无人机影像在地质灾害调查中的应用论文_于潇

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摘要:地质灾害给人们带来的危害非常大,地质灾害发生后的具体信息获取、传输与处理更是有效降低灾害的重要途径。为此,提出一种测绘无人机在地质灾害调查中的应用,准确高效对灾害情况进行动态评估。

关键词:无人机影像;地质灾害调查;应用

1使用无人机影像快速处理技术对处理地质灾害复杂环境的重要性

我国的地质灾害情况较多,当地质灾害发生之后,及时进行相应的监测和救援,能够全面降低灾害的不利影响。在对地质灾害的复杂环境进行监测的过程中国,使用传统的应急监测成像手段是不能够满足实际的需求的,常规的航空遥感手段和遥感卫星无法全面收集到地质灾害复杂环境的全部信息,针对一些复杂程度较高的区域,无法及时进行成像处理,给救援重建工作造成了较大困扰。很多应用在地质灾害复杂环境下监测成像的技术手段都存在机械振动情况较为明显、光照效果不好以及监测区域范围较小的问题,导致成像的效果较差,主要表现在:形成的影像有畸变现象、影响不够清晰、拼接效果不好以及航带排列不够整齐等方面。无人机影像快速处理技术是当前重要的成像技术,积极弥补和改善了原有遥感技术的不足之处,综合应用了多种现代技术的手段,对复杂环境进行成像处理的效率更高,成果更好。使用无人机影像快速处理技术对地质灾害复杂环境进行成像处理,具有良好的现实意义。无人机影像在进行航拍传输的过程中,如果噪声的影响过大,将会影响到最后的成像效果,因而当前使用的无人机影像快速处理技术将这方面进行了充分的控制,从而提高了成效的准确性和精度性。

2.无人机航拍技术的地质测绘应用标准

2.1建立无人机影像的噪声模型

无人机影像快速处理技术中传感器的高分辨率数码相机容易受到外部环境的影响,比如说说温度过高、有杂质存在等方面,即使并没有光照直接照射到像素之上,也会导致像素单元出现暗电流,从而引发暗电流噪声的存在,给传感器的正常使用造成了严重影响。外部环境中的光照对比度越高,对于想象的亮度和色度造成的影响就越为明显。针对这一问题,需要及时进行图像去噪的处理,才能够有效改善影响的视觉效果质量,并且给后续高分辨率的目标识别工作奠定坚实基础。建立起无人机影像的噪声模型,从模型的角度出发,逐步提升无人机影像处理系统的整体适应能力。影像退化模型,是无人机影像噪声模型中的常见模型。成像系统和通讯信道这些不可预见的问题的存在,给影像的生成和传输造成影响,容易导致图像的退化。在建立无人机影像噪声模型的过程中,首先需要对噪声的分布模型进行分析。噪声分布模型主要是将噪声作为独立的空间坐标,它和图像本身的概率分布情况无关,对噪声分布的情况进行描述。其次想要更好的去除噪声的影响,需要使用数学概率统计分布的方式对噪声的分布情况进行描述,其中还需要使用到随机变量的概率密度函数,这种方法能够有效解决瑞利噪声分布和脉冲噪声分布的问题。

2.2布置航拍网点

在航拍之前将航拍区域确定之后,需要对其进行设点拍摄,这样的话才会更好的是拍摄过程更加合理与规范,在布置拍摄点时要根据具体的拍摄环境做出调整,从而减少周围环境的影响,使信息处理系统对传回的数据能够做到更加精确的分析。

2.3绘制数字地图

将传回来的拍摄图像采用建模的方式来进行分析,然后利用三角测量系统来构建一个三维的立体模型,然后将数据带入进去,最终得出核线影像,然后进行图像编辑,根据比例确定结果,除此之外,还需要对数字地图上的一些细节之处做好放大标注,在接下来的工作对其进行查验时能够得到最为精准的测量信息,最终绘制出数字地图。

2.4无人机影像快速处理技术中有雾影像清晰化的研究

地质灾害通常都是伴随着较为恶劣的天气出现的,并且在地质灾害发生后,十分容易出现有雾的天气状况,如何在有雾的天气保证无人机影像快速处理技术得到的影像是清晰无障碍的,是众多科学研究者不断探讨的问题之一。使用大气散射模型,对天气因素中进行去雾清晰化的方式具有良好的实际效果,在当前无人机影像快速处理技术的实际应用中十分常见。大气散射模型主要是当成像设备在接收物体光线的过程中,将雾的传播强度进行了有效降低,从而使得成像传感器收到的信号能量也有所降低。无人机影像快速处理技术进行有雾影像清晰化的研究,主要应用的是暗通道理论,这种理论在实际使用的时候,能够将雾进行有效去除,从而进行后续的成像工作。自适应引导滤波的图像清晰化方式,能够通过大气光对图像的影响,对图像进行全面的恢复,从而提高无人机影像快速处理技术的效果。滤波技术在实际的使用中有两种表现类型,分别是局部滤波和全局滤波。引导滤波能够控制有雾的天气状况,从而将有雾天气下的影像进行清晰化的处理,从而提高无人机影像快速处理技术的处理效果。

3无人机在地质灾害调查中的改进

3.1无人机参数较正

在进行无人机相机检校参数时,只要知道某一独立系统中准确的三维空间坐标即可,不必知道绝对坐标,以垂直的大山为建立坐标,首先,将垂直的大山坐标原点平移,使坐标原点0?1与0?2重合。其次,对于同原点的两个三维空间直角坐标系0-X?I?Y?I?ZI和O-X?Z?Y?Z?Z,通过旋转,实现O-X?I?Y?I?ZI到O-X?ZY?ZZ?Z的变换。最后,将正面方向作为x方向,向上为z方向,左手系构建独立坐标系。在物方坐标中,直接用全站仪测定了标志点在假定坐标系中的坐标。采用A(X,Y,Z)、B(X,Y,Z)与前方交会方式,求解人的坐标为:

通过表1能够发现,使用无人机进行地质灾害调查,传统方法使用16天的调查数据调查,通过改进4天就能完成,大量节约了成本,提高了效率,满足实际工作要求。

结语

总的来说,随着科学技术的发展,测绘技术水平也在逐渐的提升。在此文章当中,作者主要是对无人机在地质灾害调查中的应用进行相关的分析,并通过实例的方式,来进一步分析,目的在于能够为地质灾害调查中无人机的应用提供一个借鉴。

参考文献

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论文作者:于潇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/27

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