无人机遥感系统的研究进展与应用前景

目的 阐述了无人机遥感兴起的背景。从无人飞行平台、飞行姿态控制与导航、数据传输与存储、数据处理、传感器技术、空域使用政策等方面探讨了发展无人机遥感系统的基础、问题、研究进展和趋势。通过描述无人机遥感系统在大量相关行业领域的应用与实践,点出了发展无人机遥感系统的必要性与意义所在。最后,从科技、政策等方面给出了发展无人机遥感技术和产业的建议。     

无人机遥感数据处理探讨

本文主要介绍了无人机作为遥感数据来源的优势和无人机遥感数据的特点,同时对无人机遥感数据处理的校正方法进行了阐述,进而总结了无人机作为新的遥感数据来源方向的美好前景。     

基于无人机遥感的信息提取研究

无人机遥感系统可以获取矿区高分辨率遥感影像,具有较强的灵活性和现势性,成图速度快,能广泛应用于各种调查任务。本文以江西省定南县稀土矿区为研究区,介绍了无人机遥感系统的组成、航拍流程和数据处理的方法,通过面向对象的多尺度分割技术,建立不同地物类别对应的分类层次,然后根据地物特征进行信息提取,最后总结出一套基于无人机遥感的矿产信息提取方法。     

无人机近红外遥感初探

针对无人机有效载荷的限制,目前可用于无人机的传感器单一,数据覆盖波段只局限于可见光这一问题,该文着眼于无人机搭载的近红外相机进行遥感应用研究。通过无人机红外数据与对应卫星数据的应用对比,集成对比因子为归一化差值植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SAVI),验证无人机获取近红外数据遥感手段的可靠性,说明了该文提出的无人机红外数据获取方法可用于数据获取以及相应的遥感应用,对未来无人机遥感技术的深入发展提供一定的参考。     

无人机低空遥感的航路设计

由于无人机航摄稳定性较差,为了防止漏测、叠测等现象,对航路设计要求相当严格。本文针对航路设计中的关键技术问题进行认真分析,并给出相应的计算公式,为今后无人机航摄飞机航路设计奠定基础,从而提高航摄质量。     

无人机遥感影像的城市绿地信息提取

针对传统人工城市绿地调查费时、费力等问题,该文提出了一种利用无人机遥感进行城市绿地信息提取的思路和方法。设计构建了基于固定翼无人机平台的遥感系统,对宁波市部分区域进行航飞实验。采用PixelGrid软件对无人机影像进行了预处理,得到测区正射影像。采用基于像元统计特征分类和面向对象分类两种方法,对研究区进行绿地信息快速提取并进行了精度验证。研究结果表明,利用最大似然分类法和归一化绿红差异指数法提取精度最高,分别为81.73%和80.23%。     

低空无人机遥感系统在海岛潮间带监测中的应用

目前我国传统海岛潮间带监测基本上采用载人机航空摄影测量与卫星遥感的这两种方法。本文研究利用无人机遥感系统,通过相机标定与POS后差分等技术手段,获取海岛高、低潮位两期遥感影像,并对两期影像进行对比实验,得到海岛潮间带监测数据,验证了低空无人机遥感系统能够在海岛潮间带监测中的成功应用。本文方法丰富了海岛动态监测手段,能为行政主管部门提供准确及时的海岛及其潮间带空间地理信息。     

无人机遥感提取输电线路走廊信息

为了快速提取因输变电线路工程施工造成的走廊内原有地理环境的变化,以锡盟—山东1000kV特高压交流输变电工程为例,借助遥感变化检测技术,对获取的输电线路走廊设计阶段航空影像和施工阶段无人机影像进行变化检测分析;并结合植被覆盖范围和房屋拆迁图快速提取了施工通道内植被变化、房屋拆迁等信息,可为施工现场规范化管理工作提供参考。     

基于无人机智能基站的空地协同低空无人机遥感网构建及应用

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) could flexibly and efficiently observe land surface and obtain surface information at very high frequency and resolutions. In recent years, UAV technology has been greatly improved and the UAVs are increasingly applied in large amount of civilian fields. The UAV Remote Sensing (UAVRS) is a comprehensive technology composed of UAV flying aircraft, light remote sensing payload, satellite positioning device, remote-control system, communication technology and application technology. An UAVRS system is mainly composed of UAV platform, load system, ground control and data transmission system and image processing system. With the popularity of civilian UAV products and the development of UAV remote sensing payload, UAVRS also shows an explosive growth trend in various industries. However, the short battery life and limited coverage of the civilian drones are one of the key factors restricting the UAVRS applications. Besides, although the application of UAVs in various industries and fields continues to deepen, most of them are single-type applications in a certain discipline or industry. The 5G technology and wireless communication technology advance and will give rise to the UAVRS applications in terms of“networking”,“IoT”, and“real-time”, as well as cross-domain and convergence application. The modern cities are highly complex and sociotechnical. They comprise people and communities interacting with one another and with objects (e. g., roads, buildings) within a range of urban settings or contexts. It is extremely difficult to monitor and manage such complex sociotechnical systems. The monitoring and mapping of pollutions, traffic, infrastructures are great challenges in rapidly changing cities, and especially gained increasing attentions of citizens and are putting great stresses on policy makers and urban planners. Theoretical and practical efforts to create better city monitoring and management systems have a long history. In the 21st century, we recognize and conceive “creative”,“smart”and“knowledge”cities, in which the multidisciplinary Information and Information and Communication Technology (ICT) has played a vital role. The Internet of Things (IoT) promotes the development of the smart cities. However, in various urban domains, the cities equipped with a sensor-based web, or a cyber-physical information infrastructure, are far from sufficient to help policy makers or citizens to get a full understanding of the real time or near real time city conditions. To this end, due to their mobility, autonomous operation, and communication/processing capabilities, UAVs are envisaged in many smart city application domains. In this article, we describe a technology of air-ground collaborative low-altitude UAV remote sensing network system. The system composes of intelligent UAV, the UAV base station (drone-in box) and operation system. The UAV remote sensing network can provide high-frequency and real-time observations of the land surface. Based on the UAV remote sensing network, we constructed a comprehensive application for urban governance. An UAVRS network composed of eight UAV base stations was deployed in Danzao Town, Foshan City. Connected through 5G network, the UAVRS network advances the UAV inspection frequency, spatial coverage, and response time. It provides revolutionary and intelligent services for local agents and departments of water affairs, environment protection, public security, urban management, and emergency. The UAVRS network system in Danzao is expected to develop a real-world smart city paradigm that could be copied and migrated to other towns across the country. © 2023 Science Press. All rights reserved.     

