德文·漢弗萊(Devon Humphrey)是美國地理信息解決方案公司W(wǎng)aypoint Mapping的總裁,他在GIS領(lǐng)域工作了近30年。
1991年,漢弗萊擔(dān)任美國德克薩斯州李縣評估區(qū)的GIS經(jīng)理,率先用GPS來對縣級航空照片文檔進(jìn)行地理編碼。他曾經(jīng)在Esri公司擔(dān)任技術(shù)營銷代表,還在德州農(nóng)工大學(xué)擔(dān)任教授。此后,他進(jìn)入Pictometry公司,負(fù)責(zé)向ArcGIS用戶宣傳傾斜航空攝像技術(shù)的好處。
漢弗萊在2012年成立了專門的無人機(jī)部門Flightline Geographics。他堅(jiān)持認(rèn)為,無人機(jī)作為GIS用戶的數(shù)據(jù)源,將成為影像采集革命的動力。
以下是Esri網(wǎng)站馬修·德梅里特(Matthew DeMeritt)2014年對漢弗萊的采訪摘要:
德梅里特:你最近創(chuàng)建了Waypoint Mapping公司的Flightline Geographics無人機(jī)部門,你對無人機(jī)測繪的興趣是從什么時候開始的?
漢弗萊:多年以來,遙感影像盡管在分辨率和獲取速度上有了明顯提高,但GIS用戶們更加渴望高品質(zhì)數(shù)據(jù)和實(shí)時影像。對于應(yīng)急管理領(lǐng)域的大部分用戶來說,實(shí)時可視化的信息更加重要,無人機(jī)的出現(xiàn)正迎合了這種需求。
無人機(jī)擁有獨(dú)特能力,可以實(shí)時地捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)。我們早在2007年就開始嘗試無人影像項(xiàng)目。后來,隨著電池和光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,允無人機(jī)可以在更大的區(qū)域捕獲更高分辨率的圖像。
德梅里特:無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要有哪些?
漢弗萊:無人機(jī)測繪的益處首先在于可捕獲更高質(zhì)量圖像,同時優(yōu)化時間。得益于靈活性和便捷性,無人機(jī)比有人駕駛飛機(jī)采集的影像更加清晰。
無人機(jī)的飛行高度低,400英尺是一個典型的高度,這意味著攝像機(jī)采集可以達(dá)到二到五厘米級的分辨率,從而更加方便進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的處理。而且,用戶也可以參與采集過程的控制。
無人機(jī)的時間優(yōu)勢更明顯,周轉(zhuǎn)時間可用小時計(jì)算,而不像傳統(tǒng)影像采集要用幾天、幾周甚至幾個月來計(jì)算。
三維圖像描繪了沿海地區(qū)
德梅里特:在可視化方面,無人機(jī)有哪些優(yōu)勢?
漢弗萊:在GIS的可視化方面,無人機(jī)同樣帶來益處。無人機(jī)可以獲取全動態(tài)視頻(Full Motion Video,簡稱FMV) 。例如美國目前正在利用FMV進(jìn)行監(jiān)視野火研究的試驗(yàn),同時也用FMV測試管道監(jiān)控。
利用地理坐標(biāo)定位,無人機(jī)可以沿管道飛行并捕獲FMV。我們可以直接在影像中將所關(guān)注的特征進(jìn)行數(shù)字化處理,例如滲漏、腐蝕、非法占用等。以往,這些工作需要通過駕駛直升機(jī)或者有人駕駛飛機(jī)來完成;現(xiàn)在,在舒適的辦公室里就可以捕捉到這些影像。
德梅里特:目前無人機(jī)在哪個領(lǐng)域應(yīng)用較廣?
漢弗萊:與GIS一樣,無人機(jī)的應(yīng)用范圍也有多個方向。幾乎任何行業(yè)都可以受益于它更高的分辨率的影像服務(wù)。它們是天生的一對,二者的結(jié)合在為更多領(lǐng)域提供著優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
目前有相當(dāng)多的行業(yè)在用無人機(jī)替代傳統(tǒng)技術(shù),如遙感、空氣監(jiān)測、石油天然氣探測、輸電線路監(jiān)測、測量、電影制作、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、地形提取、正射影像鑲嵌、數(shù)字影像分析和3D地形圖像分析等。
農(nóng)業(yè)即將成為無人機(jī)和GIS相結(jié)合的最大受益者。農(nóng)民已經(jīng)購買了自己的無人機(jī)來巡視他們的田地。
自動巡檢、正射影像測量和三維處理等技術(shù)還有待繼續(xù)提高。未來一旦這些技術(shù)成熟,無人機(jī)與GIS結(jié)合,會給用戶帶來更加便利、成本更低的服務(wù)。
德梅里特:從全球來看,無人機(jī)市場的方向在哪里?
漢弗萊:目前無人機(jī)的市場主要是在美國以外的地區(qū),美國目前還是有限開放,主要發(fā)展是在政府和大學(xué)研究上。
在海外,如加拿大澳大利亞、新西蘭、墨西哥、南非、中國等眾多國際,無人機(jī)都已經(jīng)成為一種普遍工具。無人機(jī)的發(fā)展軌跡,跟上個世紀(jì)90年代GPS的發(fā)展軌跡是類似的,即將進(jìn)入爆炸性增長階段。
在美國,我們是明顯落后的。
未來五年,每個調(diào)查公司和許多GIS組織,都有可能擁有和控制小型無人機(jī)進(jìn)行航拍。這是顯而易見的。如果可以保證安全,一切都將是非常有趣的。
我們會繼續(xù)與可以使用無人機(jī)的政府,大學(xué)和海外客戶進(jìn)行合作。我們并不完全放棄有人駕駛飛機(jī)。無人機(jī)續(xù)航時間一般在30分鐘到幾個小時,因此較大的項(xiàng)目還需要有人駕駛飛機(jī),比如一天飛行1000英里的管道。
無人機(jī)拍攝的葡萄園圖像進(jìn)行分析
在得克薩斯州葡萄種植業(yè)上,我們也在測試應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)。葡萄園主可以利用無人機(jī)在早期發(fā)現(xiàn)害蟲,并查看整個營養(yǎng)健康。無人機(jī)遙感分析可以幫助園主用肉眼發(fā)現(xiàn)問題。另外,營養(yǎng)密度也可以在高分辨率的三維圖像中看得到。
如果規(guī)則允許,GIS用戶可以把無人機(jī)集成到他們的地理空間工具包。有些GIS組織也許會對購買上萬美元的傳感攝像頭硬件感到吃力,如果提供的是采集服務(wù),那么他們選擇的積極性就會增加。(編譯|蔣佳慧)
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