无人机遥感

光学遥感技术

姓名：****

学号：************

专业：光学工程

任课教师：******

目录

摘要............................................................................................... I

1.引言 (1)

2.无人机遥感系统概述 (1)

3.无人机遥感优势 (2)

4.无人机系统及工作原理 (2)

5.无人机遥感的关键技术 (3)

①无人机航空遥感平台集成技术 (3)

②遥感数据的实时获取与下传 (4)

③遥感数据的地面接收与处理 (4)

6.结束语 (5)

7.参考文献 (6)

摘要

分析了无人机的技术优势,介绍无人机遥感系统的原理,以及无人机实现中的关键技术,探讨我国使用无人机遥感技术的国土资源快速监察机制。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一，而且相对于其他遥感技术可以提供更高的实时性和准确性。

关键词：无人机；遥感；国土资源管理

Abstract

Analysis of unmanned aerial vehicle (uav) technology advantage, this paper introduces the principle of uav remote sensing system, and the key technology of unmanned aerial vehicle (uav) implementation, discusses the rapid of land and resources using unmanned aerial vehicle (uav) remote sensing technology in monitoring mechanism. Uav remote sensing system with lower operating costs, highly efficient and flexible task arrangement, the operation of the automatic and intelligent application become one of the main remote sensing technology. And relative to other remote sensin

Keywords: drone; remote sensing; land and resource management

无人机遥感

1.引言

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础,我国人多地少,随着经济的快速发展,耕地、矿产资源等不断减少,生态环境面临严峻考验。全面、准确、及时地掌握国土资源的数量、质量、分布及其变化趋势,进行合理开发和利用,直接关系到国民经济的可持续发展。为此,国土资源管理部门正在逐步建立“天上看、网上管、地上查”的立体跟踪监测体系,对土地和资源的利用情况进行动态监测,同时加大执法监察力度。

国土资源监察工作的重要内容之一是对土地和资源的变化信息进行实时、快速的采集。目前,地方上多采用人工实地检查,国家多采用卫星遥感影像数据和普通航空遥感影像数据,这些技术手段在实际工作中发挥了很大作用,但在高效、快捷、准确性等方面还存在一定程度的不足。人工实地检查效率低,需要大量的人力和物力,由于国土资源部门各级人员配置与工作量大不相适应,大量地方难以巡查到位,并且容易受到人为因素的干扰。卫星遥感影像数据采购周期长、时相难以保证,因此现势性不够;另外卫星影像的分辨率较低,影响判别准确性。有人驾驶飞机的普通航空遥感的方法可获取较高分辨率的影像,但受空域管制和气候等因素制约,对时间要求紧迫的监测任务较难保障,而且成本高。

因此,对重点地区和热点地区要实现滚动式循环监测,对违规违法用地、滥占耕地、非法开采矿山、破坏生态环境等现象要做到及早发现、及时制止,除继续采用已有的技术手段以外,还迫切需要开发并采用更加快速、高效、直观的国土资源快速监察新技术系统。

2.无人机遥感系统概述

无人机技术经过几十年的发展,性能不断提高,功能日臻完善,尤其是近年来航空、微电子、计算机、导航、通讯、传感器等相关技术的飞速发展,使无人机技术从研究开发阶段迅速发展到实用化阶段,并被广泛应用到各个领域中,成为未来航空器的重要发展方向之一。

无人驾驶飞行器出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶机,应用范围主要是在军事上,后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代以来,随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世,无人驾驶飞行器系统的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。

世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人驾驶飞行器的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几千克到几百千克,这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。

而随着我国信息化建设和科学技术的不断进步，无人机低空摄影平台的研究在无人机总体工业设计、飞行控制系统、组合导航系统、中继数据链路系统、传感器技术、图像获取及传输系统、发射回收等诸多技术领域都有了长足的进步，达到了世界应用水平。

3.无人机遥感优势

无人机航空遥感在区域土地利用动态监测中的应用是一个全新的领域，它完全突破了以往传统方式的束缚，与卫星、载人航空等现代遥感平台相比，无人机航空遥感拥有了无法媲美的优势，具体如下：

