汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究_周洁萍
汶川地震灾区应急影像地图制作技术
汶川地震灾区应急影像地图制作技术
陈军;陈利军;廖安平;商瑶玲;朱武
【期刊名称】《遥感学报》
【年(卷),期】2009(013)001
【摘要】结合汶川地震灾害应急对影像地图的需求,针对灾区分县1:25 000和1:5000影像地图设计过程中的一些相关技术进行了试验和总结,为今后影像地图的设计与制作提供理论和方法上的参考.
【总页数】7页(P162-168)
【作者】陈军;陈利军;廖安平;商瑶玲;朱武
【作者单位】国家基础地理信息中心,北京,100044;国家基础地理信息中心,北京,100044;国家基础地理信息中心,北京,100044;国家基础地理信息中心,北
京,100044;国家基础地理信息中心,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TP79
【相关文献】
1.地震灾区雷电灾害应急管理问题及对策建议——以汶川、玉树地震为例 [J], 左雄;何泽能;官昌贵
2.虚拟参考站(VRS)在汶川地震灾区应急测绘基准建设中的应用 [J], 黄治荣;田永明;殷达伟
3.四川汶川地震灾区应急测绘基准精度检测 [J], 余银普;李冲
4.汶川地震灾区影像地图的研制 [J], 陈利军;廖安平;商瑶玲;张宏伟
5.汶川地震灾区应急手机疫情报告系统的研发与应用 [J], 马家奇;周脉耕;李言飞;郭岩;苏雪梅;戚晓鹏;葛辉
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汶川地震对数字成都震后地下管线高程转换的影响分析
汶川地震对数字成都震后地下管线高程转换的影响分析李云;尚金光;王利华;代佶懿【摘要】成都市域的测绘系统采用独立的坐标系和高程系。
而地下管线作为数字成都项目的一项基础地理信息，需要将其高程基准统一为1985国家高程基准。
由于5·12汶川地震对成都平原的高程产生了一定的影响，因而在震后地下管线高程转换之前，应首先计算出汶川地震所引起的成都高程变化，并分析其对管线高程转换的影响。
通过震后的二等水准网复测，并联测国家一等水准点，分析得出了地下管线高程转换方案。
%The surveying and mapping of Chengdu is based on the lonely coordinates and heights .As a basic geo-matics,the height of pipes underground is needed to transformed to 1985 national height datum .5· 12 Wenchuan disas-ter do influence Chengdu height ,so it’s to calculate the height deformation with the earthquake and analyz the influence on height transformation before this work .Through the second level survey after earthquake ,the pipe height transformation method is calculated .【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P120-121,125)【关键词】地震;数字成都;地下管线;高程转换;影响分析【作者】李云;尚金光;王利华;代佶懿【作者单位】成都市勘察测绘研究院，四川成都610081;成都市勘察测绘研究院，四川成都 610081;成都市勘察测绘研究院，四川成都 610081;成都市勘察测绘研究院，四川成都 610081【正文语种】中文【中图分类】P226+.32011年6月,国家测绘地理信息局批复同意将成都市列为2011年数字城市地理空间框架建设试点,即在成都市构建多层次、高精度、三维的数字成都地理空间框架,形成可持续、可扩展的、开放的、覆盖全域的地理信息公共平台[1]。
“国家数字测震台网数据备份中心”在四川汶川特大地震相关研究的快速开展中发挥重要的数据支撑和保障作
这 次 四川 汶川 特大地震 相关 研 究 的快 速 、深 入、 有序 开展 的数据 支撑 和数 据保 障方 面 发 挥 了重大作 用 ，反 应之 快 ， 及 的地 震 台 站 涉
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第期 ６
郑 ： 嘉 震霸 尊 秀 等“ 国
为地震科学研究提供 良好的数据服务， 实现
面 向地震科 学 研究 、面 向国家 各个 行业 需求
