辽宁短航时固定翼无人机航空应急测绘系统总体技术分析

以国家应急测绘保障能力建设项目辽宁单项工程建设为背景,介绍了辽宁短航时固定翼无人机航空应急测绘系统的总体结构设计、总体功能设计、总体性能设计及针对应急测绘项目和高寒地区应用的特殊设计,全面概括了该系统的技术特点.     

中继通信技术在无人机应急测绘保障中的应用

近年来,无人机以机动灵活、快速高效的优势,在灾情侦查、灾害调查和灾后重建等应急测绘保障工作中发挥了重要作用,已成为国家航空应急救援体系的组成部分之一。但通信距离短、通信方式单一、地形环境影响大等因素已严重限制无人机在高山区、远距离作业任务等复杂条件下的应急测绘保障应用。本文以提高无人机应急测绘保障能力为核心,研究了一种结合中继通信技术的无人机远距离操控技术。通过开展无线电通信、卫星通信及移动网络通信等多种中继通信方式研究、集成与应用,实现复杂地形环境下的无人机远距离安全操控和灾情地理信息数据快速获取,能够有效提升应急测绘与防灾减灾能力。     

四川中航时固定翼无人机航空应急测绘系统总体技术设计与集成验证

近年来,四川省构建了无人机集群灾害应急测绘体系,很好地弥补了卫星遥感、载人航空遥感等对地观测方式在时效和频度上的不足,在四川省突发事件应急处置、灾情评估、灾后重建等工作中发挥了重要作用。但以往无人机应急测绘多以小范围作业为主,在大范围远距离多源影像获取能力方面仍存在欠缺。本文以国家应急测绘保障能力建设项目为背景,介绍了四川中航时固定翼无人机航空应急测绘系统的建设内容、系统组成与技术指标、运行模式等总体技术设计方案,并进行集成验证。结果表明中航时无人机的系统设计方案切实可行且具有良好的扩展性,该系统的研制和装备能够进一步提升四川省航空应急测绘保障能力。     

国家应急测绘保障能力建设项目总体技术设计

我国是自然灾害多发国家,给人们生命、财产安全造成了极大威胁。应急测绘是我国突发事件应急体系和综合防灾减灾工作体系的重要组成部分。近年来,应急测绘装备和技术水平取得了巨大进展,构建规模化、协同化、覆盖全国的应急测绘保障能力已成为应急测绘保障工作的必然趋势。本文针对应急测绘保障工作的特点,分析了应急测绘业务流程和数据流程,提出了国家应急测绘保障能力建设的总体架构、建设内容设计和系统接口设计,讨论了项目建设的预期效果和下一步努力方向。相关研究可为进一步做好应急测绘保障工作的顶层设计、加强科学统筹工作奠定基础。     

基于PixelGrid软件的无人机数据处理方法和技术探讨

无人机遥感技术以其机动灵活、高效快速、作业成本低的特点,在小区域大比例尺地形测绘领域和应急保障测绘方面具有明显的优势,日益成为获取空间数据的重要手段。而高效快速的处理无人机航摄数据,无疑成为了无人机技术的重点。本文以航空摄影测量集群数据处理软件PixelGrid为例,结合笔者对甘肃敦煌某测区无人机数据处理的作业流程,对无人机数据处理方法和技术进行了介绍和探讨。     

多架无人机协同航摄研究与应用

本文针对单架无人机在执行应急测绘保障任务时无法快速获取单点或多点分布的大面积核心灾区影像的问题,以无人机航摄工作原理为基础,就如何开展多架无人机协同航摄作业进行了研究。研究成果充分利用了应急测绘保障任务中的人力与物力,显著提升了无人机应急航摄的工作效率。     

中航时固定翼无人机在湖北省航空应急测绘系统建设中的应用

无人机航空应急测绘系统是国家应急测绘保障能力建设项目的任务之一。本文介绍了中航时固定翼无人机航空应急系统的组成和功能,阐明了系统的数据处理流程和可提供的应急测绘产品,探讨了项目建设的重大意义,对湖北省应急测绘保障工作具有一定的指导意义。     

