基于改进SIFT算法的无人机航空应急测绘系统设计

针对现有无人机航空应急测绘系统,不能适用于地表特征应急测绘,无法满足无人机航空大比例尺测图的实际应用需求,设计基于改进SIFT算法的无人机航空应急测绘系统;根据不同固定翼无人机产品的性能差异,分析传感器、发动机、无人机平台等硬件结构之间的系统架构,提出一体化的应急测绘系统设计方案,完成系统硬件设计;基于SIFT算法的应用原理,结合BRISK描述子参量,采用改进SIFT算法,对相关测绘特征点进行匹配处理,再联合已知的SIFT算法改进方向,完善测绘处置的基本流程,实现系统软件设计;实验结果表明,该系统的视频数据、光学影像、SAR数据中频率的最大值为7.06 Hz,空频时间的最大值为0.03,与CH-4航空应急测绘系统相比,该系统所获数据能够完全满足人机航空大比例尺测图的实际应用需求,且适用于航空摄影的地表特征,并为其提供了有效的应急测绘保障。     

基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计

为使无人机遥感图像的影像残差值得到有效控制,提升多源遥感影像变化特征的检测精度水平,设计基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统。在C/S框架体系中,设置并行运作电路、像素点检测主机、HBase存储结构与遥感影像显示器,完成对多源遥感影像变化检测并行系统的硬件设计。根据联合平差指标的数值水平,计算密集度指标,联合已知影像数据,求解无人机倾斜摄影过程中的纹理映射条件,实现对多源遥感影像的建模处理。按照影像特征提取结果,完善影像检测金字塔的构型模式,将无人机数字影像与并行检测节点匹配起来,再结合各级硬件应用结构,完成基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计。实验结果表明,设计的系统在无人机倾斜摄影技术的作用下,遥感图像在x轴、y轴、z轴方向上的影像残差指标均出现明显下降的数值变化状态,能够有效提升多源遥感影像变化特征的检测精度。     

基于自适应末端滑膜控制的无人机倾斜摄影测量技术

传统的无人机倾斜摄影测量测量数据有效率低,得到的摄影图片清晰度差。为了解决上述问题,基于自适应末端滑膜控制研究了一种新的无人机倾斜摄影测量技术,利用垂直影像摄影,将数据进行初步收集追踪,并对倾斜摄影图像进行记录,结合空中三角测量方法,加强数据自身主导性,同时为无人机监测系统提供较好的数据来源,强化系统内部数据联合功能,在多视影像联合的过程中注意充分考虑影像间的遮挡关系及遮蔽条件,在经过对影像数据的联合收集后,对无人机倾斜摄影数据进行数据匹配操作,提升数据的整合性,并通过数据整理加强摄影影像的可操作性,利用无人机作为影像传输主要载体,进一步加强对倾斜影像的监测,确定影像空间位置,在数据集中的过程中加大滑膜控制,并经过控制点坐标及连接线方位确定辅助数据的具体位置。实验结果表明,基于自适应末端滑膜控制的无人机倾斜摄影测量技术能够得到更加清晰的摄影图片,测量数据的有效率提高了25.21%。     

实景三维模型辅助下小型多旋翼无人机航线设计

传统无人机航线设计中相机的摄影角度相对固定,摄影位置依据航线的规划和对影像分辨率的要求而定。在倾斜摄影测量技术应用中,传统的航线设计方法往往不能获取地物情况较为复杂的多角度影像或良好的地物立面纹理。针对上述情况,该文提出了一种实景三维模型辅助下的小型多旋翼无人机的航线设计方法,可自由地设置相机的摄影角度和摄影位置,从而实现地物全面影像的获取。该方法首先在已有的粗略实景三维模型上通过人机交互在模型上选取航点并设置相应的航高和摄影角度等参数;然后通过根据摄影视点和预设置的摄影角度预判断摄影覆盖范围和重叠区域;最后,通过航线与粗略模型是否相交,判断在航线中是否有地物的遮挡,并串连所有航点。该方法能够获取较为全面的地物影像,同时可以间接地实现躲避障碍物,从而提高了航空摄影在外业飞行中的效率并提高了通过倾斜摄影测量生成的三维模型质量。     