（1）机动快速的响应能力

低空飞行，空域申请便利，降低了对天气条件的要求。飞行系统升空准备时间短、操作简单、运输便利。车载系统可迅速到达监测区附近设站，可进行云下飞行。

（2）高分辨率图像和高精度定位数据获取能力

系统可获取超高分辨率数字影像和定位数据，并可针对特殊监测目标搭载全色波段、单波段、多波段等传感器，并可进行多角度摄影。系统具备数据快速处理、应用分析以及与其他数据源的快速融合处理功能。

（3）多种任务设备的应用拓展能力

系统为多种小型遥感传感器提供了良好的搭载平台，如探地雷达、热成像仪、气象传感器、合成孔径雷达等，易于拓展监测功能，以满足多种快速监测所需。（4）低廉的运营成本，便利的系统维护

系统的置建费用较低，运营成本、维护成本和操作手的成本远远低于载人机系统。本次无人机航空遥感选择的试验区域为鄂尔多斯市东胜城区，该地区城市发展速度快，旧城改造频繁，变化周期短，若采用高分辨率的卫星影像或者载人飞机来获取数据，势必会产生昂贵的费用，因此针对变化频繁，而又迫切需要获取高精度变化信息的鄂尔多斯市东胜区域，我们选择了无人机航空遥感手段来获取变化数据。

4.无人机系统及工作原理

无人机空间信息采集完整的工作平台分为四个部分：飞行器系统部分、测控及信息传输系统部分、信息获取与处理部分、保障系统部分,如图4.1和4.2.

图4.1 无人机遥感平台框图

图4.2 无人机系统工作原理图

5.无人机遥感的关键技术

无人机遥感是一个综合的系统的技术领域。它涉及航空、微电子、自动化控制、计算机通讯、导航定位等多个领域,其中的关键技术主要包括:航空遥感平台集成技术、专用数据处理技术、传感器自动控制技术、稳定平台技术、数码相机精确检较和定标技术、小幅面遥感影像快速处理以及“3S”技术。按照平台构建框架其关键技术又可分为:无人机航空遥感平台集成技术、遥感数据的实时获取与下传技术和遥感数据的地面接收与处理技术。

①无人机航空遥感平台集成技术

无人机遥感平台的结构图如图4.1所示。可以分为飞行器分系统、测控及信息传输系统、信息获取与处理系统及保障系统几个部分。小型无人机是低成本的新型遥感平台,要求装载的遥感仪器体积小、重量轻、抗震性好。该系统由面阵CCD相机头部和主控计算机两部分组成。面阵CCD相机头部完成遥感图像的拍摄获取。相机头部包括相机机身、镜头和数码后背三部分。数码相机主要有两类,一类是把可拆卸的面阵CCD数码后背装在大中型幅面相机后部取代胶片进行数字化成像;另一类是将CCD成像模块直接与机身做成一体,也就是我们常见的135小型幅面数码相机。前者通常具有很高的分辨率,用于专业摄影,而后者更强调便利性,用于家庭和一般摄像。无人机遥感平台要求相机分辨率高,体积小,所以采用

了大面阵CCD数码后背加120中型幅面相机的方案。我们对图像质量要求较高,因此必须减少拖影对图像的影响,要求拖影小于0.5像元。如果我们选用的大面阵CCD后背像元大小为9μｍ×9μｍ,无人机速度33ｍ/ｓ,高度500ｍ,相机焦距约50ｍｍ,可以计算出相机的曝光时间为1/733ｓ,所以我们选用相机的最高快门应在1/1000ｓ以上。摄影镜头的主要参数是焦距ｆ,焦距ｆ和视场角θ以及成像面宽度Ｌ关系密切。焦距ｆ和视场角θ、成像面尺寸Ｌ的关系式如下:ｔｇ(θ

/2)=(Ｌ/2)/ｆ,可以根据此关系式进行焦距的相关计算。主控计算机完成对相机的控制,图像的传输和存储。PC/104+嵌入式计算机较好的满足了此要求,并具备开发周期短的优势。PC/104+嵌入式计算机可以在两台仪器中完成了曝光控制、图像采集、传输、存储、GPS解码计算、执行远程指令、状态报告等功能。

