利用無人機影像進行土地利用快速巡查的幾個關鍵問題研究.pdf

1、在當今信息技術高速發(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；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。以衛(wèi)星、大飛機等為平臺的航天航空攝影測量技術已經(jīng)得到廣泛應用，

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)低空遙感技術是一種新發(fā)展起來的地理空間信息快速采集技術。以無人機作為平臺的低空遙感技術能夠在復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醪秸闲纬梢惶桌脽o人機影像進行土地快速巡查的技術體系。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