车载无人机在测绘应急保障中的应用

为使应急测绘在重大自然灾害和公共灾害事件的救灾工作中发挥更好的作用,国家测绘地理信息局及直属局已购置了车载无人机。通过多次试验与实际应用,实践证明了车载无人机不仅保证了测绘应急保障中数据的获取,还提高了数据的处理和应用效率。本文对应急测绘技术体系、无人机发展概况、车载无人机测绘应急系统、测绘应急保障的意义与必要性等内容进行了阐述。     

大载荷长航时无人机航空应急测绘系统设计与实现

无人机航空摄影是应急测绘保障的重要手段。近年来,大载荷长航时无人机已逐步进入民用领域。以往关于航空应急测绘系统的研究主要是针对轻小型无人机和有人机,缺少适用于大载荷长航时无人机性能和特点的系统设计方法。本文首先分析了不同固定翼无人机产品的性能差异,从无人机平台、任务传感器、遥感数据处理软件等的集成关系入手,提出了基于航测控制器的多载荷一体化集成的设计方案,以及涵盖航摄规划、视频实时处理、影像高精度处理的软件系统集成方案。采用该设计方案研制实现了CH-4航空应急测绘系统,并在四川广元某区域进行了试验,结果表明该系统不仅可以同时获取视频、光学影像和SAR数据,而且数据获取质量能够满足大比例尺测图的要求。     

无人机遥感系统在应急保障中的应用

无人机具有机动灵活、反应迅速、成本低等特点,且能在高危地带作业,已经成为测绘应急保障的重要手段。以樟木口岸应急为例,介绍了无人机系统的组成以及影像获取和处理的作业流程,并利用Pixel Grid软件对该方法进行了论证,证明其具有一定的可行性。     

汶川地震灾区影像地图的研制

结合汶川地震期间分县、1：25000和1：5000应急影像地图的设计与生产,对一些相关技术进行了试验和总结,可为今后影像地图的研制提供理论和方法上的参考。     

论宽角航摄仪的精度、效率与成像质量

针对影响航空摄影测量精度、作业效率和成像质量的各种因素,该文提出了内外方位元素可清晰分离的航摄仪检校场建设方法,实现了航摄仪内方位元素的高精度检校。以此为基础,设计和实践了一种满足现有航测生产要求的高性能宽角航摄仪,该设备具有旁向视场角超过80°、稳定曝光频率2Hz、自动感知飞行速度和地形高、依摄影测量规则自动决定曝光间隔等能力。数万平方千米的生产实践表明:宽角航摄仪影像色彩自然,全局纹理清晰,支持在大速高比环境下航空摄影,其综合作业效率超过当今国际品牌航摄仪2倍以上。     

大飞机倾斜摄影像控点布设方法研究

倾斜航空摄影是对常规航摄的改进和发展,它能够获取常规航摄无法得到的地物立面纹理信息和几何信息,但是在像控布设和空三方面还没有制定相应的技术标准,给实际生产带来一定影响。本文以大飞机倾斜影像为实验数据,通过实验对不同像控点布设的空三精度和模型精度进行分析,总结出能够满足三维重建模型精度要求的像控点布设方法,从而减少内外业工作量,提高工作效率。     

基于Pix4Dmapper的无人机低空摄影测量数据处理

随着科技发展,无人机的使用就像汽车一样应用于各个领域,成熟的航空摄影测量理论为无人机在测量方面的使用提供了坚实的基础,而后处理成像软件通过提供三维模型来实现数据的精确可视化,更进一步提高了无人机的有效性。本文利用航空摄影测量的中心投影原理,提出基于Pix4Dmapper的无人机低空摄影测量数据处理流程,对经过空中三角测量和相机校准的航摄像片经过光束法区域网平差、空三加密、点云编辑、滤波处理,生成高精度的Google瓦片、正射影像图(DOM)、三维点云模型、数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数字地面模型(DTM),经过多次应用表明:处理成果能够满足应用需求,极大促进了摄影测量技术的发展。     

