一种高效快速建立地物三维模型的方法——以大疆无人机和Pix4D软件实现

探寻能满足需要并低成本高效快速构建地物三维逼真场景的方法是当前研究的一个热点。利用低价大疆无人机获取地表、地物影像与价格适中的Pix4D软件结合来快速构建地物三维模型是一种方法。该方法虽采用传统以摄影获取地表数据的方式,但手段和手续方便简单,数据采集工作效率高;影像数据处理用Pix4D软件基于点云数据三维建模,有操作方便、高效快速、自动化程度高等特点。用不同的实验建模方案、数据与建模参数,对最终建成的模型和结果有影响,经对结果进行精度评价,表明该方法能满足要求,可行、可用。     

基于无人机影像和飞控数据的灾场重建方法研究

低空无人机以其机动、快速、经济等优势,在灾害应急事件中逐渐发挥作用,而灾场三维重建也因其突破了常规无人机遥感无法快速提供三维空间信息的局限,在灾害测量中的地位日益凸显。该文面向灾害测量需求,探索一种基于低空影像和无人机自身飞控数据的灾场三维重建方法。在系统规划与平台设计的基础上,选取某滑坡区进行试验。依据计算机视觉原理,通过特征提取、影像匹配、运动与结构重建等实现了相机位置及姿态的恢复,并通过地理注册最终完成了灾场影像三维重建。通过布设地面标识点并与其GPS RTK测量坐标比对,证实灾场重建模型的相对误差低于4‰。     

基于两种无人机航拍影像的林窗和林冠提取分析

森林冠层和林窗的结构及其时空变化是理解森林生态系统格局、动态变化过程的重要基础。在当前生物多样性监测倍受关注的契机下,如何以合适的手段准确描述林窗面积、分布等特征,并与森林固定样地监测数据有效地结合,更好地回答群落构建的理论问题,使森林群落物种多样性维持机制得到更全面的认识,是目前亟待解决的问题。以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20hm2固定监测样地为研究对象,基于不同遥感影像提取方法对其林窗和林冠表层数据进行提取分析。结果表明:基于监督分类的提取方法适合RGB波段航片林窗的提取,在林窗分类中,应首先确定林窗高度、边界木与最小面积,不同分类方法差异主要表现在林冠分类中,林窗分类生产者精度和用户精度表现都较为一致。无人机航拍识别率受地形因素影响较大,在地形复杂林地应按坡度分区域进行飞行以降低误差。相对于地面调查,MD4-1000无人机航片的林窗识别率为98.7%;大疆Phantom4无人机航片的林窗识别率为72.3%,影像后期处理数据量小,同样适用于森林林窗定量研究,符合生态学、林业等从业人员对大型样地林窗长期监测的要求。无人机航拍南亚热带森林物种识别难度较大,基于MD4-1000无人机搭载的高分辨率相机,在地势平缓区域优选的4 hm2样地中可识别林冠表层物种数17种,共2 706个个体。搭载高分辨率无人机在降低飞行高度的基础上可进行部分物种识别。应用无人机近地面遥感对森林固定样地进行林冠监测,可为后期群落构建研究提供数据基础,有望从新的研究角度探讨森林群落物种多样性维持机制。     

基于无人机和MODIS数据的巴丹吉林沙漠植被分布特征与动态变化研究

荒漠植被在减缓沙漠扩张、阻挡风沙入侵绿洲、维护绿洲稳定性方面具有重要意义。通过无人机搭载多光谱相机获取地面样地高分辨率NDVI数据以计算植被覆盖度,结合MODIS-NDVI数据,分析了MODIS-NDVI与无人机获取NDVI数据之间的一致性,进而建立MODIS-NDVI数据与样方植被覆盖度的空间反演模型,以研究巴丹吉林沙漠植被分布特征、动态变化及其对气温、降水的响应规律。结果表明:(1)基于无人机多光谱数据大样方植被覆盖度和MODIS-NDVI数据构建的植被覆盖度反演模型具有较高的模拟精度。(2)研究区总体植被覆盖度较低,空间上呈由东南向西北递减的趋势。(3)植被覆盖度总体呈现上升趋势,沙漠边缘的增速较沙漠内部更为明显,其中沙漠边缘增长率达1.53%/10a,而沙漠内部为0.84%/10a。沙漠边缘57.12%植被出现改善,而沙漠内部植被改善的面积约为21.26%。(4)植被生长主要受制于生长季降水量并呈现出明显的季节变化,此外植被对降水和气温的响应存在一定的滞后效应。     

