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应急测绘固定翼无人机倾斜航摄系统集成研究

应急测绘固定翼无人机倾斜航摄系统集成研究

作者：周兴霞西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国频繁发生地震、山体滑坡、泥石流等自然灾害,尤其是四川等西南地区,接连经历了2008年的“5·12”汶川大地震和2013年的“4·20”芦山强烈地震。如何快速有效地进行灾情监测、制定救灾方案、指导灾后重建是灾害应急亟待解决... 详细信息

近年来,我国频繁发生地震、山体滑坡、泥石流等自然灾害,尤其是四川等西南地区,接连经历了2008年的“5·12”汶川大地震和2013年的“4·20”芦山强烈地震。如何快速有效地进行灾情监测、制定救灾方案、指导灾后重建是灾害应急亟待解决的问题。无人机倾斜航摄系统具有快速、灵活、获取数据精度高的特点,能够深入到有人机不容易到达的地区,且造价低,不会造成人员损伤。鉴于上述优点,无人机倾斜航摄系统在灾害应急中的发挥了越来越重要的作用。本文对无人机系统的特点进行系统分析后发现,倾斜航摄仪的性能以及无人机运载平台的正确选择是决定无人机航摄系统所获取影像质量的两大关键因素,而国内外对该方面的研究尚处于起步阶段,尤其是相关硬件设备的研究发展极其缓慢。按照对五镜头倾斜航摄仪和固定翼无人机运载平台进行参数比选、类型确定、优化设计以及集成试验的思路,本文开展了如下工作：(1)归纳总结国内外对固定翼无人机倾斜航摄系统相关技术的研究成果,分析并提出当前存在的问题。(2)设计并优化五镜头倾斜航摄仪。归纳总结五镜头倾斜航摄仪的相机参数、性能指标,比选出最优的相机作为传感器,研究五镜头同步曝光技术,并对研究结果进行实验验证。(3)设计并优化固定翼无人机运载平台。调研市场上各类型固定翼无人机,对其各项参数进行分析对比,确定综合性能最优的固定翼无人机作为倾斜航摄仪的运载平台,对其起降装置等方面进行重新设计,并进行试飞实验。(4)集成测试五镜头倾斜航摄仪和固定翼无人机运载平台。对设计优化之后的五镜头倾斜航摄仪以及固定翼无人机运载平台进行集成,并对其性能进行实验测试。实验表明：通过集成五镜头倾斜航摄仪和固定翼无人机运载平台,构建了固定翼无入机倾斜航摄系统。该系统能够有效解决小型固定翼无人机快速、有效地获取高质量倾斜影像的技术难题,实现安全、高效的航摄影像获取和快速、精准的三维模型构建。可以预见,集成优化后的系统在灾害应急中将发挥更为重要的作用。

关键词：自然灾害五镜头倾斜航摄仪固定翼无人机集成优化灾害应急

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面向深度学习的遥感影像样本库建设技术研究

测绘与空间地理信息 2023年第4期46卷 38-42页

作者：饶杨莉张玉金周兴霞陈飞自然资源部第三航测遥感院四川成都610100 北京超图软件股份有限公司北京100015

针对深度学习样本制作技术稀缺以及样本复用性差等问题,本文围绕自然资源督察业务、测绘生产项目等需求,面向深度学习算法和模型,基于多源多时相卫星遥感影像,结合已有地理国情监测数据、基础地理信息数据等资料,对水体、林地、推填土... 详细信息

针对深度学习样本制作技术稀缺以及样本复用性差等问题,本文围绕自然资源督察业务、测绘生产项目等需求,面向深度学习算法和模型,基于多源多时相卫星遥感影像,结合已有地理国情监测数据、基础地理信息数据等资料,对水体、林地、推填土等典型自然资源要素,开展了遥感影像处理、样本数据制作、质量控制、成果入库等方面的技术研究,初步建立了一套面向深度学习的遥感影像样本库建设技术体系,有效促进了样本数据的统一管理、重复利用和动态更新。

关键词：深度学习遥感影像样本库自然资源要素多源多时相影像

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地空同步试验高光谱影像特征提取与分类

国土资源遥感 2019年第3期31卷 65-71页

作者：廖小露刘嘉周兴霞四川测绘地理信息局测绘技术服务中心

针对地空同步的高光谱特征提取与反演理论研究匮乏的现状,结合“类内密度最大,类间距离最大”原则,探索不同谱段对不同地物识别的可分性和重要性选择方法,并提出改进的投影寻踪分类方法,实现不同地物在特征波谱的加权投影寻踪。以山西... 详细信息

