无人机遥感在红树林资源调查中的应用

低空无人机（UAV,Unmanned Aerial Vehicles）遥感系统具有数据采集灵活、低成本且可快速获取超高分辨率影像的特色,是传统航空遥感和卫星遥感的重要补充。以广东省和广西壮族自治区交界处的英罗港港湾两侧为研究区域,将无人机遥感系统用于红树林资源的遥感调查,通过无人机航拍获取高分辨率影像,并且使用拼接的影像和目视解译方法提取红树林空间分布信息,进一步选择典型研究样地,采用面向对象的最近邻分类方法对红树林树种类型进行分类研究,并对比综述了无人机遥感和常规航空航天遥感技术对红树林资源调查监测的优缺点,无人机遥感系统非常适用于红树林资源调查。通过2 h 30 min的3架次无人机航飞工作,获取了研究区域25.29 km²的无人机影像,基于无人机影像和面向对象遥感分类方法提取的红树林空间分布信息精度超过了90%。未来无人机遥感系统将可成为调查和监测红树林资源的重要技术手段,可为相关管理部门对红树林资源的保护、管理、开发等方面的工作提供基础信息和技术支持。     

坡地资源利用保护中的农林复合经营

坡地资源在我国等多山国家是土地资源的重要组成部分,其利用保护对环境稳定有着重要影响。坡地农林复合经营是一种以生物措施为主的坡地利用保护方式,与常规方式相比其投资少、系统产出高;在控制坡地土壤侵蚀、保持和培育坡地土壤肥力方面更具优势;但也有一些局限需要在实践中改进完善。     

无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用研究

本文介绍了三维数字城市建模中采用无人机倾斜摄影测量技术的应用,如增强体验真实感、改善智慧城市建设及改进电力设计等,并以某图书馆航拍为例,详细研究了倾斜摄影技术在三维数字模型中具体运用,从而增进人们对该项技术的了解,保证智慧型城市的整体建设.     

基于多旋翼无人机倾斜摄影测量的沙丘三维形态研究

无人机倾斜摄影技术是近年来发展起来的新型测量方法,具有高效率、高精度、非接触、大范围等优点。本研究采用多旋翼无人机,结合精确测定的地面控制点,实现了对新月形沙丘群三维形态的精确测量。结果表明：无人机倾斜摄影测量的均方根误差小于18 mm,可以满足大比例尺地形测量的要求。利用该技术获取的多种测量参数表明,新月形沙丘二维与三维形态之间存在良好的相关性,基于这些关系,可以实现二维遥感影像量测结果向沙丘高度、沙丘体积等三维参数的转换。沙丘剖面形态可以采用非线性函数精确描述,为沙丘形态精确建模提供了参考。无人机倾斜摄影技术获取的沙丘三维形态参数,对于深入认识沙丘形态动力过程具有重要参考价值。     

基于模糊评价模型的民用机场无人机监测系统评估方法

论文结合民用机场净空保护需求,针对无人机监测系统在民用机场的应用可行性和有效性进行定量评估。首先,深入分析了无人机监测系统的多维度评价指标,从系统的功能、性能、可靠性、安全性、可部署性5个评价维度设计了10个方面的系统特征,包括监测覆盖区域、有效探测距离、空间定位精度、俯仰精度、目标跟踪能力、即时性度量、报警提示置信程度、目标识别能力、可靠性度量、信息安全和可部署性度量等。然后,结合这10个系统评价特征,建立基于模糊集和模糊测度的综合评估模型,设计多类无人机监测设备在机场真实场景的实验验证。实验结果表明,该方法可有效度量无人机监测系统对民用机场的适用性和有效性等,对不同类型的技术具有较好的兼容性,评价结果对民用机场无人机监测系统选择具有较高的参考价值。     