②遥感数据的实时获取与下传

无线电遥测系统是传送无人机和遥感设备的状态参数,可实现飞机姿态、高度、速度、航向、方位、距离及机上电源的测量和实时显示,具有数据和图形两种显示功能。供地面人员掌握无人机和遥感设备的有关信息,并存贮所有传送信息,以便随时调用复查。无线电遥控系统是用于传输地面操纵人员的指令,引导无人机按地面人员的旨意飞行。由于高分辨率航空遥感设备产生的数据量大,目前在实时下传过程中多采用高压缩比的有损图像压缩技术,其所导致的误差限制了航空遥感在一些高标准领域的应用。遥感数据的实时获取与下传与多模态传感器、遥感平台航摄控制系统以及飞行器平台的数据实时传输链路都有密切关系。实现机上航空遥感数据传输与压缩,可供考虑的方案至少有3种,第三种方案比较好,所以在这里只介绍一下第三种方案。在这种方案中多模态遥感器系统通过工控机利用两条数据传输链路,同时将遥感数据一份存入硬盘备份,一份通过机载遥感平台控制板I/O接口送入遥感数据压缩模块板,进行数据压缩。压缩后的数据经过机载遥感平台控制板数据传输线路,由无人机数据传输设备实现数据对地传输。

无人机对地成像将获取的遥感图像以数字形式记录存储;机载遥感平台控制板通过I/O设备读取遥感数据,数据通讯程序将遥感平台控制板上获取的BMP格式的遥感图像数据写到DSP板卡的内存中;DSP数据压缩模块板将获取的BMP 图像数据压缩成JPEG图像数据,并将生成的JPEG图像数据写到指定的内存;然后由数据通讯程序从DSP板卡的指定内存中获取压缩后的JPEG图像数据,送到无人机数据传输链路。

③遥感数据的地面接收与处理

遥感数据的地面接收与处理是无人机航空遥感系统的一个重要组成部分。遥感数据的接收处理与处理需要建立固定和移动地面数据接收站;建立有海量数据存储、管理和分发能力的数据中心,建立图像数据库;进行图像数据的辐射纠正;根据飞机和传感器以及外部因素引起的几何变形的特点,进行基本几何纠正,利用地面控制点进行精确的几何纠正,图像数据可作为GIS底图。随着全球定位系统GPS进入到完全运作阶段(FOC)以及高重复频率激光测距技术的应用,将GPS定位技术、惯性导航技术(INS)、激光测距技术进行集成得到机载扫描激光地形系统已成为国内外遥感界的研究热点之一,并依此来为同机或同步获得的遥感图像

提供定位信息,它完全摆脱了对地面的控制,节省了大量的人力和物力,从而大大提高了遥感作业效率。

6.结束语

本文结合国土资源管理，对无人机遥感发展、系统工作原理和关键技术做了介绍和总结。无人机遥感监测系统具有造价低、性能强、机动性高等优点,是对传统的航空摄影测量技术、现代遥感技术、图像处理技术、GPS等多种学科继承和发展,获取的高分辨率影像能够为社会各部门提供快速及时信息,从而增强决策能力和服务水平,具有广阔的开发价值和推广应用前景。但由于无人机体积小、载重轻,无法使用姿态记录仪和稳定平台等辅助设备,导致相关参数较少,给图像配准和处理带来一定难度。怎样提高无人机的起降技术与抗风性，提升传感器、姿态控制、定姿定位技术，改进大数据的传输存储技术是下一步无人机发展的方向。

7.参考文献

[1] 晏磊，吕书强，赵红颖，等.无人机航空遥感系统关键技术研究[J].武汉大学学报（工学版），2004，37（6）：67～70.

[2] Everaerts J. The Use of Unmanned Aerial Vehicles （UA Vs）for Remote Sensing and Mapping[J].International Archives of the Photogrammetry，Remote Sensing and Spa?tial Information Sciences，2008，37：1187～1191.

[3] 韩杰，王争.无人机遥感国土资源快速监察系统关键技术研究[J].测绘通报，2008，（2）：4～8.