针对地空同步的高光谱特征提取与反演理论研究匮乏的现状,结合“类内密度最大,类间距离最大”原则,探索不同谱段对不同地物识别的可分性和重要性选择方法,并提出改进的投影寻踪分类方法,实现不同地物在特征波谱的加权投影寻踪。以山西省临汾市某苗圃为实验区,同步采集实验区不同地物光谱与PHI高光谱影像,依托实测光谱,围绕先整体最优后局部最优策略,构建不同分类规则,并将其应用于PHI高光谱影像分类,实现植被与非植被的信息提取,并细分为10余种不同地类。结果表明,420nm,520nm,570nm,610nm,660nm,690nm,715nm及810nm等8个谱段为不同植被的重要可分性谱段,分类结果具有层次感强、植被轮廓清晰、避免阴影影响等优点。

关键词：高光谱影像特征分析地空同步试验投影寻踪

无人机原始航片压缩技术在应急测绘保障中的应用

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测绘与空间地理信息 2022年第4期45卷 256-258页

作者：陈笑峰周兴霞沈富强陈思思四川测绘地理信息局测绘技术服务中心四川成都610081

基于无人机原始航片数据量大、网络传输速度慢的问题,本文开发了原始航片压缩工具,实现了保留原始分辨率及纹理特征的压缩算法,并成功应用于“四川长宁6.0级地震”“8·20汶川强降雨特大山洪泥石流灾害”等应急测绘任务中,为数据传输、... 详细信息

基于无人机原始航片数据量大、网络传输速度慢的问题,本文开发了原始航片压缩工具,实现了保留原始分辨率及纹理特征的压缩算法,并成功应用于“四川长宁6.0级地震”“8·20汶川强降雨特大山洪泥石流灾害”等应急测绘任务中,为数据传输、后方处理提供了技术支撑。

关键词：原始航片应急测绘图像压缩

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四川省应急测绘保障体系构建及实践

测绘科学 2021年第11期46卷 187-200页

作者：曾超曹振宇曾珍周兴霞自然资源部四川基础地理信息中心成都610041 自然资源部应急测绘技术创新中心成都610041 四川省测绘地理信息局测绘应急保障中心成都610041

针对应急测绘体系研究缺乏系统性总结和梳理问题,以及大数据时代新技术对应急测绘发展带来的巨大挑战。通过相关文献资料的研究,以四川省为例阐述了应急测绘的内涵及特点,系统总结了面向不同灾种的应急测绘保障内容及工作流程,梳理了应... 详细信息

针对应急测绘体系研究缺乏系统性总结和梳理问题,以及大数据时代新技术对应急测绘发展带来的巨大挑战。通过相关文献资料的研究,以四川省为例阐述了应急测绘的内涵及特点,系统总结了面向不同灾种的应急测绘保障内容及工作流程,梳理了应急测绘发展现状和趋势,重点介绍了四川省空天地一体化应急测绘保障体系构建及实践。结果表明,国内外应急测绘的组织机制、基础设施和装备、关键技术及信息平台等方面研究已较为成熟,面对未来防灾减灾的严峻形势,还需加强理论方法和应急机制研究、国产化先进装备研发、灾害数据实时获取和处理等关键技术研究以及面向不同灾种的应用示范。

关键词：应急测绘组织机制基准快速恢复灾害监测与预警灾情解译智能服务应急平台现状与展望

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中继通信技术在无人机应急测绘保障中的应用

测绘通报 2016年第11期 47-50页

作者：周兴霞程多祥赵桢廖小露四川省测绘地理信息局测绘应急保障中心四川成都610081

近年来,无人机以机动灵活、快速高效的优势,在灾情侦查、灾害调查和灾后重建等应急测绘保障工作中发挥了重要作用,已成为国家航空应急救援体系的组成部分之一。但通信距离短、通信方式单一、地形环境影响大等因素已严重限制无人机在高... 详细信息

近年来,无人机以机动灵活、快速高效的优势,在灾情侦查、灾害调查和灾后重建等应急测绘保障工作中发挥了重要作用,已成为国家航空应急救援体系的组成部分之一。但通信距离短、通信方式单一、地形环境影响大等因素已严重限制无人机在高山区、远距离作业任务等复杂条件下的应急测绘保障应用。本文以提高无人机应急测绘保障能力为核心,研究了一种结合中继通信技术的无人机远距离操控技术。通过开展无线电通信、卫星通信及移动网络通信等多种中继通信方式研究、集成与应用,实现复杂地形环境下的无人机远距离安全操控和灾情地理信息数据快速获取,能够有效提升应急测绘与防灾减灾能力。

关键词：无人机中继通信应急测绘保障