的科学研究产品共享 与服务 。 该中心的建设 完成 也是 中 国地 震局 地球 物理 研究所 地震监
测预报 体 系建设 和地 震科学 研究 的重要科 技
平 台。 “ 国家数 字 测震 台 网数 据 备 份 中 心 ” 实
截 止 到 目前 ， 始 数据 总存 储 量 约 为 ６Ｔ 原 Ｂ
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基于改进ＤｅｅｐＬａｂＶ３＋的引导式道路提取方法及在震源点位优化中的应用
２０２４年３月第３９卷第２期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｒ．２０２４Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２收稿日期：２０２３ ０６ ０３基金项目：国家自然科学基金面上项目“基于频变信息的流体识别及流体可动性预测”（４１７７４１４２）；四川省重点研发项目“工业互联网安全与智能管理平台关键技术研究与应用”（２０２３ＹＦＧ０１１２）；四川省自然科学基金资助项目“基于超分辨感知方法的密集神经图像分割”（２０２２ＮＳＦＳＣ０９６４）第一作者：曹凯奇（１９９８ ），男，硕士，研究方向：遥感图像标注。
Ｅ ｍａｉｌ：８１９０８８３３８＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：文武（１９７９ ），男，博士，研究方向：人工智能在地球科学的应用、高性能计算。
Ｅ ｍａｉｌ：ｗｅｎｗｕ＠ｃｕｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ０６４Ｘ．２０２４．０２．０１６中图分类号：ＴＥ１９文章编号：１６７３ ０６４Ｘ（２０２４）０２ ０１２８ １５文献标识码：Ａ基于改进ＤｅｅｐＬａｂＶ３＋的引导式道路提取方法及在震源点位优化中的应用曹凯奇１，张凌浩２，徐虹１，吴蔚３，文武１，周航１（１．成都信息工程大学计算机学院，四川成都６１０２２５；２．国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都６１００９４；３．中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司采集技术中心，河北涿州０７２７５０）摘要：为解决自动识别方法在道路提取时存在漏提、错提现象，提出一种引导式道路提取方法提高修正效率。
在ＤｅｅｐＬａｂＶ３＋原有输入通道（３通道）的基础上添加额外输入通道（第４通道），将道路的４个极点转化为二维高斯热图后作为额外通道输入网络，网络以极点作为引导信号，使网络适用于引导式道路提取任务；设计并行多分支模块，提取上下文信息，增强网络特征提取能力；融合类均衡二值交叉熵和骰子系数组成新的复合损失函数进行训练缓解正负样本不均衡问题。
地质灾害防治的“千里眼”与“火眼金睛”——测绘地理信息新技术在四川地质灾害防治中的应用
10 Septem ber 2020地质灾害防治的“千里眼”与“火眼金睛”-测绘地理信息新技术在四川地质灾害防治中的应用文、图/陈思思曾超四川省位于我国西南部，地形地貌、地质构造条件复杂，地质灾害种类多、分布地域广、发生频率高、灾害损 失重，是我国地质灾害最严重的省份之一。
面对全省地质灾害防治的严峻形势，近年来四川省建立了较为完善的群 测群防体系，防灾减灾救灾成效显著。
但是，“6 • 24”茂县高位远程山体垮塌等多起地质灾害仍旧造成了重大人 员伤亡和财产损失。
这些导致灾难性后果的地质灾害一般地处高位、植被覆盖度高、隐蔽性强、排查人员难以到达，传统人工排查和群测群防手段往往难以提前发现。
科技引领硕果累累为贯彻落实党中央“坚持以人民为中心，以防为 主、防抗救相结合”的重要要求，近年来，四川测绘地 理信息局（以下简称“四川局”）按照自然资源部聚焦 突发性地质灾害“防”的核心需求，综合运用合成孔径 雷达（SAR)、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载 激光雷达（LiDAR)等多种测绘地理信息新技术手段，在突发事件应急测绘保障、地质灾害调查评价及隐患识 别、地质灾害监测预警、地质灾害治理及应急救援等领 域开展了一系列科技创新与技术支撑工作。
承担了 《“8*8”九寨沟地震灾后恢复重建地质灾害防治遥 感测绘调查》《四川省地质灾害综合防治体系建设应急 测绘保障》《空-天-地-内一体化地质灾害探（观）测 技术研宄项目》等多项国家及省部级重大工程和科技专 项，形成了包括天空地一体化的地质灾害调查监测技 术、无人机集群灾情地理信息获取系统、三维应急测绘 智能化服务平台等系列地质灾害防治测绘保障技术创新 成果，打造了地质灾害防治的“千里眼”（SAR+高分辨 率卫星遥感）和“火眼金睛”（机载LiDAR+无人机遥 感）。
