天空地协同监测 支撑河湖精准监管

山东省河湖众多,岸线情况复杂,在全面推进河长制工作中,基于管理现状及具体需求,以"互联网+"为载体,于2018年建成面向全省的河长制湖长制管理信息系统,完善河湖基础信息,强化行业资源共享,并探索先进技术与河长制工作的切合点。利用卫星遥感、无人机航拍、视频监控等,构建天空地一体化立体监测体系,对全省省市级重要河湖开展4次水域岸线违章问题全面排查,助力河湖精准监管,实现信息化调度,大大提高单纯依靠人工传统巡河方式的工作效率。     

基于倾斜测量技术的区域无人机航空应急测绘系统设计

对灾区实际数据进行精准的获取、处理与传输是应急测绘中迫切需要解决的问题。为提高提高区域无人机航空应急测绘精度,利用倾斜摄影测量技术,从硬件和软件两个方面,设计区域无人机航空应急测绘系统。设计传感器、驱动器和航空控制器,保证无人机能够按照指定航线飞行,加设倾斜摄影元件,为倾斜摄影测量技术提供硬件支持,调整无人机航空发动机保证飞行动力,根据应急情况对硬件设备进行特殊处理。在测绘区域内,规划无人机的航行轨迹,利用倾斜摄影测量技术,获取区域影像数据。通过匀光匀色、畸变校正两个步骤,实现初始影像的预处理。计算区域主体的几何数据,通过制图与标注,得出系统的应急测绘结果。系统测试结果表明,设计系统的测绘范围更大,主体面积和位置的测绘误差分别降低约0.7km2和1.2km2,能够有效提高区域无人机航空应急测绘精度。     

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%。     

多规合一背景下无人机摄影测量技术的发展机遇与挑战

“多规合一”背景下,无人机摄影测量技术将会得到前所未有的发展机遇,如何处理好技术发展过程中存在的矛盾,也是相关部门需要着重考量的内容。本文针对无人机航测发展机遇展开分析,通过研究技术发展不成熟和对策、监管政策不健全和对策、产业市场不完善和对策等内容,其目的在于为技术发展创造良好的发展环境,拓宽无人机摄影测量技术的应用领域。     

关于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度探讨

随着信息技术的不断进步,无人机倾斜摄影测量技术因为有着性价比高、呈现出来的画面更加的真实、适用范围广等特点被广泛的应用到城市三维建模中。基于此,本文首先介绍了无人机倾斜摄影测量技术的原理和特点,其次对无人机倾斜摄影测量三维建模关键技术进行了阐述,之后对影响无人机倾斜摄影测量三维建模精度的因素进行了分析,并提出了针对性的策略,主要的目的就是为了能够让无人机倾斜摄影测量技术更好的为城市三维模型的构建提供借鉴。     

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。     

利用近景摄影测量技术的滑坡监测新方法

将近景摄影测量技术应用于山体滑坡监测中,提出一种无需二次控制的、非接触的、快速的滑坡监测方法。方法采用旋转摄影或正射平行摄影的方式,对监测区域进行摄影,根据摄影测量原理获取目标监测区域的DEM模型。通过自动匹配控制点以及对两期DEM模型进行叠加分析,计算出山体在该时间段内的滑坡绝对位移量以及滑坡区域的局部变化量。利用模拟数据进行实验,结果表明该方法行之有效,能够方便地对滑坡体进行快速、准确的监测。     

遥感技术支撑河湖监管典型案例分析

我国地域辽阔,水系多而复杂,传统的人工外业巡查和信息收集模式存在发现问题不及时、成本高、持续跟踪困难的问题,难以达到全面、及时、有效的河湖监管目标。遥感技术是支撑河湖监管的有效手段,采集并处理覆盖河湖管理范围的高空间分辨遥感影像,通过人工解译的方式识别并提取河湖水域空间地物,按照问题巡查、问题详查、问题核查和整改复查的遥感“四查”技术机制,支撑河湖监管工作。通过几个典型案例分析,表明遥感技术对破解问题发现不及时和持续监测困难等难题效果良好,为实现河湖动态监管提供有效技术支撑,可作为提升河湖监管工作效率的重要抓手。     

