無人機(jī)遙感系統(tǒng)應(yīng)用及影像有效利用探析

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1、無人機(jī)遙感系統(tǒng)應(yīng)用及影像有效利用探析摘要：無人機(jī)遙感系統(tǒng)是快速獲取數(shù)字影像的重要途徑之一。本文結(jié)合無人機(jī)遙感系統(tǒng)在自然地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用，探討了專門為災(zāi)害應(yīng)急服務(wù)的無人機(jī)數(shù)字影像如何有效利用的問題。文章首先介紹了無人機(jī)遙感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，及在洱源縣泥石流災(zāi)害應(yīng)急中的應(yīng)用，包括影像數(shù)據(jù)獲取和災(zāi)情評估。最后，通過分析多次災(zāi)害應(yīng)急航攝影像的共同特點(diǎn)，探討充分利用影像數(shù)據(jù)問題，通過加入影像坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對災(zāi)害進(jìn)行定量分析；提高無人機(jī)航攝地面高程精度，使其成為制作4D測繪產(chǎn)品及大比例尺地形圖的新數(shù)據(jù)源。Abstract：UAV(Unma

2、nnedAerialVehicle,UAV)remotesensingsystemisanimportantwaytogetthedigitalimages?ThearticleisaboutthedeeperuseofthedigitalimageswhicharegatheredbytheUAVinthegeologicaldisasters.ThearticleintroducesaboutthestruetureoftheUAVremotesensingsystemfirstly.Anexamplewhich

3、isaboutEryuanCounty“8.06”largetorrentialdebrisflowsisgiventointroducetheapplyoftheUAV.Gatheringthedigitalimagesofthedisasterareasanddisasterassessmentarealsointroducedinthisarticle?Finally,wegetawaytododeeperuseofthedigitalimageswhichcanbeusedtomake4Dmapsandsoo

4、n.關(guān)鍵詞：無人機(jī)遙感系統(tǒng)；影像獲?。粸?zāi)情評估；影像有效利用Keywords：unmannedaerialvehicle；remotesensingsystem；disasterassessment；deeperuseofthedigitalimages中圖分類號：TP7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311(2013)05-0181-030引言無人機(jī)遙感系統(tǒng)是以無人機(jī)作為遙感平臺獲取空間高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)的重要手段[1-4]o無人機(jī)遙感系統(tǒng)具有其他遙感手段無法比擬的獨(dú)特優(yōu)勢，是衛(wèi)星遙感和航空遙感的有益補(bǔ)充。無

5、人機(jī)遙感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)成本低、獲取影像快速并可實(shí)時(shí)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，使其得到廣泛應(yīng)用。如小區(qū)域測繪、突發(fā)自然災(zāi)害應(yīng)急、救助和災(zāi)后評估等。1無人機(jī)航攝測量系統(tǒng)的組成目前，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的無人機(jī)遙感系統(tǒng)有“華鷹"、"飛象"、"QuickEye"等。該系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)包括機(jī)載系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)包括航線設(shè)計(jì)、飛行控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、航攝檢查、數(shù)據(jù)預(yù)處理五個(gè)部分。1.1硬件系統(tǒng)1.1.1機(jī)載系統(tǒng)機(jī)載系統(tǒng)由無人機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)、導(dǎo)航與飛行控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)四部分構(gòu)成，如圖1所示。無人機(jī)遙感系統(tǒng)按預(yù)

6、設(shè)的航線自主飛行并執(zhí)行攝影測量任務(wù)，同時(shí)將航速、航高和飛行之態(tài)等飛行參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控系統(tǒng)。1.1.2地面監(jiān)控系統(tǒng)地面測控系統(tǒng)由筆記本電腦、地面控制軟件、通信電纜、數(shù)傳電臺組成。地面控制軟件根據(jù)無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)發(fā)回的飛行參數(shù)信息，實(shí)時(shí)在地圖上精確標(biāo)定飛機(jī)的位置、飛行路線、軌跡、速度、高度和飛行姿態(tài)，使地面操作人員更容易觀察無人機(jī)的飛行狀況。地面控制站可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)的飛行、修改任務(wù)設(shè)置和飛行參數(shù)。1.2軟件系統(tǒng)1.2.1航線設(shè)計(jì)航線設(shè)計(jì)是影像信息采集前的關(guān)鍵步驟，需要綜合考慮作業(yè)范圍、地形特點(diǎn)、精度要求、數(shù)碼

7、相機(jī)參數(shù)以及影像產(chǎn)品用途等因素，在保證航攝影像質(zhì)量的前提下，進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，計(jì)算出行高、重疊度和地面分辨率等參數(shù)，并輸入到航線設(shè)計(jì)軟件中?？梢垣@得曝光點(diǎn)坐標(biāo)，并確定基線長度、航線條數(shù)、旁向間距、相片數(shù)和總航程等參數(shù)。此外，設(shè)計(jì)好的航線還需進(jìn)行檢查,如航線走向、攝影基面選擇是否合理，行髙是否適當(dāng)，地面分辨率和像片重疊度是否符合要求等。1.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)無人機(jī)遙感系統(tǒng)在影像獲取過程中，由于受外界因素的影響，獲取的原始圖像存在噪聲干擾；此外，非量測數(shù)碼相機(jī)的鏡頭畸變對影像質(zhì)量也有影響。為避免原始圖像

8、噪聲和鏡頭畸變影響圖像后續(xù)處理的質(zhì)量，在影像配準(zhǔn)、拼接之前，必須對原始影像進(jìn)行預(yù)處理。主要包括圖像校正（包括輻射校正和幾何校正）和圖像增強(qiáng)。2無人機(jī)遙感系統(tǒng)在洱源泥石流中的應(yīng)用1SI■■■2012年8月6日清晨，因連續(xù)暴雨，云南省大理州洱源縣鳳羽鎮(zhèn)鐵甲村突發(fā)山洪泥石流。在“8.06”特大泥石流發(fā)生后，受上級領(lǐng)導(dǎo)的指派，云南省基礎(chǔ)測繪技術(shù)中心無人