一种基于单目视觉的无人机仿地飞行方法

仿地飞行对于无人机航测至关重要,能否相对地面保持稳定的航高直接关系到无人机在复杂地形区域的安全性和数据质量问题。本文提出一种基于单目视觉的无人机航高估计方法,通过光流法对无人机实时获取的视频进行跟踪和分析,提取运动信息以估算实时航高。试验结果表明,该方法能够快速、准确地估算无人机实时航高,在没有地表高程信息的情况下实现了自动仿地飞行。     

无人机航测技术在农村地籍调查中的应用

介绍了低空无人机航测系统和农村地籍调查内容和目的,提出了利用无人机航测在农村地籍调查中应用路线,分析了农村地籍调查中工作中航测法应用的优点,实践证明运用无人驾驶飞机航拍影像照片开展地形图的测绘技术在乡村地籍调查中大大提高了工作效率,保证了调查的数据准确性,改进了传统技术的流程,有效地降低了调查的成本。     

无人机低空航摄技术在川东北山区滑坡调查中的应用

近年来,国内外山区滑坡地质灾害频发,传统调查手段受客观条件影响而作用有限。本文介绍了无人机低空航摄技术的基本原理,总结了利用无人机航摄技术进行山区滑坡灾害调查的基础流程,以川东北某石膏矿矿区为例开展了山区无人机航摄调查应用分析,结果表明无人机低空航摄技术在保障地灾调查精度的基础上极大地提高了工作效率,弥补了传统地面调查方法易"重局部、轻整体"的缺陷。     

无人机地形跟随在矿区沉陷监测中的应用

针对传统无人机矿区开采沉陷监测因地形起伏导致同一航测架次的监测精度相差较大的问题,本文分析了地形变化对影像分辨率、相片重叠度及监测精度的影响,并对无人机加装TOF传感器,对PID控制器进行编码设置,使无人机相对地面保持相同高度飞行,实现了无人机地形跟随监测。试验表明:地形起伏会使传统无人机监测精度降低,本文提出的方法可实现无人机地形跟随航测并保证监测精度;在地形复杂矿区,传统无人机沉陷监测平均精度为65.73 mm,具备地形跟随技术的无人机沉陷监测平均精度达46.59 mm,监测精度得到提高;与实地布设的观测线数据相对比,航测监测的下沉趋势准确,但对地表的细微变化无法捕捉;获取的矿区沉陷范围全面广泛地反映出由于工作面的推进造成的矿区沉陷所影响的区域,可为矿区开采沉陷监测提供参考。     

无人机航空放射性资源勘查环境监测系统及应用

针对目前航空放射性测量行业飞行作业安全风险高,飞行人员易受到安全威胁等问题,综合考虑无人机平台、任务传感器、数据采集处理软件的集成关系,实现包含结构设计、电气设计、控制流设计等多载荷一体化集成设计,研发出一套全新轻便应用型无人机航空放射性资源勘查环境监测系统,使之能应用于大比例尺(大于1:5万)放射性矿产勘查,环境监测...     

轻小型无人机测绘遥感系统研究进展

地球空间信息是人工智能、大数据时代的重要数据基础,轻小型无人机测绘遥感技术作为中国当前和未来获取厘米级分辨率、实时响应遥感数据的主要手段,必将发挥更加重要的作用。本文首先介绍了固定翼、多旋翼、无人直升机以及飞行控制系统、地面监控系统和遥控遥测链路的发展现状和潜在发展趋势;其次重点研究了数码相机、视频摄像机、倾斜相机、激光雷达、合成孔径雷达和定姿定位系统的利用现状和发展趋势;然后总结分析了当前无人机测绘遥感面临的系统检测、大范围实时遥感和遥感大数据精准解译方面的问题和挑战;最后面向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术背景给出了轻小型无人机测绘遥感技术在飞行控制智能化、测绘遥感作业智能化和实时、实景无人机遥感技术应用模式创新等方面的发展趋势。     

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PPK技术支持下的河道测量与精度分析

针对河道带状复杂地形布设控制点困难的问题及高精度的测量要求,本文探讨了一种结合PPK技术的无人机免像控河道测量方法。以DJI Phantom 4 RTK无人机为研究对象,分析了基于PPK的高精度POS辅助空三测量、相机镜头畸变纠正和航线设计等影响航测精度的关键技术,利用UAV-PPK软件对地面基站与无人机POS数据进行事后差分解算,获取高精度POS数据辅助空中三角测量。结合安徽省庄墓河河道治理工程进行试验,结果表明,基于PPK的免像控无人机航测获取了更高精度POS数据且成图精度满足河道1：500大比例尺测图要求。PPK辅助无人机航测提高了复杂地形测绘精度,为后续河道整治工作提供了更加精准的地形数据。     

