青海省第一测绘院 青海西宁 810000
摘要:随着社会经济的快速发展,人口和土地资源的矛盾日益突出,为了提高土地利用效率,全面开展土地利用情况调查工作,对于国土资源部进行有效的土地管理工作至关重要。目前我国无人机进行影像获取正处于起步阶段,然而利用无人机进行土地利用调查,使用方便、成本低以及分辨率高,较适合小范围获取影像,这对于提高土地管理工作有很大的帮助。文章重点就无人机遥感影像数据处理在生产中关键环节进行研究分析,旨在为业内人士提供一些建议。
关键词:无人机;遥感影像;数据处理;关键环节
引言
在高速发展的信息时代,如何快速获取地理空间数据已经成为研究的热点。相对于传统的测量方法,以人造卫星、大飞机等为平台的航天航空摄影测量已经广泛应用,但是受气候、天气以及机场等因素影响巨大,尤其是在西部地区,全年的有效作业时间少,即使是利用卫星进行摄影测量,周期也比较长,无法满足影像应急需求。而运用无人机作为平台的低空遥感方法机动灵活,受外界因素的制约较小,能快速获取空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析,同时无人机遥感具有成本低、机动灵活、高时效以及高分辨率等优点,是传统卫星遥感和航摄的重要补充。将CORS系统和无人机低空遥感技术进行结合,为提高无人机遥感精度和后期数据处理提供了更好保障。
1无人机遥感影像数特性分析
无人机拍摄可得的影像有着更优的分辨率,借助人为调控,航拍显出了针对特性。通常状态下,它侧重去拍摄选出来的某区段信息,用作指引救援以及精准反映灾情。在灾后调研及评估之中,拍摄可得的这类影像还可予以运用,指引日后重建。突发地震以后,遥感传感器、飞行必备的遥感平台凸显了独有的优势,二者彼此互补,选取多样角度予以拍摄影像。在航空摄影中,设定多重方位予以拍摄,获取明晰的影像。借助飞艇及新式无人机,增设了遥感特性的新颖平台,安设数码相机,这种设备自带的体积很小,有着灵活优势。经由地表遥控,它提快了原有的获取速率,还省去起降跑道,也摆脱了偏大的气候阻碍。作为航拍补充,无人机特有的遥感途径最适宜局部范畴的常规拍摄,反映区域情况。
2无人机遥感技术的特点及应用
无人机是采用无线电遥控设备进行远程操控,或利用自身程序进行控制的无人驾驶飞行装置。无人机的低空遥感将获得高清晰度的影像作为目的,融合了GPS卫星定位和低空遥感的技术,形成了具有较高机动性与灵活性、体积小、成本低的无人机遥感系统,并广泛的应用于国土利用、矿产勘测、地质调查、环境监测、森林防火等多个领域。在汶川大地震当中,无人机更是充分发挥了其机动灵活、安全便捷的特点,弥补了卫星遥感以及航空遥感的不足,在第一时间为抗震救灾提供了宝贵的资料,对后期的救灾工作起到了很大的帮助。与卫星遥感和航空遥感相比,无人机低空遥感具备独特的优势。首先,无人机低空遥感更加迅速灵活,能够快速的对任务做出响应,而作业与维护的成本却要远远低于前两者;其次,无人机的飞行高度较低,能够获得大比例尺、高精度的影像,非常适合对小范围的区域进行高清晰度的拍摄;再次,无人机低空遥感的飞行高度通常在1000m以下,对民航等其他飞行设施几乎没有任何影响,所以无需申请空域;最后,无人机体积较小,便于携带和转移,并且能够获取高重叠度的影像,保证了后期处理的准确与可靠,但是无人机低空遥感也有一定的不足之处,由于无人机体型较小,工作时受风力的影响较大,使其难以承受过高的载荷,并且对载荷的体积和抗震性有着严格的要求,同时无人机搭载的成像设备在拍摄及后期处理的方式上与航空遥感及卫星遥感有所不同,给数据的获取与处理带来了一定的难度。
3无人机遥感影像数据处理在生产中关键环节研究
3.1无人机影像的获取