与此同时，通过国家应急测绘保障能力项目建设，配备了中航时固定翼无人机航空应急测绘系统、应急前 线勘测系统等一批先进装备，具备了我国西部7500米以 下灾害现场多源数据快速获取、30分钟内完成应急数 据自动化处理、2小时内提供应急空间分析成果及指挥 用图、5小时内提供实时应急测绘服务的能力。
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法WESTERN RESOURCES遥感测绘2019年第二期无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法张肃四川省地质调查院成都610031扌商要：无人机航空摄影技术在近年来得到了迅速的发展，无人机具有起降方便，分辨率高，响应速度快的特点，在抢险救灾，地质灾害监测等方面发挥了重要作用。
无人机航空摄影生成的地形图中的高程点提取是地形图制作的重要步骤，本文提出了一种自适应的地形图高程点提取算法，相对于传统的算法，具有精确度高，计算简单，实用性强等特点。
该算法的基础是数学形态学中的图像膨胀算法。
本文将此算法用于陕西省丹凤县和紫阳县的无人机航摄生成的地形图中，提取了符合要求的高程点。
结果表明，提取的高程点完全满足了地形图的要求，说明了该算法的准确性和实用性。
关键词：无人机；地形图；高程点；算法A fast extraction algorithm for surface peaks of DEM derived fromUAV aerial photographyzhang suAbstract：UAV aerial photography technology has been rapidly developed in recent years.UAV has the advantag-es of convenient take—off and landing,high resolution and fast response,and plays an important role in disaster relief and geological disaster mon让oring.The surface peaks extraction in the topographic map generated by aerial photogra-phy of UAV is an important step in topographic map production.This paper proposes an adaptive topographic map sur-face peaks extraction algorithm,which has higher accuracy and simple calculation than traditional algorithms.And this method is more practical.Thebasis of this algorithm is the image expansion algorithm in mathematical morphology.In this paper,the algorithm is applied to the topographic map generated by the UAV aerial photography in Danfeng County and Ziyang County of Shaanxi Province,and the surface peaks that meet the requirements are extracted.The results show that the extracted surface peaks fiilly meet the requirements of topographic maps,indicating the accuracy and practicability of the algorithm.key word:UAV,DEM,surface peaks,algorithm1?无人机航摄的应用与发展无人机航空遥感是近年来发展起来的一种遥感技术的新手段和遥感技术研究的一个热点领域，具有低空云下飞行、起降方便、分辨率高的特点，是卫星遥感和有人机航空遥感的重要补充，现在无人机摄影已经广泛用于地质灾害抢险救灾等领域叭无人机航空数据相对卫星数据来说，受天气的影响要小,数据快速获取的效率更高。
汶川地震同震形变的静态和动态分析