无人机多光谱遥感结合DEM在估测植被面积中的研究

准确地估测植被覆盖度对于生态环境、自然资源评估有着重要的意义.本文通过无人机获取多光谱影像结合DEM,对拍摄区域植被面积进行估测;利用无人机遥感平台搭载的Sequoia多光谱相机获取影像数据,研究了常见的4种植被指数(归一化差值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、绿度归一化植被指数(GNDVI))在植被面积估测中的适用性.实验结果表明,无人机多光谱影像结合DEM,在植被面积估测中具有可行性.其中,归一化差值植被指数(NDVI)可使植被从土壤、水体、阴影等复杂背景因素中分离出来,能较为准确地统计植被覆盖面积.通过无人机多光谱影像估测绿植覆盖面积,可为精细化作物管理、农业估产提供决策依据.     

低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用研究

介绍低空无人机遥感的特点及其应用现状,分析在小范围水利工程测绘的应用优势。此外,根据实践,论述无人机遥感数据处理的基本流程以及一些关键技术,并对其精度进行分析,论证了其在工程测绘中的可行性。最后,对低空无人机遥感在测绘中的应用趋势及有待进一步解决的问题进行了探讨。     

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。     

无人机航摄系统在贵州地质灾害应急中的应用

从贵州省引进和利用无人机航摄系统,提高国土资源管理工作的技术水平的背景出发,介绍无人机航摄系统的核心功能、优势和特点。特别是在6月28日贵州省关岭县岗乌镇因暴雨引发特大型滑坡碎屑流地质灾害时,对无人机航摄系统在地质灾害应急调查与监测中所发挥的重要作用进行了描述。     

无人机航空摄影测量在土方平衡中的应用

研究了无人机航空摄影测量技术在土方平衡中的应用方法,解决了采用传统方法作业过程中存在的外业工作量大、效率低、费用高,内业计算复杂、精度低等问题。以实例介绍了无人机航空摄影测量在土方平衡中的应用过程,详细介绍了利用无人机进行三维地形数据采集与处理的过程,以及使用Civil 3D软件进行土方平衡设计的方法,并分析了测量及数据处理精度。实验证明:该方法可满足工程应用对土方平衡的精度要求,且快速、准确,大大提高了生产效率,节约了生产成本。     

无人机航测技术在农村土地承包经营权确权调查底图制作中的应用

通过无人机航摄技术在农村土地承包经营权确权登记工作调查底图制作的实例应用,论述了无人机航空摄影、像控点测量、空中三角测量、数字正射影像图和地块分布图的制作等几方面的技术流程和方法,以增城区北部派潭镇的农村承包土地为试点,探索无人机影像底图的获取、处理、调查及对地块分布图的制作方法,为相关部门开展确权登记颁证工作提供技术支持。     

微型无人机水域网控制点布设及精度试验研究

主要针对微型无人机水域网控制点的布设及精度试验展开了研究,通过结合具体的试验实例,对试验的内容及方法做了详细的阐述,并分析了所得的结果,以期能为有关方面提供有益的参考和借鉴。     

面向海洋应用的无人机遥感图像配准研究

在海洋应用中,大面积水体的同名点匹配相比陆地更加困难,制约了无人机遥感图像的配准精度和收敛速度。本文提出了一种改进算法适用于海洋无人机遥感应用,采用主成分分析（PCA）和水体阈值方法去除水体,获得图像中非水体区域的分块图像,然后利用仿射-尺度不变特征变换算法（ASIFT）进行图像的特征点提取和重叠图像非水体区域的同名点匹配。通过海岛、海岸线的无人机遥感试验结果表明,基于改进算法,在不增加时间开销的情况下,可以增加30%~50%的同名点数量,精度提高约5%~10%。文中方法适应用于海洋无人机遥感的序列图像配准,为海岛、海岸线的遥感监测提供了有效的技术支持。     

无人机低空数字摄影测量系统的设计与实现

结合现代数字摄影测量原理、数据库接口技术及Ransac鲁棒分析算法开发出基于无人机影像特点的数字摄影测量系统。主要介绍了该系统的设计思路及核心技术的实现原理。系统首先通过自动化的影像匹配获取同名点,再由相对定向和绝对定向生成3维离散点,最后构建可量测的3维DEM模型。该系统已用于实际工程,具有较高的准确性和实用性。     

大气折射对航空CCD成像精度影响的研究

大气折射是造成遥感影像像点位移的原因之一。对于传统的航空胶片摄影，大气折射造成的影响常被忽略不计。本文分析了被常见遥感书籍广泛引用的遥感影像大气折射改正模型，指出了该模型存在的问题，给出了新的解算方案。通过数据模拟，本文得出了大气折射对于航空数字遥感影像的影响不容忽略的结论。