土地管理三维思维与土地空间资源认知

基于城市发展的三维理念轨迹及土地立体化利用趋势,采用文献检索与综合分析法,剖析土地管理重视三维思维的原因,辨析土地的空间特质,提出土地空间资源的概念内涵,初探土地空间资源管理制度和技术,以促进土地领域实践问题解决。结果显示：① 土地管理三维思维符合社会发展和土地利用趋势,是基于土地管理实践而衍生的创新需求。② 土地作为资源的本质属性之一是空间性,具备三维空间特质;土地空间资源是土地资源概念的外延,是以土地表层为基底或脱离土地表层的可利用的三维空间存在。③ 土地空间资源的提出,能引发土地管理领域在理念、制度和技术上进行三维思维化的重构与创新,具有科学意义和实践价值。     

面向塔式建筑物的无人机环拍三维建模方法研究

塔式建筑物具有结构高大细长、形状不规则及纹理信息丰富等特征,对其三维建模的难度较大。该文提出一种无人机环拍摄影的三维建模方法,即选用小型旋翼无人机搭载单相机,以环拍摄影的方式获取影像并构建实景三维模型。以云南大学塔式建筑为研究对象,采用环拍摄影和倾斜摄影两种方式获取影像,分别构建塔式建筑物的三维模型,并从控制点精度、纹理细节信息及模型复杂度三方面对比两类影像的建模效果。结果表明:基于环拍摄影的塔式建筑物三维建模效果优于基于倾斜摄影的三维建模效果,其模型纹理细节缺失少、控制点精度较好、完整度高。     

基于无人机倾斜摄影技术的崩岗动态变化监测

利用无人机倾斜摄影技术,对德庆县马圩镇典型崩岗区域进行2016和2017年连续2年的动态监测,结合ArcGIS软件对数据进行处理分析,分析了崩岗在空间上的变化特征。结果表明：1）研究区域2017年崩岗总面积比2016年增加16 401.2 m²,变化率为10.21%,说明研究区的崩岗仍处于发育状态;2）研究区西南偏南方向的崩岗面积减少最明显,总体侵蚀最严重的坡向集中在南向;3）崩岗侵蚀最为强烈的部位发生在海拔高程51~60 m和81~90 m处,整体侵蚀呈现出中下部位大于上部位的现象;4）研究区崩岗近2年的年侵蚀体积量为1 172.68×10³ m³。无人机航测数据的质量能够满足无人机摄影测量的规范要求,与传统调查方法相比时效性更高、更方便和成本更低。     

消费级无人机在校园三维场景建模中的应用

校园三维模型是"智慧校园"建设的关键技术之一.为解决建模方法存在的数据采集难度大、成本高及建模效率低等问题.以云南大学明远楼为例,利用消费级、轻小型无人机倾斜摄影测量技术,采取5架次航飞法,设置无人机航飞的镜头方向、航向、旁向重叠率、航高和航向重叠率,以采集高质量的照片数据,并通过Context Capture软件的建...     

面向无人机应用的低空空域资源研究探讨

相对于无人机技术及其应用的快速发展,承载无人机作业的低空空域资源的相关研究却相对滞后。本文从地理学的视角,对面向无人机应用的低空空域资源研究的相关关键问题进行了阐述。首先,从理论层面对低空空域的自然属性、社会属性和经济属性进行了界定,在国家自然资源开发利用体系中应加大关注;其次,分析了低空空域资源无人机应用的现状,对制约面向无人机应用的低空空域资源自然、社会两大方面的限制因素进行了归类分析,指出地理学的介入将加快其开发利用进程;最后,构建了由3大类9小类指标构成的低空空域资源量测度指标,提出了“资源非冲突、安全保障、效益优先、兼顾公平”的低空空域资源量测度4大基本原则,并由此形成了以国土范围（S）、真高（H）和时间（t）为基本三要素的低空空域资源量测度方法理论模型框架。从地理学的角度对低空空域资源研究进行的探索和思考,将在一定程度上促进地理学和航空学的交叉融合。     