NiSO4溶液的DFT和EXAFS研究

由密度泛函理论(DFT)和扩展X-射线吸收精细结构(EXAFS)光谱研究硫酸镍溶液的微观水合结构。对硫酸镍水合团簇[NiSO4(H2O)n]0 (n=1-12) 的结构优化和能量计算采用DFT计算中的B3LYP方法进行。对于每一个团簇尺寸尽可能考虑所有初始构型,并以此确定能量最低结构。 DFT计算结果表明,在[NiSO4(H2O)n]0团簇中六配位结构的Ni2+为稳定构型. 水合能计算结果表明,当水合团簇尺寸较小时(n≤5),六配位直接接触离子对(CIP)为稳定构型;而当6≤n≤10时, 溶剂共享离子对 (SSIP)为稳定结构。随着团簇尺寸的增加,当n≥11时,x个水分子分割离子对 (xSIP, x是Ni2+和SO42-之间的水分子数目,且x≥2)为稳定构型。对 NiSO4溶液和NiSO4?6H2O进行EXAFS实验,结果证实Ni2+第一水合层是由六个水分子形成的稳定八面体结构,且当 NiSO4溶液浓度从0.70 mol/L到2.22 mol/L(近似饱和溶液)并未发现CIP构型。Ni-O距离和配位数(CN)分别是 2.040±0.020 ? 和6.0±1.0,这些结论与[NiSO4(H2O)n]0水合团簇的DFT计算结果一致。     

无人机组网遥感数据体系建设评介

无人机组网遥感数据是指在无人机组网条件下获取的遥感观测数据。随着无人机组网系统的复杂化,获取的遥感数据呈几何量级增长,迫切需要一种与无人机组网技术相匹配的标准化无人机组网遥感数据管理体系。遗憾的是,迄今为止,国内外还没有完善的无人机组网遥感数据体系,也没有相关文献系统地介绍无人机组网遥感数据体系的发展历程。论文依次对无人机组网遥感数据的发展历史、数据特点、数据界定和分类标准、获取和处理流程、不同场景下的应用进行了系统的梳理,指出了无人机组网遥感数据体系未来的研究方向。研究成果是无人机组网遥感数据体系研究的一次探索,将为无人机组网条件下相关行业标准的制定提供参考依据,也为无人机组网遥感数据的深层次应用提供借鉴。     

低空遥感无人机影像反演河道流量

河道流量在维持水圈系统稳定性、估算国家水能资源可开发量等方面具有重要作用。卫星遥感受其分辨率限制很难准确反演中小河流流量,近地面遥感流量计算方法及传统水文测流方法技术复杂、设备昂贵、测算效率低,限制了其在无资料区、灾害突发事件非接触式应急监测等方面的广泛应用。为此,在充分吸收国内外遥感反演河道流量方法优点的基础上,基于低空遥感无人机（UAV）影像,提出了一种适用于各类尺度河流的高效、非接触、简易快速反演河道流量的方法。该方法提供了有、无地面实测大断面两类情况下流量反演途径,通过无人机影像生成点云和表面高程（DSM）,基于点云和DSM获取水面宽、糙率、水面比降以及水上大断面信息,采用水力学方法计算河道流量。并根据地面336组野外站点实测数据验证了方法的精度,进一步分析了无地面实测大断面情况下的流量计算误差。结果表明,反演流量在高值区略高于实测流量,可以满足灾害应急监测流量精度需求（R ²= 0.997,RMSE = 4.55 m ³/s）;无地面实测大断面资料而进行概化时,流量计算误差随水位升高、河宽增大而减小,最大累积误差为最大过水流量的8.28%,误差主要来自于水位低、河宽小、流量小的过水断面底部。考虑到研究区大断面多样性受限,而人类活动影响下的河底断面复杂多样,未来尚需进一步研究提高近河底处大断面概化精度,以提高无地面实测大断面情况下的流量反演精度。本文利用无人机遥感影像反演河道流量的思路可为灾害应急监测提供快速流量监测的新途径,也可为无资料地区遥感水文测站的建立提供重要参考依据。     