[4] 马轮基，Aerosonde．无人机在气象及环境探测方面的进展综述[J]．广东气象，2004 (增刊)：98-101．

[5] 刘建华,胡光道．高分辨率遥感影像的土地利用分类[J]．资源开发与市场,2004 ,20 (4)：298-300．

[6] 闫利会，周忠发，张勇荣．SPOT5 遥感数据在县域土地利用现状调查中的应用探

讨．贵州师范大学学报(自然科学版)．

[7] 孙家柄．遥感原理与应用[M]．武汉：武汉大学出版社，2003．

[8] 金伟，葛宏立，杜华强，等．无人机遥感发展与应用概况[J]. 遥感信息，2009(1)：88-92．

[9] 楼立明,刘卫东,冯秀丽．基于高分辨率遥感影像的土地利用变化监测[J]．遥感技术与应用,2004 ,19 (1)：30-33．

[10] 钱育华，吕振洲．遥控飞机在航空遥感实践中的应用及评价[J]．影像材料，2001 (5)：25-27．

[11] Jia W J，Y M Chen & J Y Gong．Implementation of OGC Web Map Service Based On WebService[J]. Geospatial Information Science, 2004, 7(2):148-152.

无人机遥感

光学遥感技术 姓名：**** 学号：************ 专业：光学工程 任课教师：******

目录 摘要............................................................................................... I 1.引言 (1) 2.无人机遥感系统概述 (1) 3.无人机遥感优势 (2) 4.无人机系统及工作原理 (2) 5.无人机遥感的关键技术 (3) ①无人机航空遥感平台集成技术 (3) ②遥感数据的实时获取与下传 (4) ③遥感数据的地面接收与处理 (4) 6.结束语 (5) 7.参考文献 (6)

摘要 分析了无人机的技术优势,介绍无人机遥感系统的原理,以及无人机实现中的关键技术,探讨我国使用无人机遥感技术的国土资源快速监察机制。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一，而且相对于其他遥感技术可以提供更高的实时性和准确性。 关键词：无人机；遥感；国土资源管理 Abstract Analysis of unmanned aerial vehicle (uav) technology advantage, this paper introduces the principle of uav remote sensing system, and the key technology of unmanned aerial vehicle (uav) implementation, discusses the rapid of land and resources using unmanned aerial vehicle (uav) remote sensing technology in monitoring mechanism. Uav remote sensing system with lower operating costs, highly efficient and flexible task arrangement, the operation of the automatic and intelligent application become one of the main remote sensing technology. And relative to other remote sensin Keywords: drone; remote sensing; land and resource management

国内卫星遥感监测和无人机航测

国家禁毒委员会 关于印发《国内卫星遥感监测和无人机航测非法种植罂粟工作规程》的通知 禁毒办通[2014]17号 各省、自治区、直辖市禁毒委员会办公室，新疆生产建设兵团禁毒委员会办公室： 近年来，在各地禁毒部门的大力配合下，国家禁毒办通过整合中国科学院遥感与数字地球研究所、无人机航测公司的技术优势，打造以卫星大范围监测、低空无人机精细作业、各地人力踏查相结合的“天空地”一体化工作体系，极大提高了发现铲除非法种植毒品原植物的能力。 为规范和完善卫星遥感监测技术与无人机航测技术在 禁种铲毒工作中的应用，进一步提高精确发现能力，确保“天目”铲毒行动取得实效，国家禁毒办结合工作实际，经征求各地和相关专家的意见，对《国内遥感监测非法种植罂粟工作规程》（禁毒办通[2007]55号）进行了修订，制定了《国内卫星遥感监测和无人机航测非法种植罂粟工作规程》，现印发给你们，请遵照执行。 国家禁毒委员会办公室 2014年1月22日

国内卫星遥感监测和无人机航测 非法种植罂粟工作规程 为保证卫星遥感监测、无人机航测非法种植罂粟工作的顺利实施，特制定本工作规程： 一、前期调研 前期调研的目标是划定非法种植毒品原植物区域，确定最佳监测期及航测时间，制订高效、准确、经济的数据接收方案、飞行航线、提出地面作业安全保障需求，以及数据处理进程。调研内容如下： （一）非法种植毒品原植物重点地区及范围，应以乡、镇、林场为基本单位，特殊地区需以村为作业单元。 （二）当地非法种植毒品原植物的物候期规律和森林、草地、农作物物侯期节律表。 （三）监测区非法种植毒品原植物的规律、特点，包括地形、地块特征。 （四）历年铲除非法种植毒品原植物的记录，包括坐标、面积、文字、图像、多媒体等。 （五）搜集监测区行政区划地图、地形图、植被覆盖图和土地利用图、无人机起降场地（空域、电磁环境、周边人员及车辆通行情况等）、监测时段内气象条件（云、雨、雾、风）等数据资料。对于地形复杂的地区，需要提供1：10000以上比例尺的地形图资料。