表１ 四川参考站在 Ｄ Ｏ Ｙ １ ３ ５与 Ｄ Ｏ Ｙ １ ３ ２之间的位移变化 ｍｍ） （ 单位： Ｔ ａ ｂ ． １ Ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎｄ ｏ ｙ１ ３ ５ａ ｎ ｄ１ ３ ２ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ＷＧ Ｓ ８ ４ａ ｎ ｄ Ｌ Ｏ Ｃ （ ｕ ｎ ｉ ｔ ： ｍｍ） ｘ ｙ ｚ Ｎ Ｅ Ｕ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Ｃ Ｈ Ｄ Ｕ （ 成都） １ ６ ６ ． ８ － ４ ５ ． ９８ ８ ． ７ １ ２ ０ ． ２－ １ ５ ０ ． ５－ ２ ７ ． ９ Ｊ Ｙ Ａ Ｎ （ 简阳） ７ ４ ． １ － ２ １ ． ２３ １ ． １ Ｌ Ｅ Ｓ Ｈ （ 乐山） １ ３ ． ２ － ３ ４ ． ９－ ８ ． ８ （ 泸州） ５ ． ９ － ７ ． ６ ２ ． １ Ｌ Ｕ Ｚ Ｈ Ｍ Ｙ Ａ Ｎ （ 绵阳） ３ １ ０ ． ７ １ ７ ． ６３ ６ ． ３ Ｎ Ｅ Ｉ Ｊ （ 内江） １ ７ ． ８ － １ ４ ． ４ ５ ． ２ ４ ６ ． ８ － ６ ６ ． ３－ １ ８ ． ０ １ ０ ． ７ ６ ． １ － ４ ． ６－ ３ ６ ． ６ － ３ ． ７ － ６ ． ８ 图１ 四川参考站点分布以及地震前后位移变化 Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ Ｇ Ｐ Ｓｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎＳ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓｂ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅａ ｎ ｄａ ｆ ｔ ｅ ｒｔ ｈ ｅｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ 站名 坐标差（ ＷＧ Ｓ ８ ４ ） 坐标差（ Ｌ Ｏ Ｃ ）
地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测研究——以2022年6月1日四川芦山地震为例
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ 工程地质学报 １００４－９６６５／２０２２／３０（３）０７２９１１范宣梅，方成勇，戴岚欣，等．２０２２．地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测研究———以２０２２年６月１日四川芦山地震为例［Ｊ］．工程地质学报，３０（３）：７２９－７３９．ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０２２－０３２８ＦａｎＸｕａｎｍｅｉ，ＦａｎｇＣｈｅｎｇｙｏｎｇ，ＤａｉＬａｎｘｉｎ，ｅｔａｌ．２０２２．Ｎｅａｒｒｅａｌｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｉｎｄｕｃｅｄｌａｎｄｓｌｉｄｅｓ—ＴａｋｅｔｈｅＬｕｓｈａｎＥａｒｔｈｑｕａｋｅｏｎＪｕｎｅ１，２０２２ａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ，３０（３）：７２９－７３９．ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０２２－０３２８
地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测研究———以２０２２年６月１日四川芦山地震为例
范宣梅 方成勇 戴岚欣 王 欣 罗永红 魏 涛 王运生（地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学），成都６１００５９，中国）
摘 要 ２０２２年６月１日１７时００分，继２０１３年芦山地震，时隔９年四川省雅安市芦山县再次发生ＭＳ６１级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库，采用深度森林算法，建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“６·１”芦山地震诱发滑坡的快速预测，在震后１ｈ内获取了滑坡空间分布概率预测结果，并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明，本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主，高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区，断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据，发现模型预测准确率达８０％以上，特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区，说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足，为震后应急救援提供科学支撑。关键词 芦山地震；地质灾害；同震滑坡；机器学习；预测模型中图分类号：Ｐ６４２２２ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０２２－０３２８