无人机遥感组网冗余容错的研究

针对无人机在遥感遥测领域组网过程中存在的随机故障,进而导致无人机在任务执行过程中任一约束的及时响应缺失,将会影响任务总体结果或导致整个任务部分及完全失败的问题,论文提出无人机遥感组网冗余容错方法。该方法采用领航—跟随的无人机编队飞行模式,多台组网无人机稳定可靠完成指定的飞行任务,验证了冗余容错方法,解决了无人机遥感组网冗余容错技术中的有和无的问题。     

LiFePO4的电化学性能和锂离子扩散研究

采用溶胶凝胶法制得了锂离子电池正极材料LiFePO4/C。样品在0.5 C(1 C=150 mA/g)放电倍率下,40次充放电循环后的容量为153.3 mAh.g-1。对样品的元素含量进行了精确分析,结果与理论值接近。基于阻抗的两种理论模型,计算了锂离子扩散系数,样品1和样品2的锂离子扩散系数分别为1.7×10-12cm2/s和3.8×10-12cm2/s。     

无人机水禽监测模式的设立原则探讨

无人机水禽监测具有高时空分辨率、高机动性等特性,较传统方法在监测范围、观察视角及数量统计精度等方面均有不同程度质量提升。但因其飞行方式灵活,且在监测水禽过程中与对象物种或集群距离较近,会对其行为等方面造成直接影响。因此,亟需构建合理有序的无人机水禽监测模式。文章使用微型多旋翼无人机（大疆御2 Pro）针对国际重要湿地纳帕海3种集群水鸟：①体长在80~120 cm之间的大型鸟：黑颈鹤（Grus nigricollis）集群;②体长在40~80 cm之间的中型鸟：绿头鸭（Anas platyrhynchos）集群;③体长＜40 cm的小型鸟：骨顶鸡（Fulica atra）集群,通过不同飞行高度、拍摄角度等航拍方式对其进行无人机监测,并对比不同监测方式下,各水禽集群特征识别的差异及特点。文章列举了目前无人机水禽监测中对监测结果产生影响的部分问题,同时也提出了无人机水禽监测的一些原则供参考：1）无人机应尽量轻、小,以避免水禽将其误认为捕食者;2）在不惊飞水禽的前提下,尽量选择较低的飞行高度及合适速度;3）抵近水禽集群时,保持操作平顺与平稳,减少无人机状态突变;4）尽量减少无人机抵近水禽的时长,长时间监测应使无人机保持在水禽集群警戒距离之外,使用长焦镜头;5）因不同物种在不同时段、不同生境条件下对干扰的响应不同,因此无人机水禽监测时段和监测区的选择,应建立在对监测对象充分了解的基础上。     

中国科学院新疆生态与地理研究所专家赴塔吉克斯坦开展无人机技术培训

正为加快塔吉克斯坦无人机队伍和中亚无人机研发中心的建设,培养当地无人机航拍的专业技术人员,2018年3月28—30日,中国科学院中亚生态与环境研究中心(以下简称"中亚中心")信息中心工程师赵峰在杜尚别分中心对来自塔吉克斯坦紧急情况与民防委员会、水文气象局和塔吉克斯坦科学院物理研究所的8人开展了为期3天的无人机技术培训。     

无人机航测在农村土地确权中的应用

农村土地确权是一项复杂而重要的任务,本文利用无人机对八百余亩土地进行航空摄影测量,得到数字地表模型(DSM)以及数字正射影像(DOM)。通过将地块矢量文件以及数字正射影像进行叠加,将承包地块的空间分布及面积大小直观地展现给承包人,有利于承包人后期针对土地进行抵押贷款以及农业投保。航空摄影测量中的误差为0.076m,满足土地确权的精度要求。     

