无人机三维模型在矿山环境治理勘查设计中的应用

随着科技的进步、无人机航空摄影技术普及,基于无人机航空摄影技术形成的三维模型具有可视、形象、带有地理坐标信息及高程信息,在矿山勘查设计工作中应用前景广阔,可以取代部分野外调查及数据核实工作.具体表现在以下几方面:通过将制作好的地形数据导入三维模型验证地形图的准确性;结合三维模型的可视化直接在三维模型上圈定各种地质单元作...     

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。     

旋翼无人机测算风速风向技术研究

目前大部分民用无人机没有准确测量风速、风向和预警风场的功能,然而森林火灾扑救等多种场景需要无人机可以提供准确的风速。本文提出了一种基于旋翼无人机坐标数据测算风速风向的技术,通过无人机主机RTK坐标信息及方位角、倾角数据精准获取螺旋桨点相对坐标信息,选择不同负载条件下无人机以1~16 m/s的不同速度分别飞行30 s以上,根据螺旋桨坐标信息变化数值,结合风洞测试数据及风场动力学原理,研究风速与旋翼无人机倾角关系,并通过风洞试验检验该方法精度;并可根据无人机RTK推算出的螺旋桨坐标变化信息判断风向。结果表明,无人机风速与旋翼无人机倾角呈正相关关系;无人机负载加重时,对应受风速干扰的倾角会相对减小;无人机飞行受阵风干扰出现噪点的概率,高海拔区域大于低海拔区域;并建立六旋翼无人机飞行倾角的风速估算模型y=－1.043 5+1.150 1x,该模型测算风速的中误差值为0.966,绝对值小于1,满足应急指挥现场对无人机测量风速精度要求。该方法得到风速测算精度高,可以为旋翼无人机实时获取风速风向提供一种可行方法,具有一定的实用价值。     

威特无人机航摄系统在露天矿开采中的应用

在露天矿的建设和生产过程中,主要任务有测量对象的空间位置,比如矿体的产状和形态,采剥工程的位置、形状、大小和它的空间变化,工业设施的布置,矿区边坡安全性、土石方量计算等工作~([1])。本文以威特(WingtraOne)下文简称威特无人机航摄系统在山西某露天矿航测项目为例,分析总结航测成果正射影像图DOM、数字线划图DLG、三维模型3D scence等在矿山测绘中的各种应用,为十三五提出的智慧矿山做出有力的推动作用。     

无人机山地航测避障路线规划方法

本文根据无人机航测特点分析了无人机在山地复杂地形中的航行与测量的要求,研究了无人机在山地中进行航测的避障路线。并以TKLM地区复杂山地地形为例进行了实例分析,运用数学方法对项目地地形进行了简化处理,通过分析无人机航测路线曲、直结合方式,无人机转弯航测速度等对影像影响,研究了无人机山地航测避障路线规划方法,为各行业无人机山地航测提供了技术保障。     

基于动态极坐标参数化的遥感影像匹配方法

图像匹配作为三维重建至关重要的环节,其精度直接影响了平差优化、正射校正等模块的精度。对于城镇、农场等特征密集型区域,特征距离小,相似性强,易于匹配图像;而针对草地、沙漠等特征不明显区域,特征距离大,如果使用特征点匹配的方法,严格阈值下难以获得足够数量的匹配对,放宽阈值又将引入较多误匹配对,这也是导致稀疏点云不够均匀的原因之一。在此场景下,本文提出了基于动态极坐标参数化的无人机正视影像匹配算法,首先对图像做极坐标参数变化,采用动态策略解决极轴方向采样不均匀的问题,使用最小二乘法对得到的极坐标影像对做位移方向上的匹配,匹配后得到的旋转量和平移量,将该结果和SIFT算法的结果做比较。本文设计了2组实验,即参数已知的解算实验和参数未知的解算实验,且每组实验进行3次。在同等配置的计算机上,对两张7360像素×5400像素,32位的影像,本文方法的位姿解算时间相比SIFT的时间减少约57%,二者求得的位姿差通常小于1%。结论表明二者的结果在精度上表现相当,在时间上明显优于SIFT算法,具有实际的应用价值。     

基于LSD算法的无人机影像电力线提取方法

根据无人机影像电力线的特征,利用LSD算法实现了电力线的自动提取。首先使用各向同性的Sobel算子对特征区域进行图像增强,再使用LSD算法进行线段提取,然后通过线段合并和线段拟合过滤线段集合,最后使用K均值算法进行聚类,筛选得到最终电力线结果。采用多种地物背景下的电力线影像进行实验,结果表明,该方法能提取完整的电力线,稳健性强,对电力巡线具有较大的实际意义。     

农村不动产登记发证中三维建模技术的应用探讨

将无人机低空倾斜摄影三维建模技术应用于农村不动产权籍调查,通过对三维模型矢量化处理,快速获取农村不动产地籍要素和房屋位置信息,提升农房调查效率的同时,将房屋三维模型空间数据与权籍调查登记信息数据有效融合,基于ArcGIS数据模型结构实现二维与三维数据的一体化存储与管理,建立二三维一体的农村不动产登记信息数据库,为三维空间的“自然资源一张图”应用与管理提供数据基础。将建筑物实景三维模型输出直接应用于农村不动产登记发证,产权信息表达更生动与直观,有利于更好维护农民权益,也为其他不动产产权表达形式进行了有益探索。     

无人机倾斜摄影构造地质剖面解译

甘肃大桥地区为典型山区地貌,地势险峻、地质灾害频发,本文基于无人机倾斜摄影技术,采用无人机采集图像并合成高分辨率影像及实景三维模型,结合地表面地质调查工作,对剖面进行构造地质解译。结果表明,实景模型的构建对分析地质剖面的地层、断裂等构造特征,查明研究区构造演化情况有极大的促进作用,能够有效避免在技术人员实地考察时因地质灾害造成的生命威胁,保障人员的生命安全。