无人机单镜头倾斜摄影测量及三维建模技术方法研究

无人机倾斜摄影测量技术以其高效、高精度等优势得到了快速发展。本文以具体项目为例,研究了无人机倾斜摄影测量外业测量工作的仪器设备、作业流程及相关的施测方法,并对外业数据进行处理获得三维模型的过程及达到的精度进行分析。实验证明,利用无人机倾斜摄影测量及三维建模,可快速获得测区的三维数据模型及地形数据等。     

应急测绘视频帧与GIS系统匹配技术北大核心CSCD

针对应急测绘中无人机视频帧数据与三维地理信息平台中的底图影像数据分辨率不一致、GNSS/IMU几何精度差,且基于已有的匹配方式会出现匹配错位等问题,提出视频关键帧与底图数据库影像匹配融合方法。通过对视频帧影像实时提取、视频帧影像与GNSS/IMU数据实时同步,根据GNSS/IMU精度以及底图数据类型情况,分别采用帧影像实时纠正、帧影像与底图实时匹配以及几何纠正与帧影像两两匹配相结合的方法,实现了视频关键帧与底图数据库影像匹配融合。该方法提高了视频帧影像与三维地理信息平台的实时融合效果,为无人机视频实时应急测绘提出了解决方法。     

无人机遥感技术在河湖岸线监管中的应用

为提高河湖管理效率,针对无人机遥感技术观测范围广、获取空间信息速度快等优点,在分析无人机遥感技术工作原理基础上,根据河湖水域岸线监管不同需求,从目前无人机的多种监测方式入手,结合岸线监管应用,分析适用于河湖监管的 3 种监测方式。具体应用结果表明：1)低空摄影技术适合于小面积河湖岸线日常巡察,获取航拍照片。2)常规摄影测量技术是将外业获取的影像、POS、控制点数据,采用 PhotoScan 软件生成高分辨率正射影像和数字表面模型,结合 GIS 软件,快速生成一些专题图,适合于中小型涉水侵占行为监测。3)倾斜摄影测量技术适合于大型涉水建筑监测,对涉水建筑构建真三维模型,精准获取违建区域面积、侵占防洪库容等几何信息。无人机遥感技术用于河湖岸线监测,能够有效制止侵占岸线的行为,为河湖岸线安澜提供技术支撑。     

无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术

为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流程的完善;联合像控点布设原则,定义空中三角区域,并通过推导径向插值基函数的方式,建立矿区沉陷区域的地理模型;在空间坐标系转换条件的基础上,确定矢量数据叠加的处理结果,再结合像片倾角与旋偏角的实际取值,求解测量精度评价指标,完成无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术实施方法的设计;实验结果表明,上述测绘技术方法作用下,沉陷深度测量结果与矿区真实沉陷深度之间的差值不超过1 m,符合精准测量的应用需求,对于测绘实施方案的完善可以起到一定的促进性影响作用。     

基于坡度滤波的无人机测绘点云特征提取与滤波分类研究

为提高无人机测绘点云数据的质量与利用率,利用坡度滤波技术优化设计无人机测绘点云特征提取与滤波分类方法。利用硬件设备获取无人机测绘点云数据,通过粗配准和精准配准两个步骤,实现对初始点云数据的配准工作。通过对无人机测绘点云数据的滤波处理,降低初始数据中的干扰项。利用坡度滤波技术提取无人机测绘点云数据的地形、纹理、形状等特征,根据特征相似度的计算结果,完成测绘点云的滤波分类。通过性能测试实验得出结论:与传统方法相比,优化设计方法得出点云数据的信噪比提高41.22,特征提取占比所有提升、冗余度得到明显降低,分类查全率和查准率分别提高了1.25%和2.1%。     

地形图数据入库质量检察系统研究开发

自我国地理信息服务平台建立以来,多地开始建设应急测绘快速数据采集处理基地,同时也纷纷着手建立测绘地理信息系统内部应急数据共享机制,整合各类测绘成果数据,利用地理信息公共服务平台,做好对地震、洪涝、泥石流、滑坡等灾害多发易发地区及热点地区的各类测绘成果数据的储备工作。针对我国地质地形多样,地形图数据入库质量检查系统的研究和开发成为地理数据储备工作中的重点。如何获得更为准确的地形图数据,如何在地形图数据入库之前进行严格的质量检查,这是此项工作的重中之重,这项工作事关到推动突发事件应急体系建设规划中有关工作任务的落实,切实提高应急影像获取、数据快速处理与传输等装备水平的提高。     