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<name>5 </name> <description><! [ CDATA[ ID:5 <BR> data:20080522 <BR> time:11∶10∶56 <BR> lon:104.444366 <BR> lat:31.8030962 <BR> hight:1544.582 <BR> … <IMG SRC=“../Image/Beichuan/ IMG 5328.JPG” ><BR> ] ] ></description> <Point> <coordinates>104.444366, 31.8030962, 0 </coordinates></Point> </Placemark> 其中 name是对索引数据的描述 , CDATA部分是对 元数据的描述 , 而 Point部分是对定位数据的描述 , 图像数据的描述由 IMG实现 。 在以上对于影像建 立的索引 XML文件基础上 , 建立影像数据库 , 以分 层方式 , 按照不同的影像级别对无人机影像及其他 遥感影像数据进行组织 , Dom存放影像原始数据 , 而 Index存放影像索引数据 , 数据库结构见图 3。
第 12卷 第 6期 2008年 11月遥 感 学 报 JOURNAOFREMOTESENSING
文章编号 :1007-4619(2008)06-0877-08
Vol.12, No.6 Nov., 2008
汶川地震灾区无人机遥感影像获取 与可视化管理系统研究
周洁萍 , 龚建华 , 王 涛 , 汪东川 , 杨荔阳 , 赵向军 , 洪 宇 , 赵忠明
影像纠正配准的原理是利用图像坐标和地面坐标 (另一图像坐标、地图坐标等 )之间的数学关系 , 即输入 图像和输出图像间的坐标转换关系实现 。纠正后的新 图像的每一个像元 ,根据变换函数 , 可以得到它在原始 图像上的位置 。如果求得的位置为整数 , 则该位置处
第 6期
周洁萍等 :汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究
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的像元灰度就是新图像的灰度值 ;如果不是整数 , 则通 过对周围的像元值进行内插来求出新的像元值 。在本 研究中 , 实验用高分辨率遥感底图为 2008-05-22北川 地区福卫影像 2m全色波段与 8m多光谱波段融合影 像 , 欲纠正配准的影像为同一天的北川地区唐家山附
近涧江流域 0.2m分辨率航片 。选取 WGS1984 UTM Zone48N作为影像投影 , 对超低空遥感影像采用选取 同名点配准的方法进行了几何纠正 , 选取 6个以上同 名点 , 采用二次多项式法方法纠正 , 经几何纠正和配准 后的超低空遥感影像见图 2。
图 1 无人机影像获取及三维可视化管理系统 Fig.1 ThestructureofUAVremotesensingimage
acquiringandvisualizationmanagementsystem
航迹规划子系统实现根据遥感任务的要求 , 对 待拍摄地区进行航迹规划的任务 , 规划无人机飞行 的路线, 并载入无人机航线控制模块, 使无人机可 以根据预定航迹进行遥感影像数 据采集工作 。 无 人机影像获取 子系统中的无人机监测控制模块是 通过无线通讯对无人机方位 、姿态等各项参数进行 监测 , 并对无人机飞行航线和姿态进行控制 ;遥感 影像采集传输模块, 控制遥感传感器进行航空摄 影 , 将采集的遥感影像通过无线传输通道将飞行数
3 关键技术研究
3.1 基于高 分辨率遥 感影像 的无人机 影像配 准 技术
传统无人机影像处理技术普遍采用 地面控制 点 GCP(groundcontrolpoint), 对整个拍摄区域的遥 感影像进行纠正 。但在山区地震灾害条件下 , 由于 道路封闭不能到达无人机航拍线路地点 , 无法进行 地面控制点设置 , 因此 , 需要采用其他技术 , 对在缺 少地面控制点的情况下基于同地区同期 高分辨率 遥感影像进行影像配准 。
图 2 配准后的无人机影像 Fig.2 UAVremotesensingimageafterimagerectification