复杂地貌无人机遥感3D场景构建

针对地形起伏变化较小、形态特征单一的地貌,无人机遥感多采用"已"字形垂直视角或模拟多镜头垂直视角航线从5个方向对目标对象进行数据采集,构建3D场景,但是对于地貌形态、空间分布急剧变化的山地环境,通过传统航线方式获取地貌影像时容易出现工作效率低、飞行安全性低、精度低等问题,适宜的航线规划方案是确保无人机飞行安全、提高工作...     

无人机遥感技术在工程测量中的应用

无人机遥感技术在整个工程测量当中的应用范围非常广泛,而且近几年得到了普遍应用,操作性非常简单,准确度也比较高,具有较多方面的优势。也正是由于这些优势的影响,无人机遥感技术逐渐取代了传统测绘技术,得到了更加广泛的应用,而且工作效率还非常高。随着我国工程数量和工程规模的不断扩大,无人机遥感技术在工程测量中的作用效果也越来越大。本文主要分析了无人机遥感技术的优势以及无人机遥感技术在工程测量当中的具体应用,更好地对我国测绘工程的发展提供一些指导和借鉴。     

轻小型无人机遥感及其行业应用进展

无人机是低空领域准确、灵活、高效获取多种类型高分辨率遥感数据的重要载体,无人机遥感技术在行业应用创新和管理部门科学决策之间构筑起信息沟通的关键桥梁。随着科技的进步、大数据时代的来临,无人机遥感系统的硬件设备、信息提取方法都取得了飞速的发展;同时其在国民经济主要行业领域的应用也面临着前所未有的机遇和挑战。论文首先介绍了无人机遥感系统的硬件研发进展,并指出轻小型、高精度、标准化与集成化是未来无人机遥感系统发展的总体趋势。其次,详细介绍了目前轻小型无人机遥感应用在农业、林草业、电力、测绘、大气探测和地质灾害等行业的应用现状,指出实现无人机多源遥感数据获取、融合、分析和提取的综合平台是未来轻小型无人机在民用领域行业应用创新的关键所在。最后,针对载荷与飞行平台的一体化集成应用、无人机组网作业、海量数据管理和信息自动化提取等发展趋势提出了几点思考。轻小型无人机遥感在国民经济各行业应用的普及化和标准化,将有助于国家和区域社会经济的健康发展。     

浅析低空智联网与无人机产业应用

无人机正处于技术快速突破与应用快速增长的重要时期,将成为低空经济发展的重要推手。低空智联网是无人机产业发展的基石,是在低空空域实现“人—机—物”三元融合万物智能互联的重要基础设施。低空智联网体系架构就是依托天空地海网络基础设施,实现传统互联网络向万物智能互联网络演进,形成适合低空业务数字化、智能化运营的实体网络空间,可为无人机产业发展提供一个网络化、数字化、智能化的运营环境,对促进低空经济发展具有重要意义。     

固定翼无人机航测像控点浅议

固定翼无人机的像幅较小,可供选择像控点的范围也相对较小,经常会出现在像控点布设的范围内找不到明显地物刺点,尤其是在居民地稀少地区,像控点选刺在地物棱角是否明显,影像反差是否理想的地点,都是制约像控点精度的因素,因此讨论和研究像控点的布设意义重大。     

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。     

低空无人机在测绘工程中的应用研究

本文首先针对低空无人机进行了概述,其次对低空无人机在测绘工程中的应用优势进行了分析,最后对低空无人机在测绘工程中的应用进行了一一列举,希望能够帮助到相关人士.     

无人机遥感技术在测绘工程中的应用研究

本文立足测绘工程的重要性以及当前的发展趋势简略阐述了该课题的研究背景,并从合理规划航线、科学布设像控点以及精确设定航测参数几方面着手对无人机遥感技术在测绘工程中的应用要点详细分析,以安徽省某铝土矿山测绘工程为例,对其无人机遥感技术应用进行了详细分析。