利用無人機影像進行土地利用快速巡查的幾個關(guān)鍵問題研究.pdf

1、在當今信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，如何快速、準確地獲取地面時空數(shù)據(jù)已經(jīng)成為地理空間信息領(lǐng)域研究的重點問題，并且，對高分辨率遙感影像和地理空間信息的需求量越來越大，以及對其現(xiàn)勢性、實時性及準確性要求越來越高。目前，采集地面時空信息的技術(shù)手段主要分為兩類：一類是地面測量方式，如：全站儀大比例尺數(shù)字測圖等技術(shù)；另一類是空間對地觀測方式，如：GPS定位測量、衛(wèi)星遙感觀測、航空遙感等技術(shù)。以衛(wèi)星、大飛機等為平臺的航天航空攝影測量技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，

2、但該類方法受天氣影響較大，在多云霧地區(qū)很難實時獲得質(zhì)量好的高分辨率影像。而無人機(Unmanned Aerial Vehicle-UAV)低空遙感技術(shù)是一種新發(fā)展起來的地理空間信息快速采集技術(shù)。以無人機作為平臺的低空遙感技術(shù)能夠在復(fù)雜地形條件下及云下低空飛行，獲取高分辨率影像，同時還具備價格低廉、機動靈活、操作簡單、不受重訪周期的限制等優(yōu)點，能夠根據(jù)需求完成低空、超低空飛行任務(wù)以獲取不同分辨率的影像。
　　本論文首先討論了利用無人

3、機低空遙感平臺獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)的方法，研究、分析了無人機影像數(shù)據(jù)處理效率不高等問題，實現(xiàn)了基于POS數(shù)據(jù)的無人機影像自動展繪控制點；通過自動提取、匹配特征點實現(xiàn)無人機影像快速拼接；針對目前缺乏通用的分割評價模型的現(xiàn)狀，建立了一種適用于高分辨影像分割尺度選擇的評價模型，并對分割結(jié)果進行評定，同時采用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽o人機影像進行分類?；谝陨涎芯砍晒?，初步整合形成一套利用無人機影像進行土地快速巡查的技術(shù)體系。具體來講，本論文的研究

4、工作與創(chuàng)新成果主要有以下幾個方面：
　　1、目前，國內(nèi)外攝影測量軟件的屏幕量測控制點工作是作業(yè)人員通過手工方式完成的，這也是區(qū)域網(wǎng)平差中最繁雜的工作之一。因此，如何實現(xiàn)自動展點就成了提高攝影測量區(qū)域網(wǎng)平差效率的重點。本論文基于無人機影像和機載POS數(shù)據(jù)，通過布設(shè)少量控制點獲取POS數(shù)據(jù)改正參數(shù)，對機載原始POS數(shù)據(jù)進行改正，并利用改正后POS數(shù)據(jù)實現(xiàn)了控制點在影像上的自動展繪，同時對展繪控制點的點位精度進行評定。
　　2、本

5、論文針對現(xiàn)有影像拼接算法效率較低的特點，將穩(wěn)健的SIFT算法引入到無人機影像自動拼接算法中，分析了該算法各階段所消耗時間。結(jié)合無人機自身的特點對算法進行改進，在進行特征點提取前通過估算相鄰影像間的重疊度縮小了搜索范圍；進行尺度空間極值點探測時獲取了適應(yīng)于無人機影像的最優(yōu)高斯核尺寸，克服了傳統(tǒng)SIF'I’算法采用固定核尺寸方法的缺陷，既減少了時間消耗，又盡可能多的獲得了特征點。
　　3、針對無人機所獲取的影像相對于傳統(tǒng)航測影像存在更

6、大、更復(fù)雜的幾何變形問題，而且由于攝影比例尺大，影像在地物局部的紋理變化少，這些因素導(dǎo)致無人機影像的匹配存在更大的難度，出現(xiàn)誤匹配的概率也相應(yīng)增大。本論文提出了基于多邊形匹配的方法來探測并剔除誤匹配同名點，該方法從距離、角度及權(quán)重等方面判別同名點匹配的可靠性。
　　4、面向?qū)ο蟮挠跋穹治黾夹g(shù)所面臨的主要問題是影像分割，如何選擇合適的影像分割尺度已成為面向?qū)ο笥跋穹治黾夹g(shù)的難題之一。為了提高遙感影像分割尺度選擇的準確性，本論文通過影