3.2 无人机影像的空间索引管理技术
基于大范围无人机影像的海量特征 , 为了便于 无人机影像的管理和快速浏览 , 基于数据库对无人 机影像进行空间索引管理和可视 化 。 由于无人机 一次飞行即获取几百张影像, 影像数据量大, 重叠 度高, 对这些影像进行管理和使用, 需要基于数据 库技术, 并采用空间索引的方法, 对无人机影像进 行有效管理和直观索引 。 根据影像的元数据和定 位数据建立无人机影像数据库 , 从影像数据的应用 角度, 建立影像数据库 ,首先一个最为重要的功能 是实现高效的数据检索 、查询 , 以及空间分析功能 。
空间索引也 称为空间访 问方法 (spatialaccess method, SAM), 是指依据空间对象的位置和形状或 空间对象之间 的某种空间关系按一定的顺序排列 的一种数据结构 , 其中包含空间对象的概要信息如 对象的标识外接矩形及指向空间对象实体的指针 。 本研究以 XML文件形式对无人机影像和其他影像 的定位数据 、索引数据 、元数据和图像数据进行组 织 , 将具有经纬度坐标的图例标识作为空间索引指 针 , 部分 XML文档如下例 。
2 影 像 获取 与 三 维 可 视化 管 理 系 统 框架设计
据传输到地面接收平台 。 影像预处理子系统 , 对无 人机影像由于镜头焦距的改变 、像主点的偏移和镜 头光学畸 变 等数 码 相机 镜 头产 生非 线 性畸 变 纠 正 [ 11] , 针对成像时由于飞行器姿态变化引起的图像 旋转和投影变形纠正 , 进行影像配准使其获得空间 地理信息 。可视 化管理子系统中的无人机影 像空 间索引可为海量的无人机影像在三维可 视化环境 中建立空间快速检索及管理 , 无人机影像三维可视 化模块可以将无人机影像直接与地形叠 加进行直 观的三维可视化显示 。
1 引 言
自 1917 年英国 人研制 成功了 世界 上第 一架 无人机后 , 无人机经过了无人靶机 、预编程序控制 无人侦察机 、指 令遥控 无人侦 察机和 复合控 制多 用途无人机的发展过 程 [ 1] 。 到 20 世 纪 80 年 代 , 无人机得到 日益广 泛的应 用 , 将无人 机技术 应用 于航空摄影领域逐渐成为研究的热点问题 。 无人 机作为卫星 遥感不 可缺少 的补充 手段 , 具有 可在 云下低空飞 行能力 , 弥 补了卫 星光学 遥感和 普通 航空摄影经 常受云 层遮挡 获取不 到影 像的缺 陷 ; 具有灵活机动的特点 , 无需机场起降 , 可进行车载 起飞 、伞 降 和水 面降 落 等多 种 方式 ;由于 无人 驾 驶 , 回避了飞行员人身安全的风险 , 适于救灾应急 等 。 近年来 , 国内的科研单位 , 如中国科学院遥感 应用研究所 、北 京大学 遥感与 地理信 息系统 研究 所 、中国测绘科 学研究 院等在 无人机 遥感技 术和 后期图 像 处 理 方 面 做 了 很 多 研 究 和 探 索 性 工作 [ 2— 5] 。
(中国科学院 遥感应用研究所 , 遥感科学国家重点实验室 , 北京 100101)
摘 要 : 介绍无人机遥感影像获取 、纠正 、配准及可视化管理的关键技术与系统 研发 。 论文设 计无人机 影像获取 及三维可视化管理系统的框架结 构 , 包括航迹规划 、无人 机影像获 取 、影像预 处理及三 维可视 化 4个子 系统 ;讨论 了基于高分辨率遥感影像的无人 机影像配准 、无人机影像 的空间 索引管 理 、基 于四叉 树的影 像金字 塔及细 节层次 模型等关键技术 。 基于自主研发 的虚拟地理环境数字地球平台 (VGE-3DGlobeEarth), 构建了汶 川地震应 急三维可 视化遥感影像管理系统 , 在 “ 5· 12”汶川地震的救援与次生 灾害应急中 进行了实 践应用 。 同 时该系 统可继 续服务 于汶川地震灾后重建的 信息共享管理 、发布以及空间决策支持 。 关键词 : 无人机 ;遥感影像 ;配准 ;三维可 视化 ;汶川地震 中图分类号 : TP79 文献标识码 : A
无人机影像获取及可视化管理系统 , 包括航迹 规划 、无人机影像获取 、影像预处理及可视化管理 4 个子系统 (图 1)。其中航迹规划子系统包括三维环 境下的航迹规划模块和无 人机航迹控制模块 2个 部分 ;无人机影像获取子系统包括无人机监测控制 模块和遥感影像采集传输模块 2个部分 ;影像预处 理子系统包括 相机畸变纠正模块和投影变形纠正 与配准模块 2个部分 ;可视化管理子系统包括无人 机影像空间索 引模块和无人机影像三维可视化模 块 2个部分 。
在汶川大地震中 , 灾情信息的实时性与有效性 很重要 。可供抗 震就灾指挥中心使用的无人 机影 像信息三维可视化系统 , 使得无人机获取的实时高 分辨率光学影像数据能与其他空间信息 数据进行 集成 , 具有组织管理 、三维可视化表达以及空 间分