花了十多年（nián）的时间（jiān）。显然，无（wú）人（rén）机能飞行是因为获（huò）取（qǔ）GPS信号，而之前要控制无（wú）线电（diàn）控制（zhì）飞（fēi）机，飞行员需要（yào）和飞机建立视觉联系。如果（guǒ）飞行不在（zài）视线（xiàn）范围内，就无法控制飞机，由于这种缺陷导（dǎo）致飞行（háng）范围只能在几百码（mǎ）之内。在无人（rén）机上（shàng）增加（jiā）GPS接收器，可以使飞行员自由控制（zhì）飞（fēi）机而不（bú）用看到整条飞行（háng）路径。在这之后，WiFi技术被应用在无人机（jī）上面（miàn），即（jí）第一人称主视角(FPV)。智能（néng）手机或（huò）者平板电脑上就会出现（xiàn）实时的飞行（háng）数（shù）据流，也（yě）就是说（shuō），即使（shǐ）飞机不在你（nǐ）的视（shì）线里（lǐ），当它自主飞行的时候你还是能看到它“看（kàn）到”的东（dōng）西。这样（yàng）操作人员就可以升高或（huò）者延长（zhǎng）飞行路线，甚（shèn）至可以建（jiàn）立下（xià）一段飞行目的地（dì）。

2. 无人（rén）机的组成（chéng）

多机翼无人机一般都由这些部（bù）件组成：飞行器、固定架、负载或者（zhě）是（shì）装在固定（dìng）架上（shàng）的小（xiǎo）设备。没有这些部（bù）件是不能称作无人机的。比如昆（kūn）明劲鹰无人机（jī）公司生产的S1型汽（qì）油航测航拍水上无人机（48万，续航时间2小时），具备高稳定、高抗风、长航时、长（zhǎng）航程、水陆两（liǎng）用起降的特（tè）点（diǎn），起落架采用（yòng）浮筒型即可在水面起降，采用轮（lún）式可在陆地起降，采用滑橇型可弹射起（qǐ）飞及伞降。虽然现在利用（yòng）无人机（jī）收集数据已（yǐ）经稀（xī）松平常，但真正实（shí）现数据收集功能的（de）却是无人机上搭载（zǎi）的各种有效载荷。只要安装应用程（chéng）序，红外摄像（xiàng）机（jī）、高（gāo）精（jīng）度气压计、多（duō）光谱扫描仪、激光雷达或是高光谱（pǔ）传感器等均可以收（shōu）集数（shù）据。无人机收集到（dào）的数据（jù）大多是需要处理的，各（gè）个开（kāi）发商都（dōu）有自己的数据处（chù）理软件，提（tí）供精（jīng）准校正，影（yǐng）像镶嵌和地形提取等。由于软件也（yě）是无人机的一部分，因此很多业（yè）内人士呼吁（yù）应该将无（wú）人（rén）机(UAV)更名为无人机系统(UAS)。

                          劲（jìn）鹰S1型航测航拍汽油（yóu）水上无人机

               劲鹰S1型汽（qì）油航（háng）测航（háng）拍（pāi）水（shuǐ）上无人机效果图

3. 无人机和GIS的（de）应用

无人（rén）机并非产生了新的GIS应用，但它相比于现有的数据获（huò）取方法来说，成本更低，因此可以（yǐ）迅速扩大现有（yǒu）的GIS应（yīng）用市场。换句话说，同样是在（zài）林区上方（fāng）低空飞行（háng）收（shōu）集数据，无人机会比（bǐ）传统的飞（fēi）行员驾驶飞机在很大程度（dù）上（shàng）节（jiē）约（yuē）成（chéng）本。

有一（yī）部（bù）分行业可以（yǐ）用无人（rén）机替代：遥感、空气监测（cè）、石油天然气探测、输（shū）电线路监测（cè）、测量、电影制作、精准农业、地形提取、正（zhèng）射（shè）影像（xiàng）镶嵌（qiàn）、数（shù）字影像分（fèn）析（xī）和3D地（dì）形图（tú）像分析。

以下是用无人机（jī）来收（shōu）集数据的案例。

        图2实时正（zhèng）射影像监（jiān）测图（tú）

   图2b 制作3D拓扑图/地（dì）形图（tú）

   图2c 植被监测(NDVI)

   图2d 提取地形（xíng）

    图2e 3D Robotics公司（sī）的3DR无人机获取的三维图像（xiàng）

地理信（xìn）息系统在最近的30多年内取得了惊人（rén）的（de）发展，广泛应用于资源（yuán）调查、环境评估、灾害预测、国（guó）土管（guǎn）理、城市规划、邮电通讯、交（jiāo）通运输、军事公安、水利电力、公共（gòng）设（shè）施管理、农林牧（mù）业（yè）、统计、商业金融等几（jǐ）乎所有领域（yù）。

资源（yuán）管理(Resource Management)

主要应用于（yú）农业（yè）和林业领域，解（jiě）决（jué）农业和林业领（lǐng）域（yù）各种（zhǒng）资（zī）源(如（rú）土地、森林、草场（chǎng）) 分布、分级（jí）、统计、制图等问题。主要回答（dá）“定位”和“模式（shì）”两类问题。