基于空间推理的巷道三维拓扑建立

基于空间关系和空间推理理论,结合MGIS领域的需求建立巷道三维拓扑网络模型,研究巷道三维空间关系推理的算法及业务逻辑实现;开发巷道三维拓扑自动生成系统,实现了巷道空间与属性数据管理、三维拓扑自动处理、多尺度成果输出及基于三维拓扑的路径查询,为基于巷道的通风、运输、避灾、多尺度变换等应用奠定了基础。     

基于低空无人机的草原灌丛遥感辨识方法

以位于中国科学院内蒙古草原生态研究定位站灌丛化样地实验平台为研究区,基于低空无人机遥感影像,结合实地调查,开展草原灌丛遥感辨识方法研究。通过对灌丛、草地和裸地归一化植被指数（NDVI）的方差统计分析,确定了裸地与植被的分割阈值为-0.08,并使用该阈值提取植被覆盖区,然后分别利用面向对象的决策树（DT）、贝叶斯（Bayes）、K最邻近（KNN）、支持向量机（SVM）机器学习分类器进行灌丛辨识。研究表明：借助Estimation of Scale Parameter（ESP）最优分割尺度评价工具可以快速确定分割参数,获取灌丛、草地影像对象;利用特征空间优化工具选取了18个的对象特征,可以有效避免盲目选择而导致的计算量增大;通过对不同分类器分类结果的对比和样本数量敏感性实验得出：Bayes分类器精度稳定、无需设置参数,灌丛分类精度最高,总体精度和Kappa系数分别达到92%和0.83,结果与影像地物嵌合最好,能够精确识别单株灌丛;根据Bayes分类器分类结果统计得研究区灌丛盖度为14.74%,平均冠幅为0.6 m²,与样方调查结果基本一致。由于4种分类器的算法特征以及对训练样本数量的敏感性各不相同,因此选择合适的分类器还需根据具体影像的地物特征、空间分辨率和研究区范围来确定。     

论三维地学空间构模

基于广义地理系统(地学系统)观点,结合3D GIS与3D GMS的应用需求,该文提出三维地学空间构模的4个目标层次,并对相应层次的系统功能要求进行比较分析。围绕三维地学空间构模领域中的地学空间目标认知、空间模型维数、空间模型适应性、二维屏幕上三维操纵、三维空间拓扑关系描述和三维空间模型更新6方面进行讨论,提出11个亟需回答的前沿问题。此外,还指出了8项亟需协作攻关的关键理论与技术问题。     

基于网格细分技术的三维地质模型光滑方法研究

针对粗糙的三维地质模型,利用网格细分技术,生成加密光滑的三维模型。分析网格细分技术在三维地质建模中的应用需求以及Loop细分和改进的蝶形细分技术,为保持地质体之间公共面数据的一致性,对"改进的蝶形细分法"做了进一步改进,增加了对边界约束的处理。探讨利用细分技术生成多分辨率模型,通过试验验证了该方法的有效性。     

基于三维激光扫描技术的变形监测方法研究

三维激光扫描技术不需要合作目标就能自动、快速、连续地对被扫描物体进行整体监测,并能准确生成三维立体模型,从而真实描述扫描对象的整体结构及形态特性,弥补了传统变形监测的片面性和局限性。本文以广佛肇高速公路鼎湖山隧道监测项目为例,介绍了三维激光扫描技术的原理方法,并与传统监测方法进行数据比对,为三维激光扫描技术在变形监测中的推广应用提供借鉴。     