基于ContextCapture的无人机倾斜影像建模方法研究

随着无人机技术、倾斜摄影测量技术和三维建模技术的快速发展,无人机倾斜摄影测量技术已经广泛的应用于测绘领域。无人机倾斜摄影测量技术实现三维建模已经成为一种趋势。本文通过研究ContextCapture软件实现快速建模的建模过程,对建模过程中存在的问题进行总结并提出合理化的建议,实现三维模型的高效快速,对推动全自动化快速建模的发展具有重要的意义。     

一种三峡库区消落带岸坡变化检测方法北大核心CSCD

针对三峡库区消落带岸坡变化人工巡查效率低、准确度差、成本高和风险大等问题,提出了一种基于无人机贴近摄影测量技术与点云对比技术的消落带岸坡变化检测方法。采用无人机贴近摄影测量获取消落带岸坡精细三维模型并生成密集点云数据。通过两期点云的对比计算,融合最近邻点搜索和多尺度模型到模型点云对比算法,根据局部变形点对的空间相对位置关系计算变化量,定量分析消落带岸坡的变化情况。实验表明,该方法对点云法向量的估计结果具有一定的鲁棒性,实验中能够识别出体积最小5 cm×5 cm×5 cm的变形物,比例误差在10%以内,具有一定的实用价值。     

海河口等四河口遥感信息系统设计开发与应用研究

为了从宏观上监测海河口等四个河口的相关情况,本文采用先进的3S、数据库管理、计算机等技术构建了海河口等四河口遥感信息系统,实现了将地图上某一元素的水政专题信息、遥感信息、空间信息的集成显示、对四个河口地区信息的调用、浏览、查询等综合管理,动态变化情况的对比、分析,以及分析成果的存储与输出等工作。     

BIM技术在生态河湖工程设计中的应用探索

为解决二维绘图设计信息散碎、跨专业人员理解难度大、效率低下及设计周期长等难题,将BIM技术应用到生态河湖工程中。立足生态河湖工程特点,结合以往工程设计经验,对Autodesk和Dassault2种BIM软件平台进行对比分析,分析优劣及适用性,最终确定Autodesk的Civil 3D和Revit软件更适用于生态河湖治理工程,并根据这2款BIM软件的整体架构特点及适用范围,研究出一套适用于生态河湖工程三维设计的解决方案,可创建河道和建筑物BIM模型、自动统计工程量及生成图纸,在工程设计工作中应用可大大提高生产效率,节约人力、物力和成本,提升了出手产品质量。     

黄河下游河势遥感监测系统建设分析

为提高黄河下游河势遥感监测能力,提升河势遥感监测服务水平,深入探讨黄河下游河势遥感监测的现状和存在的问题,提出黄河下游河势遥感监测系统的建设目标及思路。通过充分整合卫星遥感、黄河水利对象等相关数据,最大程度地共享现有数据资料和软硬件资源,设计开发黄河下游河势遥感监测系统,包括卫星遥感数据传输通道建设、遥感数据处理软硬件和存储设施建设、河势信息解译和服务功能开发,以及河势信息数据库建设等。结果表明：黄河下游河势遥感监测系统的建设可强化黄河河势遥感监测的数据计算与存储服务能力,提升河势信息解译的自动化水平,实现河势遥感监测工作的数字化及河势信息服务的高效化,具有很好的推广应用前景。     

无人机测流系统在铜仁水文的应用探索

无人机测流系统是将雷达波流速仪集成在无人机上的一种非接触式河道流量测验方法。针对铜仁水文监测工作在遇超标准大洪水或恶劣环境下水文应急监测手段单一、数据精准度不高的问题,采用无人机测流系统在铜仁市茅溪水文站与水文缆道流速仪法进行 22 次实测数据对比试验,分析无人机测流系统实测的水面流速及流量测验误差。结果表明：无人机测流系统在水面流速超过 0.50 m/s、运行高度在 10~30 m、风力小于 7 级时,测流数据的合格率达到相关要求。无人机测流系统在贵州省铜仁市山区性河流应急监测时适应性良好,可作为铜仁水文应急监测一种安全便捷有效的方法进行推广。     

