无人机技术在数字城市建设中的创新应用

无人机技术在数字城市建设中的创新应用

李晓东张超李京辉齐海超刘帅宋炜

国网雄安思极数字科技有限公司 河北保定市 071000

摘要：无人机具备运行成本低、无人员伤亡风险、机动性能好、可进行超视距飞行、使用方便及安全高效等特点,获得了越来越多行业领域的应用。在实景三维数据建设、多类型全景影像建设、国家基础地图测绘、在数字化城市勘探与测绘、海防监视巡查、国土资源调查、土地地籍管理、城市规划、突发事件实时监测、灾害预测与评估、城市交通、网线铺设、环境治理和生态保护等领域都具有广阔的应用前景，对国民经济的发展具有十分重要的现实意义。基于此，本文分析了无人机技术在数字城市建设中的创新应用策略，以供参考。

关键词：无人机技术；数字城市建设；创新应用

引言：无人机航拍摄影技术作为一项空间数据获取的重要手段，在数字城市基础设施建设中发挥着重要作用。目前，我国的无人机在总体设计、飞行控制、组合导航、中继数据链路系统、传感器技术、图像传输、信息对抗与反对抗、发射回收、生产制造等方面的技术日渐成熟，应用也日益增多。尤其是近几年，我国民用无人机市场的应用不断拓展，不仅在空管、适航标准等因素突破后实现跨越式发展，在数字化城市建设领域的应用前景也越来越广阔。

1数字城市建设

1.1数字城市时空数据库建设

随着科技的不断发展，数字城市成为了现代城市发展的一个重要趋势。数字城市以数字化、信息化的方式来管理和运营城市的各种资源和服务，而时空数据库则成为数字城市建设的重要支撑。时空数据库是一种能够储存和管理时空数据的数据库系统。它能够记录和存储城市中的各种时空信息，如交通流量、环境数据、人口统计等。通过时空数据库，可以实时了解城市的交通状况、能源消耗、环境质量等重要指标，从而为城市的规划和管理提供科学依据。数字城市时空数据库的建设包括数据的收集、储存、整理和分析等环节。首先，需要收集各种时空数据，包括传感器数据、卫星数据、移动设备数据等。然后，需要将这些数据进行储存和整理，构建完善的时空数据库系统。接下来，通过数据分析和挖掘技术，可以从大量数据中提取有用的信息，为城市管理者提供更准确的决策依据。数字城市时空数据库的建设具有重要的意义。它可以帮助城市管理者了解城市的运行情况，及时发现问题并作出相应的调整。例如，在交通拥堵情况下，可以根据时空数据库提供的数据，进行交通信号灯的优化，从而减少交通堵塞。另外，时空数据库还可以用于城市规划，通过分析历史数据和预测模型，可以帮助规划者制定更科学、更合理的城市发展策略。
1.2 数字城市时空一体化平台建设

数字城市时空一体化平台是一种融合数字技术和城市规划的新型管理模式，旨在整合城市在空间和时间上的各种资源和要素，实现城市发展的完全可控和可持续。数字城市时空一体化平台的建设具有重大意义。它能够有效整合城市的资源和要素，提高城市的智能化程度，提升城市运行的效率和质量。另外，通过数字技术的应用，可以实现城市规划和发展的精确控制，提升城市的可持续发展能力。此外，数字城市时空一体化平台还可以为市民提供更加便捷的生活服务，提高城市的居民幸福感。数字城市时空一体化平台的主要功能包括数据整合、空间分析和时序预测。平台需要整合城市各个部门和机构的数据资源，实现数据的共享和交流。通过空间分析技术，可以深入研究城市的空间结构和特征，为城市规划提供科学的依据。最后，平台可以借助时序预测算法，对城市的发展趋势进行预测，为决策者提供参考。
2无人机技术在数字城市建设中的应用