联合InSAR与无人机航测的白鹤滩库区蓄水前地灾隐患广域识别

白鹤滩水电站位于我国西南高陡山区,是我国实施“西电东送”的国家重大工程之一。水库两岸是地质灾害高易发区,传统的地质灾害调查手段存在工作效率低、危险性高、无法覆盖高位隐患点等弊端。联合星载合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)与无人机航测技术应用于广域地灾隐患探测对于库区地灾隐患广域识别、掌握其分布规律及辅助后续重点防治具有重要意义。本文基于142景Sentinel-1卫星升降轨影像,采用时间序列InSAR技术对白鹤滩库区重点库岸段蓄水前两岸活动性坡体进行探测,同时利用无人机航测技术对其进行了野外验证与辅助分析,根据航片生成的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、三维模型等航摄数字产品,结合形变与地形地貌特征,确定了32处地灾隐患点。并结合隐患点的形变量级、形变面积、是否涉水、是否具有明确威胁对象等因素给出了防治建议,建立了全面而准确的蓄水前地灾隐患灾害库。最后基于此案例对两种技术优势特长、适用范围以及如何高效联合应用进行了总结。本文揭示了两种技术在广域地灾隐患识别时的结合应用,无人机航测不仅能对InSAR技术探测到的形变区进行验证,同时InSAR也可以指导重点航测区域,提高航测飞行效率。通过结合两项技术提供的实时与历史信息、形变与地质信息可实现综合研判,形成基于空天遥感技术的高效库岸地质灾害综合遥感识别方法。     

Salient man-made object detection based on saliency potential energy for unmanned aerial vehicles remote sensing image

Abstract

It is difficult to automatically recognize complex ground objects, and massive data images with the super-high ground resolution in images captured by unmanned aerial vehicles (UAVs). In order to directly identify the salient man-made ground objects from the UAV remote sensing (RS) image, a saliency detection method based on saliency potential energy (SPE) is proposed. With a detection, filtration and backtracking strategy, the texture, shape and colour of the UAV RS image are comprehensively and numerally analysed by the SPE to detect the salient man-made objects. Both qualitative and quantitative evaluations have indicated that, compared to the state-of-art saliency detection methods, our method could achieve better performance with better accuracy and less errors, which prove that our method has great application potential in UAV RS image understanding.     

带有差分GPS的多传感器无人直升机航测遥感系统

本文主要介绍作者在日本研制的一种基于无人直升机平台的多种传感器航测遥感系统,它直接采用GPS和IMU数据进行地理定位定向而不需要地面控制点。通过实飞数据对系统达到的几何精度进行了验证,结果表明该系统可用来测绘大比例尺地形图以及应用于其他相关领域。     

无人机倾斜摄影测量土方计算及精度评定

无人机倾斜摄影技术的不断发展为土方测量中存在的受地形限制,费时耗力等问题提供了解决途径。本文详细阐述了结合PhotoScan软件进行无人机倾斜摄影土方计算的方法,介绍了点云分类方法与非地面点高程值修正方法。通过对地面控制点、点云分类方法和非地面点高程等因素进行分析,提出了地面控制点布设优化三原则,并利用RTK土方计算结果对无人机倾斜摄影测量土方计算结果进行精度分析。结果表明：利用无人机倾斜摄影技术进行土方计算,不仅能够简化内外业工作流程,降低生产成本,同时,通过对地面控制点布设、点云分类方法和非地面点高程改进方法等影响因素进行优化,还能够在一定程度上提高土方计算的精度。     

对比传统低空航测的无人机倾斜摄影测量精度评估

国内倾斜摄影测量技术目前仍处于快速发展的推广阶段,其成果精度高度依赖于航测生产全流程中各航测参数的选取,很难实现对其绝对精度的定量分析。针对这一难点,本文采用对比分析的方式,以传统低空航测为参照,在严格统一外部数据采集条件、解算参数的基础上对无人机倾斜摄影测量进行精度评估与分析,探索无人机倾斜摄影测量的突出技术优势。试验共涉及12种主流航测模式及52种地面控制点,采用递进布设方式对比分析其成果精度,并完成了倾斜摄影测量对比传统低空航测的量化分析。本文可为倾斜摄影测量精度评估提供一定的参考,具有较好的工程实践指导意义。     

无人机三维倾斜摄影测量助力自然资源调查——以不动产调查为例

随着第一次地理国情普查与监测、第三次全国土地调查等重大自然资源调查类项目的实施,以无人机作为搭载平台的遥感影像获取手段在不断发展并深入应用,特别是无人机航测技术和地理信息技术的结合应用越来越紧密。本文以不动产调查为例,重点论述结合无人机三维倾斜摄影测量技术在内的测绘地理信息新手段的作业原理及应用情况,并对其优缺点进行总结评价,为该技术进一步发展提供技术积淀。     