集成GIGIS技术与改进LiDAR的建筑测量技术研究

倾斜摄影测量技术因现代测量技术的进步,在众多应用场景中证明了其独特和不可或缺的价值;在GIGIS技术的支持下,研究致力于结合倾斜摄影测量技术与机载LiDAR技术,旨在实现更精确、完整的建筑测量;采用了基于GIGIS的倾斜影像技术,获取了丰富的纹理、色彩特征信息,并利用机载LiDAR技术获取了高精度、低噪声的点云信息,从而优化了LiDAR在建筑测量中的应用;通过对点云特征提取与融合方法的优化,在两个不同区域的测试中,改进后的特征提取准确率分别达到93.56%和92.14%,均明显高于改进前;研究为建筑测量提供了更准确、完整的多源数据特征,为建筑测量技术的进步提供了有价值的方案。     

微型无人机在矿山地质工程测绘中的应用

矿山地质地貌形态复杂,地形起伏变化较大,为工程测绘带来了诸多难题。针对该问题,应用微型无人机技术对矿区进行了多次监测。首先,设计了科学的无人机航摄飞行方案,并采集到测区的影像数据。然后,用三角网加密算法对采集到的数据进行实验,去除了数据中的噪声点,获得了地面点数据。最后,采用局部多项式插值算法构建了无人机航测沉降盆地模型并进行了验证。验证结果表明,微型无人机能较为准确地反映矿山地区沉陷盆地的真实状态,对全面分析地表沉陷规律具有重要的意义。     

网络空间测绘技术研究

网络空间测绘技术是一种网络共性基础与应用技术,对网络空间测绘相关技术的研究进展进行了综述和讨论。首先,阐述了网络空间测绘的内涵,给出了网络空间测绘一般技术框架;然后,从探测层、映射层和绘制层分别阐述了网络空间测绘相关技术的研究进展;最后,指出了网络空间测绘亟待解决的一些关键问题。     

矿山多源遥感图像像点位移测试系统设计

针对矿山地形的起伏变化影响对其进行分析研究的准确性,提出矿上多源遥感图像像点位移测试系统的设计方法;结合GPS定位原理,选取遥感图像上某一时刻点作为测试点,对拍摄得到的矿山图像和电子测试系统各触点之间的距离进行计算,进而得到测试点具体坐标位置,将其与测试点真实现场坐标相对比,实现矿山多源遥感图像像点位移的测试;通过实验证明,所设计的测试系统可以高精度实现对遥感图像像点位移的测试,有效减小了矿山地形变化带来的遥感图像研究误差。     

消费级多旋翼无人机1∶500大比例尺测图的应用

消费级多旋翼无人机技术不断成熟,使其用于摄影测量成为现实。利用消费级四旋翼无人机搭载普通相机,开展1∶500大比例尺测图任务,针对消费级无人机和非量测相机的影像采集特点,制定项目实施方案并开展数据生产,实验结果表明：利用消费级无人机进行大比例尺测图的方案可行,测图精度满足规范要求;利用采集影像生成的测区实景三维模型辅助内业成图,能够大幅减少外业调绘工作量。研究表明该方案提高了大比例尺测图的工作效率,减少了项目的总体成本,有很好的经济效益和应用前景。     

消费级多旋翼无人机1∶500大比例尺测图的应用

消费级多旋翼无人机技术不断成熟，使其用于摄影测量成为现实。利用消费级四旋翼无人机搭载普通相机，开展1∶500大比例尺测图任务，针对消费级无人机和非量测相机的影像采集特点，制定项目实施方案并开展数据生产，实验结果表明：利用消费级无人机进行大比例尺测图的方案可行，测图精度满足规范要求；利用采集影像生成的测区实景三维模型辅助内业成图，能够大幅减少外业调绘工作量。研究表明该方案提高了大比例尺测图的工作效率，减少了项目的总体成本，有很好的经济效益和应用前景。