无人机测绘在海岛监测中的应用研究

近年来,我国海岛经济发展迅速,海岛附近的土地利用变更迅速,需要采用更为快捷的测绘手段实现对海岛的动态监测。无人机测绘为海岛监测提供了一种现代化的手段,具有机动、灵活、快速等特点。本文利用无人机对大连西中岛附近海域进行航摄,通过对影像进行一系列处理,获取了该区域的大比例尺地形图及正射影像,验证了无人机测绘在海岛监测中的可行性。     

旋翼无人机数字摄影在大比例尺正射影像图制作中的应用

旋翼无人机具有起降条件简单、便于操控、垂直起降、影像清晰、安全系数高等诸多优点,适合应用于小范围平坦地区的摄影测量。本文以六旋翼无人机航摄系统完成小区域大比例尺正射影像图制作为实例,介绍了该型无人机系统的组成、功能特点及作业方法,并对航测成果精度进行检核。结果表明:在像控点布设位置、密度符合要求的情况下,旋翼无人机航摄基本能满足1∶2 000正射影像图制作的要求。     

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。     

利用无人机影像和广义迭代重加权最小二乘法的三维重建

为了提高基于无人机影像重建三维场景的效率,提出了应用广义迭代重加权最小二乘法的全局式三维重建方法。首先,介绍了广义迭代重加权最小二乘法的基本思想和具体步骤;接着,将全局旋转矩阵的求解转化为李代数中旋转向量的求解问题,利用结合范数优化和迭代重加权最小二乘的方法求出全局旋转最优解;然后,根据极线几何约束条件,解算相机在全局坐标系下的相对平移方向向量,在广义迭代重加权最小二乘架构下,利用二次规划法求出相机全局位置最优解;最后,对影像位姿参数和重构三维点进行光束法平差优化。实验结果表明该方法在提高重建效率的同时,能够更真实地恢复场景的几何形态。     

DEM 网格间距对重力近区地形改正精度影响及验证

利用分形随机算法建立平地、丘陵和山地3种精细地形仿真场景,将DEM逐级重采样为不同网格间距,分析不同DEM网格间距对3种地形的重力近区地形改正误差影响。发现随着DEM网格间距的增加,近区地形改正误差随之增大。对于平地,使用1∶10 000的DEM,网格间距为5m仍能够满足规范要求;对于丘陵地,使用1∶5 000的DEM,网格间距为2.5m能够满足规范要求;对于山地,使用1∶1 000的DEM,网格间距1m能够满足规范要求。通过消费级无人机获取丘陵地精细地形,验证地形仿真的结论,同时说明消费级无人机能够应用于重力近区地形改正。     

消费级无人机在大比例尺测图中应用与精度评价

以分别搭载大视场角普通相机和鱼眼相机的消费级无人机为例,在对相机的高精度标定基础上,选取典型丘陵和山地实验区分别对两种消费级无人机大比例尺测图能力进行实验和精度评价,结果证明消费级无人机在合理的航测方式下,其测图结果的空三精度、分辨率及高程精度均可满足国家1∶500大比例尺地形测图的精度要求,可以推广应用到小范围大比例尺测图和修测任务中。     

无人机航测水域控制点布设方案的精度试验

针对大面积水域航测控制点布设困难,成果精度难以保障的问题,该文重点研究了在其周边区域布设控制点的方法,提出采用密周边隔基线的区域网控制点布设方法,逐步增加控制点布设间距,减少控制点数量,优化区域网控制点布设方案。相比于传统航测区域网控制点布设方法,其需要的外业控制点则更少,而达到的成果精度相当,提高了经济效益。试验显示,控制点采用"密周边2~12条基线间距布设"可满足测制1∶500大比例尺地形图精度的要求。     

基于旋翼无人机雷达的船只目标成像与类型识别研究进展综述

载有成像雷达的旋翼无人机具有成本低廉、对起降条件要求低、飞行姿态灵活多样等优点，可以在热点区域进行普查、详查或长时间悬停凝视等多模式成像监测，现已成为海上船只目标监测识别的重要手段。本文分别从旋翼无人机雷达硬件系统、无人机载雷达动目标成像、船只目标类型识别和目标三维结构特征提取等四方面开展国内外研究进展综述。总结分析发现当前利用旋翼无人机雷达进行船只目标成像和类型识别，尚存在运动船只成像散焦、三维结构重建难度大、类型识别精度低等问题，迫切需要推动相关技术的发展。     

青藏高原高海拔—难进入地区无人机地质调查试验研究与应用展望

青藏高原空气稀薄、气候恶劣、环境脆弱,是世界海拔最高、面积最大、地质构造最为复杂的地区,被称为世界第三极和造山的高原,属于全球典型的高海拔—难进入地区,传统的地质工作方法受到一定制约。本文首次将无人机引入海拔5000 m的藏北高原开展地质调查工作,探索研发无人机地质填图技术。通过5种不同类型无人机填图飞行试验,本文认为固定翼和旋翼无人机经螺旋桨、机身机翼以及倾斜摄影平台升级后可用于高海拔—难进入地区的大—中等比例尺（1∶50000至1∶1000）区域地质调查等地学领域野外作业。改进后的无人机理论寿命更长、飞行更加平稳、影像质量大幅提升。经实地飞行试验和野外校验,无人机获得的影像数据精度优于遥感卫星,局部精度最高可达3 cm,各地质体接触关系及纹理清晰明显,地质解译效果好,总体正确率高于95%。无人机地质填图技术具有成本低、数据获取快速、空间分辨率高、搭载设备类型多样等优势,在未来可与大数据、移动互联网、人工智能、虚拟现实技术结合创建一种安全、多维度、高精度虚拟地质作业平台,满足个性化、智能化、实时化、精确化的地质矿产工作需求。     

基于无人机遥感的四川省昭觉县农业产业园土地适宜性评价

昭觉县是大凉山腹地的典型彝族聚居县,也是国家级深度贫困县,以传统农业居多,为推动农业发展方式的转变,昭觉县开展了现代农业园建设。笔者通过无人机航测,获取了拟建园区的高分辨率影像,使用面向对象的影像分析软件,快速提取了土地利用现状等信息,结合收集的其他资料,筛选了坡度、坡向、断层、地质灾害、土地利用、灌溉、交通、自然保护区8个评价因子,在GIS的支持下,先开展单因子土地适应性评价,然后进行综合评价。结果显示：拟建园区土地适宜性以适宜性高和适宜性较高等级为主,二者合计2.56 km²、占79.26%,超过3/4,土地适宜性好,适宜建设现代农业产业园,适合建设标准化蔬菜温室大棚和露地蔬菜种植基地,建成后,不但可以为周边地市提供蔬菜供应,还可带动园区周围农户增收,促进周围农户脱贫,发展前景好。小型无人机遥感系统具有机动灵活、成本低的优势,能快速获取小区域、大尺度农业产业园区的基础数据,在西南地区小区域土地适宜性评价中应用效果好。小区域土地的自然环境与社会环境相对单一,许多大区域土地适宜性评价指标并不完全适用,需要根据土地利用的主要目的选择合适的评价指标。