遥感湖泊面积MTMF提取方法及空间尺度效应研究

主要研究遥感湖泊面积亚像元分解提取方法和空间尺度效应,为遥感湖泊面积提取、检验及基于此的局地气候变化分析提供科学的基础数据。在对TM遥感数据进行升尺度处理的基础上,采用混合调制匹配滤波(Mixture Tuned Matched Filtering,MTMF)进行亚像元分解,得到不同空间分辨率的湖泊面积。进而分析不同面积湖泊随遥感空间尺度的变化。结果表明:(1)当通过对高空间分辨率的遥感数据重采样获取多尺度遥感影像进行湖泊面积提取及湖泊空间尺度效应分析时,采用最近邻法比像元聚合重采样法更合理。(2)MTMF亚像元分解法可以用于基于水体光谱特征的遥感湖泊边界提取和面积计算,但边界提取过程中容易将湖泊与河流或其他非湖泊的水体混淆。(3)遥感湖泊面积的提取结果受所用遥感影像空间分辨率的影响较大,影像的空间分辨率越低,湖泊面积提取的偏差越大,尤其对面积较小的湖泊。     

基于CUAHSI-HIS的水文遥感监测系统设计

针对当前水文遥感监测系统遥感图像清晰度较低,造成水文遥感监测准确率下降的问题,提出了基于CUAHSI-HIS的水文遥感监测系统;在硬件系统设计上,按照水文特征数据调配审核内容,划分硬件操作模块,选用ARM单片机作为水文遥感监测传感器,采用AT91SAM9X35-CU微处理器芯片,通过CC2530F256RHAR微处理芯片完成信息处理,利用供电电流传导方式特征转换水文信息,设计系统采集模块,集中编写与采集监测流域内部水文特征,根据CUAHSI-HIS对流域水文特征进行水文数据调整,并按照调整后的水文数据对监测系统软件平台进行管理,加强对平台的管理,整理平台改造信息,执行软件平台系统改造指令;实验结果表明,基于CUAHSI-HIS的水文遥感监测系统遥感图像清晰度较高,能够有效提高监测准确率。     

基于控制点配准算法的无人机遥感影像自动无缝拼接技术

传统无人机遥感影像自动无缝拼接技术无法精准匹配影像信息,导致无人机遥感影像拼接结果出现大量缝隙,拼接效果差。因此提出了基于控制点配准算法的无人机遥感影像自动无缝拼接技术。遵循无人机影像成像原理,获取无人机遥感影像,并将数据以图像格式文件形式存储。设置阈值,剔除最邻近域和次邻域比值大于阈值的控制点,对影像坐标平移和缩放数据标准化处理,彻底消除坐标变换对图像配准影响。构建相似变换矩阵,获取新的控制点集,使用直接线性变换算法预估变换矩阵,得到线性解。经过粗、细配准,确定不同图像重叠区域。搜索最佳拼接线,使用加权平均融合法消除拼接缝,由此设计拼接流程。由实验结果可知,该技术能够精准匹配影像信息,检测到影像最大分辨率为1000*800,具有良好拼接效果。     

海岸带滩涂资源遥感应用研究进展

海岸带滩涂环境复杂多变,进入性、通达性差。遥感技术因宏观、快速、综合、高频、动态和经济等突出优势,在海岸带滩涂资源动态监测中应用前景广阔。回顾了近年来国内外遥感技术在海岸带滩涂应用中的研究进展,主要包括海岸线提取、潮滩冲淤分析、近岸水深调查、悬浮泥沙反演以及潮滩环境监测等领域。详细论述了航空遥感、卫星光学遥感、微波以及激光等遥感技术在这些领域应用中的技术原理与方法,对近年来最新应用成果以及存在的主要问题进行了分析。指出要进一步提升遥感技术在海岸带滩涂研究领域的应用能力,需要加强开展多源数据的融合、高光谱数据的信息挖掘、微波与激光雷达数据处理等方面的研究。     

侧扫雷达测流系统开发与应用

河流流量是水文水资源管理中最重要的参数之一,目前大多采用接触式测流,安装使用较为复杂,灵活性较差。利用雷达遥感技术对河流进行实时监测,研制出侧扫雷达测流系统,依据布拉格散射和多普勒原理测量河流的表面流速,使用这些数据及已知的河流横截面图(深度分布)和已测的水位计算出河流流量。侧扫雷达测流系统采用太阳能供电和移动蜂窝通信,流速测量、数据上传、流量合成无需人工干预,可实现河水流量的自动化监测。结果表明,侧扫雷达测流系统适用于各种复杂环境情况,能滤除船舶、周边建筑、陆地移动汽车等构成的雷达回波干扰,最大探测距离可达800 m以上,适用于内陆河流、界河、大江大湖等天然流域的流量监测。