無人機在海洋中應用的優越性
與船載設備調查、海面浮標等常規的海面監測相比，利用無人機系統進行海洋監測具有許多獨特的優點：
①它不受地理位置、天氣和人為條件的限制，可以覆蓋地理位置偏遠、環境條件惡劣的海區及由于政治原因不能直接去進行常規調查的海區。具有機動靈活、快速反應的優勢，操作簡單，到達目標點速度快。
②無人機監測覆蓋范圍廣，由傳統監測手段的定點監測擴展為面狀監測，更有利于獲取綜合、全面的海量信息。
③與遙感衛星相比，無人機具有更高的時間分辨率，重訪時間靈活，在環境允許的情況下即可執行任務。
④具有更高的空間分辨率，無人機平臺高度靈活可變，遠低于衛星高度，飛行速度也相對較慢，分辨率一般在分米、厘米級。
⑤具有更低的費用成本，無人機不僅造價低廉，并能重復使用，根據需求可以更換搭載不同的載荷，具有一機多用、多事同行的優勢。
⑥與有人機相比，無人機準備安排時間短，可迅速出動，占用空間相對小，方便乘載在船體上，并且可在危險任務中避免機員傷亡。
無人機海洋監測應用
災害監測：近年來，滸苔、赤潮、海冰、風暴潮等海洋自然災害頻發，不斷影響我國沿海地區的生產和生活，造成了巨大的經濟損失。然而，對這些災害缺乏全面、及時的信息掌握，造成預報不及時、監測不準確和處置不合理等結果。利用無人機搭載遙感傳感器攝取災害區影像，搭載攝像設備拍攝現場實時視頻，獲取災情信息比其他常規手段更加快速、客觀和全面，能夠達到災前預報、災中監控、災后評估“三效合一”的監測效果。
災前預報：利用無人機在災害頻發時段加強對海域的巡檢，視察防暴大堤是否受損，調查滸苔、赤潮、海冰的分布，預測走向，及時向可能受到危害的地區發布災害預警；并且可通過長時間的觀測，掌握災害發生的規律，以便在后期做到提前預知，采取應對措施。
災中監控：在海洋災害發生時，一方面，通過無人機調查災害發生的范圍、程度，制定合理的消災方案，另一方面，利用無人機在空中獲取的實時遙感影像、視頻，布置消災方案，指揮消災任務，觀察消災成效。
災后評估：與GIS 技術相結合，對無人機獲取的受災海域遙感數據分析，提取受災范圍、受災等級、損失程度等量化信息，指導災后補救和后期防范。
無人機在海洋測繪中的應用
港口、河流入海口、近海岸等水陸交界地帶是人類活動相對頻繁的海域，在人為因素和自然因素的作用下，這些區域的地形地勢變化也比較頻繁。在人為因素方面，隨著經濟的發展和需求，人們對水陸交界海域的開發利用度不斷增強，例如填海造地、養殖區擴展、港口平臺搭建等；在自然環境因素的作用下，海岸侵蝕造成海岸線變更，入海口沖擊、淤積等原因造成入海口地形變更。加強對這些海域的測繪，對指導人們的開發和利用具有重要意義。
利用無人機進行海洋測繪，比傳統的測繪方法速度快，并能深入海水區域，獲取的遙感數據具有更高的空間分辨率，可以完成大比例尺制圖。從無人機遙感影像中可以提取海岸、入海口、港口等海域的輪廓線及其變化，結合GIS 技術對面積、長度、變化量等量化分析并預測變化趨勢。在填海造地時，利用無人機搭載LiDar 實時測量填造區域，指導工程的實施。利用SAR和高光譜遙感數據可以探測淺海區域的海底地形，繪制海底地形圖。利用LiDar 數據建立海岸線DEM，為風暴潮的預警提供參考。在海島礁測繪中，利用無人機同時搭載LiDar 和光譜傳感器獲取多源數據，提取海島礁的輪廓線、面積、DEM、覆被類型等信息，可建立三維海島礁模型。
無人機在海洋參數反演中的應用
海洋是全球氣候變化中的關鍵部分，海表溫度、鹽度、海面濕度等環境參數是全球氣候變化、全球水循環、海洋動力學研究的重要輸入參數。遙感技術是快速大范圍監測海洋環境參數的有效手段，可以對海洋長時間連續觀測，為氣候變化、水循環和海洋動力等研究提供依據數據。
無人機可以監測局部重點海域的環境參數，是衛星遙感大范圍監測的重要補充，為海洋區域氣候、海洋異常變化、海洋生物環境、入海口海水鹽度變化、沿海土地鹽堿化等研究提供數據信息。無人機獲取的海洋環境參數還可以為海上油氣平臺、浮標、人工建筑等耐腐蝕性、抗凍性研究提供數據支持。
無人機配備微波輻射計、熱紅外探測儀、高光譜成像儀等傳感器探測海洋得到遙感數據，利用海洋參數的定量遙感反演算法模型反演海洋的各個參數。目前，反演模型大多是統計模型，利用遙感數據與反演的海洋參數之間建立起統計關系，通過統計回歸的方法可以反演得到海洋溫度、濕度、鹽度等環境參數。
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