消费型倾斜无人机在城镇三维重建方面的应用

本文探究单镜头多旋翼消费型无人机进行城区局部区域三维重建的方法。首先,介绍影像匹配、区域网联合平差以及多视密集匹配等倾斜无人机数据三维重建中的关键技术;然后,利用地面飞行控制系统与倾斜无人机结合采集多视影像数据,结合少量的人工干预,采用Context Capture软件快速构建建筑物三维模型;最后,对构建的三维模型进行精度分析,结果满足精度要求,提高了三维建模的效率,为城镇局部重点区域三维重建提供新的思路。     

CORS基站在低空无人机PPK技术处理中的应用研究

传统无人机应用动态后处理?(PPK)技术时需要临时架设地面基站,增加外业工作负担.?以大疆精灵4实时动态定位(RTK)?无人机为研究对象,利用不同距离连续运行参考站(CORS)基站、地面基站的数据参与无人机PPK技术,并与无人机RTK处理成果进行对比分析.结果表明:CORS基站相关成果受距离影响明显,离实验区域近时,其...     

无人机倾斜摄影测量土方量测算及精度评价

本文以广西兴安某测区为研究区,借助无人机和GNSS RTK分别获取1031张倾斜影像和3361个地面离散点,采用ContextCapture软件构建测区三维模型,利用EPS提取的测区三维模型高程点和GNSS RTK实测离散点分别进行DTM土方量计算。假定实测离散点的计算结果为真值,结果表明,无人机土方量测算结果与真值之差为1 050.9 m³,误差比例为0.9%。无人机倾斜摄影测量技术可快速、低成本、高质量地完成测区土方量测算,为工程项目提供精确的结果和科学的数据支撑。     

LANDSAT (MSS) imagery interpretation: A new perspective tool aiding regional hydromorphic mapping for groundwater exploration

With the advent of Remote Sensing via Satellites, specially the LANDSAT providing a synoptic overview of our Earth, a powerful new tool aiding in regional terrain analysis for natural resources surveys is now available to earth scientistis. Many significant earth features identifiable on LANDSAT images help to update regional surveys. Sequential coverage is an added advantage. Based on terrain analysis using LANDSAT imagery, and utilising the principles of visual interpretation to develop satellite photo-analytical keys highlighting landforms, drainage features and the like it is possible to delineate hydromorphic units for groundwater studies on a regional scale. The paper highlights the utility of LANDSAT imagery interpretation in small scale hydromorphic mapping for groundwater studies by citing examples from North and Central India. The advantage of conjunctive use of satellite, aircraft ann ground data in enhancing survey results is mentioned. The known and expected hydrologic conditions in the different hydromorphic units mapped have been given. The study approach is relatively new in India, and can be very useful in planning regional groundwater exploration programmes. The method is speedy and economical. Possibilities of similar studies in a host of other areas of survey such as flood studies, erosion surveys add a new dimension to the study of our Earth.     

THE APPLICATION OF RADAR TO SURVEYING

Abstract

Radar can be applied to surveying for precise measuren1ent of long lines, and as a navigational aid and position-fixing device for an aircraft performing a photographic survey. Trials of the radar method have recently been carried out in Australia using a modified “Shoran” equipment. The results of a large number of radar measurements of six distances, varying from 160 to 310 miles in length, indicate that an accuracy of 7 parts in 10⁵ can be achieved. Equipment errors constitute the immediate limit to accuracy, but reasonable modifications would yield a figure of 2 parts in 10⁵. Radar measurements can be completed in a fraction of the time required by normal ground survey methods, since a measurement of upwards of a hundred miles is made in a single step.

As an aid to photographic surveying a straight-line track indicator actuated by data from the “Shoran” equipment has been designed and flight tested. Its performance enabled a pilot taking aerial photographs to keep the aircraft to within an average departure of less than 0.02 mile from any desired straight-line flight path.     

面向Z-5无人直升机航测的测绘质量检查体系及实证

基于无人直升机开展应急测绘具有重要意义,但目前缺乏针对无人直升机航摄系统的测绘质量检查体系及量化指标。本文提出基于Z-5无人直升机及配套航摄系统的测绘质量检查体系,包含数字航空摄影成果检查、空三加密成果检查和数字正射影像成果检查,并明确重要指标的量化数据。通过实际飞行验证,结果表明,Z-5无人直升机航摄系统能够满足应急测绘精度要求,其中4项内容可以进一步提高量化指标阈值,满足更为精准的无人机测绘要求。