无人机的遥感系统主要由三个方面组成:,即空中控制系统、地面控制系统及数据后处理系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在无人机影像采集时,具体的操作流程有以下四个步骤:一是进行合理的航迹规划,将规划好的航线载入到控制系统;二是控制无人机按照航线飞行进行拍摄;三是将无人机拍摄的影像进行存储,并将数据发回地面控制系统;四是在完成一系列的任务后,结束飞行与拍摄。
3.2无人机影像的处理
在获取无人机拍摄的影像资料后,应该先进行检查,检查的步骤具体如下:第一,确定每一张原始获得的影像数据都能够正常打开,并且各方面的数据都是完整和准确的;第二,对数据进行抽查。,主要检查每张影像是否存在拍摄问题和拍摄中是否受到云或者雾等天气状况的影响;第三,确定坐标。拍摄地点的坐标有时会与影像中的坐标产生误差,如果遇到这种情况应该及时做好记录,对其作出细致的检查;第四,对无人机的航向重叠度、旁向重叠度等方面进行检查。
3.2.1影像的预处理
无人机上搭载的成像设备是数码相机,数码相机内的内方位元素和畸变差对相机的成像效果有着较大的影响。因此,在对影像处理前应该先要对数码相机进行检查,而且还要针对不同的型号的相机进行不同的方法处理畸变差,从而使影像的质量得到较大的提高。在一系列的检查之后,修正后的影像需要进行均色处理,使影像在亮度、灰度以及纹理等方面保持一致。
3.2.2影像的匹配
处理遥感影像数据的关键步骤之一是对影像进行匹配,进行特征的影像匹配法首先要在每幅影像上提取特征点,然后对不同影像上的特征进行匹配,利用SIFT特征自动匹配法和RANSAC算法对影像进行处理和优化,能够快速得到高质量的影响。
3.2.3全景影像图的拼接
全景影像图主要是针对无人机进行航拍时有无漏拍或是影像的重叠度能否达到要求而做的检查,而且与正射影像图相比,它能够不依据控制点的数据,只需要影像上的匹配点便可以直接快速拼接出全景影像图。
3.2.4区域网的空中三角测量
控制点和检查点的精确值可以让我们对所获得整体数据的精准度有一个充分的了解,对区域网的空中三角测量,可以在必要时采取一定的措施来提高整体结果的准确性。
3.2.5制作正射影像以及精度检查
在完成对空中三角测量后,便可以进行正射影像的制作。利用实验区的DEM配合之前得到的方位数据和匹配点对影像进行处理,最终得到精准的正射影像。在得到正射影像的基础上,我们还要对它的准确度进行检查,找出其中的误差,以便得到正确的正射影像。在实验过程中,根据无人机采集的遥感影像的数据特点,即无框标、无准确的定向,无地理参考等问题,做了以下处理方法:第一,在每张裁剪后的照片后面加上地理参考;第二,将影像加上UTM投影信息,使影像的变形率小;第三,将图片进行高分辨率处理,并放到格网中进行剪裁,结合地面GPS点地形图进行几何定位,通过mosaic合成一张大图片。
结束语
综上所述,无人机特有的影像处理提快了处理速率,处理得来的解析数值没能用作直接去定向,但可辅助测量。经过拼接航带,手动增设了适宜的连接点,确认测得数值是精准的。导入数值以后,依循常规流程予以搜集信息、生成地物特性,针对这一流程的图像予以校正,这就简化了接续的平面处理,快速制备了明晰影像图,符合处理需要。
参考文献
[1]王慧.PhotoScan在无人机遥感影像数据处理中的应用[J].测绘与空间地理信息,2017,40(05):109-111.
[2]马晓.刍议无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].电子技术与软件工程,2016(15):210.
论文作者:龚克,李小刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签:无人机论文; 遥感论文; 影像论文; 低空论文; 射影论文; 数据论文; 数据处理论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;