资源配置（zhì）(Resource Configuration)

在城市中（zhōng）各种公用设（shè）施、救灾（zāi）减（jiǎn）灾中物资的分配、全国范围内能源保（bǎo）障、粮（liáng）食供（gòng）应等（děng）到机构的在各地（dì）的配置等（děng）都是（shì）资源（yuán）配置问题（tí）。GIS在这类应（yīng）用中的目标（biāo）是保证资源的最合理配置和发挥最大（dà）效益。

城市规（guī）划（huá）和管理（lǐ）(Urban Planning and Management)

空间（jiān）规划是GIS的一（yī）个重要应用领域，城市（shì）规划和管理是其中的主要内（nèi）容。例如，在大规模（mó）城市（shì）基础设施建设中如（rú）何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学（xué）校、公共设施、运动场所（suǒ）、服务（wù）设施等能够有最大（dà）的服务面(城（chéng）市资源配置问题)等。

土（tǔ）地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)

土地和地籍管理（lǐ）涉及土地使用性质变化、地块轮（lún）廓变（biàn）化、地籍权属关系变化等许多内容（róng），借（jiè）助GIS技术可以高效、高质量地完（wán）成（chéng）这（zhè）些工（gōng）作。

生态、环境管理（lǐ）与模拟(Environmental Management and Modeling)

区域生态规（guī）划、环境现状评价、环（huán）境（jìng）影响评价、污染物削减分配（pèi）的决策支持、环境与区域可持续发展的（de）决策支持（chí）、环保设施（shī）的（de）管理、环境规划等。

应急响应(Emergency Response)

解决在发生洪水、战争、核事（shì）故等（děng）重大自然或人（rén）为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线（xiàn）、并配备（bèi）相应的运输和保障设施的问题（tí）。

地学研究（jiū）与应（yīng）用(Application in GeoScience)

地形分析、流域分析、土地利用（yòng）研究、经济地理研究、空间决策支持（chí）、空（kōng）间统计（jì） 分析（xī）、制图等都可（kě）以借（jiè）助地理信息系统工具（jù）完（wán）成。ArcInfo系（xì）统（tǒng）就是（shì）一个（gè）很（hěn）好的（de）地学（xué）分析应用软件（jiàn）系（xì）统。

商业与市场(Business and Marketing)

商（shāng）业设施的建（jiàn）立充分考虑其市场潜力（lì）。例（lì）如大（dà）型商场的（de）建立如（rú）果不考（kǎo）虑其他（tā）商场 的分布、待建区（qū）周（zhōu）围居（jū）民区的分布和人（rén）数，建成之（zhī）后就可能无法达到（dào）预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定（dìng）位都必（bì）须与（yǔ）待建区的（de）人口结构(年 龄构（gòu）成（chéng）、性（xìng）别构成、文化水平)、消费（fèi）水（shuǐ）平等结合起（qǐ）来考虑。地理信息（xī）系统的空 间分析和数据（jù）库功能可以解决这些问题。房地（dì）产开（kāi）发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决（jué）策和分（fèn）析。

基础设施管理(Facilities Management)

城市（shì）的地上地（dì）下基础设施(电（diàn）信、自来（lái）水、道路交通、天（tiān）然气管线、排（pái）污设（shè）施、电（diàn）力设施等)广泛分布（bù）于城市的各个角落、且这些设施明（míng）显具有地理（lǐ）参照特征（zhēng）的。它（tā）们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完（wán）成（chéng），而（ér）且可以大大提高工作（zuò）效率。

选址分析(Site Selecting Analysis)

根据区域地理环境的特点，综合（hé）考（kǎo）虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影（yǐng）响等因（yīn）素，在区域（yù）范围（wéi）内选择（zé）最佳位置，是GIS的一个典型应用（yòng）领域，充分体现（xiàn）了GIS的空间分（fèn）析（xī）功（gōng）能。

网（wǎng）络（luò）分析(Newwork System Analysis)

建立交（jiāo）通网络、地（dì）下管线网络等（děng）的计算机（jī）模型，研究（jiū）交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。警务（wù）和医（yī）疗救护的路（lù）径优（yōu）选、车辆导航等也是GIS网（wǎng）络分析（xī）应用的实（shí）例。

可（kě）视（shì）化应用（yòng）(Visualization Application)

以（yǐ）数字地形模型（xíng）为基础，建立城市、区域、或大型（xíng）建筑工程、著名风（fēng）景名胜区（qū）的 三维可视化模型，实现多角度（dù）浏览（lǎn），可（kě）广泛应用于宣传、城市（shì）和区（qū）域规划、大型 工程管理和仿真、旅（lǚ）游等领域。

分（fèn）布式地理信息应（yīng）用(Distributed Geographic Information Application)

随着（zhe）网络（luò）和Internet技术的发展，运行于Intranet或（huò）Internet环境下的地理信息 系统应（yīng）用（yòng）类（lèi）型，其目标是实现地理信息的（de）分布（bù）式存储和信息共享，以及远程空间导航等。

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