2.1 无人机技术在时空数据库建设中的应用

近年来，随着无人机技术的飞速发展，其在数字城市时空数据库建设中的应用日益广泛。首先，无人机技术可以为数字城市建设提供高精度的地理信息数据。传统的测绘手段往往受制于设备和人力的限制，数据采集效率低下且容易出现误差。而无人机搭载的高精度相机和遥感设备能够对城市进行全方位、大范围的数据采集，有效提高地理信息数据的质量和精度。这些数据可以用于数字城市规划、土地管理、交通规划等方面，为城市建设决策提供科学依据。其次，无人机技术可以实现数字城市的细粒度监测与管理。数字城市的建设需要对各项城市资源进行监测和管理，包括环境质量、交通流量、市政设施等。无人机可以通过空中悬停和自主飞行的方式，对城市各个区域进行实时监测。通过无人机搭载的各种传感器，可以获取到实时的环境数据、交通数据等，为城市管理者提供及时、精准的信息，帮助他们制定合理的管理措施和规划策略。
2.2 无人机技术在时空一体化平台建设中的应用

近年来，无人机技术得到了广泛的应用和发展，成为数字城市时空一体化平台建设中的重要组成部分。无人机的快速飞行能力、高精度定位功能以及多传感器数据采集能力，为数字城市提供了丰富的地理信息，为城市管理和规划带来了全新的机遇和挑战。首先，无人机在数字城市中的应用范围十分广泛。无人机可以利用其高空俯瞰的特点，快速获取城市的三维模型数据，为城市管理者提供详细的城市地貌和建筑信息。同时，无人机还可以实时监测城市交通拥堵情况，提供实时路况信息，帮助城市交通指挥中心进行快速响应和调度，提升城市交通运行效率。此外，无人机还可以用于城市环境监测，实时监测空气质量、水质情况等环境指标，并及时发出警报，帮助城市管理者进行环境保护和治理。其次，无人机在数字城市中的应用带来了许多便利和效益。无人机具有快速、灵活的特点，可以在短时间内覆盖大范围的区域，为城市规划和管理提供更全面、精确的数据支持。传统的地面勘测和监测往往需要大量的人力、物力以及时间成本，而无人机可以大大提高工作效率，减少人力资源消耗。此外，无人机还可以在应急救援、灾害评估等方面发挥重要作用，为各级政府提供灵活、高效的应急响应手段

[1]。
2.3 无人机在低空摄影测量技术中的应用

在数字城市建设中，无人机在低空摄影测量技术中的应用正逐渐受到重视和采纳。随着科技的不断进步和无人机技术的快速发展，无人机在低空摄影测量方面拥有巨大的潜力。首先，无人机在数字城市建设中的应用可以帮助快速获取高精度的三维地理信息数据。通过搭载先进的摄影测量设备，无人机可以在短时间内对城市的各个部分进行快速、全面的拍摄。这些拍摄所获取的数据可以用于制作精确的数字地图、建筑物模型以及地形模型等。这些高精度的数据对于城市规划、土地管理和环境保护等方面有重要的作用，并可以为城市管理者提供可靠的参考。其次，无人机的应用可以大幅度提高城市规划和设计的效率。传统的城市规划往往需要大量的人力和物力，而无人机的应用可以有效地减少这些资源的消耗。无人机可以在低空对城市进行全景拍摄，通过图像处理和计算机模拟等技术，可以对城市的道路、建筑物以及人口密度等进行精确的分析。这样的数据分析可以为城市规划师提供重要的参考和决策支持，从而提高城市规划的质量和效率[2]。
结语：综上所述，无人机技术在数字城市建设中的创新应用具有重要意义。它能够为城市规划提供真实可信的数据支持，提升规划质量和科学性；它能够实现基础设施的快速巡检和维护，提高基础设施的安全性和可靠性；它能够实时监测城市环境，提供科学依据与数据支持。因此，加大无人机技术在数字城市建设中的创新应用和研发力度，对构建智能、可持续、宜居的数字城市具有重要的推动作用。

参考文献：

[1]李雪红,杨剑,赵焕祯.无人机技术在数字城市建设中的创新应用[J].科技创新与应用,2023,13(09):173-176.

[2]张婕.无人机技术在测绘中的应用与实践[J].工程技术研究,2020,5(13):119-120.