基于文献计量评价的无人机生态遥感监测研究进展

利用2004-2018年Web of Science数据库中无人机生态遥感监测领域的相关文献,通过文献计量统计和可视化方法对发文量、作者、国家、机构、期刊和关键词等进行分析,从文献计量视角评价了国际无人机生态遥感监测研究的发展历程和进展。结果表明：检索到的381篇该领域的文献来自全球62个国家、646所机构的1 598位学者,2013年以来相关文献数量呈高速增长趋势。在该领域研究中,美国、中国和西班牙的综合科研力量最强;美国农业部、西班牙国家科学研究委员会和中国科学院的发文量全球领先;虽然全球有较多学者从事该领域研究,但国际学者间的交流和合作相对较少。Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing和Precision Agriculture是该领域文献的主要期刊载体。除检索词“Unmanned Aerial Vehicle”“Drone”外,“Precision agriculture”“Vegetation indices”“Forest inventory”等是出现频次较高的关键词,表明无人机遥感在精准农业、植被调查等方面的应用是研究重点。为了促进无人机生态遥感监测研究,建议国内外学者间加强交流合作,增强技术创新并拓宽在生态监测领域的应用范围。     

基于无人机航空摄影技术的厦门滩涂养殖调查

近年来随着实时化测绘的需求增加,无人机航空摄影发展迅速.无人机航摄具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点,是遥感数据获取的重要手段.本研究论述了利用无人机对厦门市翔安区滩涂进行航空摄影制作1∶2 000正射影像的方法,其成果用于滩涂养殖信息调查.     

基于多类型无人机数据的红树林遥感分类对比

使用固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机获取广东珠海淇澳岛红树林保护区多类型无人机遥感影像,使用基于面向对象分类的K-最近邻与随机森林分类器对研究区影像进行红树林树种精细分类和对比分析,并探讨了不同类型无人机平台在红树林资源调查应用中的优缺点。结果表明：1）固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机数据使用K-最近邻法的分类精度分别为：73.8%、72.8%和79.7%;使用随机森林法的分类精度分别为：81.1%、84.8%和89.3%。3种平台类型的无人机数据均适用于红树林精细分类研究,对于无人机红树林遥感数据,随机森林的分类方法优于K-最近邻方法。2）以拍摄面积与用时之比估算采集效率,固定翼无人机、消费级旋翼无人机和专业级旋翼无人机分别为0.036、0.013和0.003 km2/min。固定翼无人机的采集效率具有明显优势。3）固定翼无人机适合大范围红树林数据采集,要求较高;消费级旋翼无人机适于获取小范围精细数据,成本低且易学易用;专业级旋翼无人机适合搭载质量稍大的如成像光谱仪、LiDAR等专业传感器获取多源数据。最后给出了无人机在红树林遥感研究中的注意事项和建议。     

基于无人机摄影测量的梅里雪山明永冰川末端表面高程动态监测

位于横断山区的梅里雪山地区,受地形与气候的影响,该地区光学遥感及微波遥感应用较为受限。论文基于大疆精灵4RTK无人机搭配中海达UBase,于2018年11月9日和2019年11月12日对梅里雪山地区明永冰川末端开展了2期摄影测量,估算冰川消融区表面高程变化,监测冰川动态变化。研究结果表明:冰川区表面形态在不同位置有显著差别,航测冰川区中下部大量表碛覆盖,有少量沿冰川主流线方向发育的裂隙;航测冰川区中上部表碛覆盖较少,大量横向裂隙发育。2018年11月至2019年11月,明永冰川末端表面高程平均变化-1.67 m。冰川表面高程变化空间分布差异显著,在航测冰川区上部高程差存在正负交替现象,航测冰川区中部以减薄为主,而航测冰川区下部以增厚为主。与高亚洲地区其他山系冰川变化对比,梅里雪山地区是冰川表面高程变化最显著的地区。     

基于三维四面体模型的西藏资源环境承载力综合评价

资源环境承载力定量评价与综合计量是资源环境承载力研究由分类走向综合的关键技术环节.本文从系统角度出发,提出了"人居环境适宜性分区——资源承载力限制性分类——社会经济发展适应性分等——资源环境承载力警示性分级"的资源环境承载力综合评价的研究思路与技术路线,构建了具有平衡态意义的资源环境承载力综合评价的三维四面体模型,对区...