基于Pixel Grid系统的无人机航摄应急项目生产试验

随着相关科技的飞速发展,无人机和非量测数码相机越来越多地应用于航空摄影测量,尤其是在应急救灾等特殊情况下,有着独特的优势。本文基于Pixel Grid软件系统,针对某应急项目进行生产试验,阐述了无人机航摄数据的快速后续处理方法,并进行了精度分析和效率统计,结果证明这种方法是可行且高效的。     

基于RTK技术的无人机在大比例尺地形图测绘中的精度分析

利用具有RTK技术的无人机进行航空摄影,以获取高精度的POS数据。文中使用Pix4DMapper分别在无地面像控和少量地面像控的条件下进行空三加密,并用专业立体测图软件进行DLG采集,最后,与实地测量的野外检查点进行精度比对,分析无控制点情况下无人机用于大比例尺地形图测绘的精度,以及加入少量控制点对成图精度的影响。     

结合形态学和TIN三角网的机载LiDAR点云滤波算法

针对传统不规则三角网滤波精度依赖于初始种子点选取的问题,提出一种结合形态学与不规则三角网的机载LiDAR点云滤波算法。首先采用KD树粗差剔除方法对异常点进行剔除,然后利用数学形态学滤波算法对粗差剔除后的点云进行粗滤波,最后采用改进的不规则三角网滤波算法对上述结果进行精滤波。三角网迭代滤波过程中每次对滤波得到的地面点进行整体构网,减少了构网次数以及离散点之间的相互影响。实验选取国际摄影测量与遥感协会提供的3组测试数据进行滤波,结果表明本文方法能够有效降低I类误差和II类误差,验证本文滤波算法的可靠性。     

2017年“8.8”九寨沟地震滑坡自动识别与空间分布特征

2017年8月8日发生的7.0级九寨沟地震诱发九寨沟熊猫海附近产生大量的滑坡体,造成道路阻塞,严重影响地震应急救援进度。为快速准确地识别滑坡分布范围,本文在深入分析滑坡遥感影像特征的基础上,引入面向对象分析方法,实现了基于无人机影像的震后滑坡体的自动识别。通过多尺度分割算法获取滑坡多层次影像对象,利用SEaTH算法自动构建每一层次特征规则集,实现基于不同层次分析的滑坡体自动识别。分析滑坡体在地形、活动断层等因子中的空间分布特征,为地震滑坡预测与危险性评价奠定基础。与人工目视解译结果相比较,基于面向对象的滑坡自动识别方法提取精度可达94.8%,Kappa系数为0.827,在电脑配置相同的情况下,自动识别方法的效率是人工目视解译效率的一倍。空间分布特征分析表明,地震滑坡的空间分布与斜坡坡度、地形起伏度呈正相关关系,与地表粗糙度存在负相关关系,研究区滑坡体分布存在明显的断层效应。     

GF-7卫星图像快速解析青海门源Ms6.9级地震的地表破裂带

强震地表破裂调查与灾情评估是地震应急响应的重要工作内容,快速获取震后高分辨率卫星数据并开展应急信息提取分析,是提升应急时效性的重要支撑手段。2022年1月8日青海门源Ms6.9级地震发生的当天快速获取了国产高分七号卫星等数据,基于分辨率0.65 m的全色及2.6 m的多光谱图像快速解译分析地震地表破裂带分形成布特征、构造样式与位错强度等,为地震应急响应与现场调查提供了重要信息。深入分析表明,门源Ms6.9级地震发生了南、北两条同震地表破裂带,其中北支沿冷龙岭断裂带主断层的西段发育,长度约19 km;南支沿托莱山断裂东段分布,长度约2.3 km。同震地表破裂带左旋断错了一系列冲沟、洪积物、道路、冰层等地貌特征,最大左旋位移约2.2 m,沿地表破裂带形成鼓包、拉张凹陷、斜列式张裂隙等变形构造。最新同震破裂与历史破裂分布吻合,反映了强震活动的原地破裂特征,其地震危险性需要引起高度关注,值得深入研究。GF-7卫星首次在地震灾害发生当日就发挥较大优势,表明高分系列卫星在地震应急调查方面具有良好应用潜力。