无人机用于国土资源遥感飞行平台解决方案

无人机用于国土资源遥感飞行平台解决方案 一、无人机在国土资源调查的应用 国土资源包括土地资源、矿产资源、海洋资源、水资源、气象资源、生物资源及旅游资源等，航空遥感在国土资源调查的应用一般涵盖国土整治的规划与管理，环境和灾害监测，水文地质、工程地质勘查，建设工程选址、选线及城市规划等领域。无人机飞行平台在国土资源遥感调查领域发挥出了自身的优势，低成本、低速、可靠性的无人机执行低空飞行任务，可以快速，高质量获取航空高分辨率遥感影像。 1）无人机用于城镇规划调查 无人机携带多种传感器在城镇上空飞行，为城市开发的规划信息系统提供依据。广泛应用在建筑密度分布规律研究、在建工地调查、中心城市简房漏棚调查、施工占路情况、露天停车场调查、垃圾堆场的空间分布、污水治理和改造工程的补充论证、为建厂规划或改造提供影像资料等。无人机除了应用在城市的变迁、发展趋势及改造，城市图件更新外，还可用于城市现状调查，如土地利用、地籍、交通、旅游资源调查，绘制城市绿化分布图、烟尘污染分布图、水污染分布图，以及城市环境调查，如三废污染、地质灾害、城市公共安全监测方面。 2）无人机用于矿产资源开发调查

我国矿区开发引发生态环境的破坏；矿产资源规划执行情况不清,缺乏客观和有效数据；由于缺乏实时监控使得违法行为频繁发生。无人机空中遥感矿区的矿产开采点位置(井口位置) 、开采状态(开采或关闭) 、开采矿种(煤、铁) 、开采方式(露天、地下) 、占地范围与土地类型、固体废弃物堆积范围和占用土地类型等。无人机还可以观测矿产资源开发引发的灾害。包括地面沉陷范围、地裂缝长度、塌陷坑位置、山体陷裂(垮塌)范围、崩塌位置、滑坡位置、泥石流位置、河道淤塞长度(位置)及煤田(煤矸石)自燃范围等。探测矿山生态环境信息。包括破坏土地范围、受损植被范围、粉尘污染范围、水体污染范围、荒漠化范围、土地复垦范围及矿山环境治理效果。无人机低空遥感配合地面管理软件亦可为矿产资源开发整体状况提供决策支持 系统。 3）无人机用于农业土地资源和农作物资源评估 无人机遥感可以快速估测农作物的种植面积，农作物长势监测和产量预报，农作物旱情和灌溉情况监测和用于农业自然资源管理。解译、判断农业生产中遇到的问题,如病虫害、土壤盐碱度、土壤营养状况、水污染等问题。农业生态环境变迁监测：草原退化、土地沙漠化、水土流失水环境污染监测和农业水环境资源供给配备规划。 4）无人机用于地质灾害遥感 无人机可在山区大型工程、铁路及公路沿线、山区城镇等区域进行可疑滑坡区域的地质环境遥感，研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治，为灾后救援、重建工作提供重要依据。目前以崩滑流为主的地质灾害遥感调查与监测技术已基本成熟,比如采用

无人机航测遥感系统技术集成方略

无人机航测遥感系统技术集成方略 航空摄影测量技术作为空间信息技术体系的两大分支之一，得到了各国的重视。我国在该领域也取得了一系列重大的进展，研制出许多航空摄影测量设备。微型无人机航空摄影测量系统具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点，正逐渐成为航空摄影测量系统的有益补充，是空间数据获得的重要工具之一。 然而，传统的无人机并不是专门为摄影测量目的而设计的，同样，许多通用传感器、导航仪等设备也不是专门为无人机设计的，其结果是导致了它们之间的集成很困难。本公司历经数年的科研，集成了一套的完整的微型无人机大比例尺航空摄影测量系统，其无人机的研制充分考虑了摄影测量飞行的特殊性，较其采用无人机改装的摄影测量系统具有较大优势。 无人驾驶飞行器摄影测量系统以获取高分辨率空间数据为应用目标，通过3S技术在系统中的集成应用，达到实时对地观测能力和空间数据快速处理能力。要使其成为理想的遥感平台，有多个关键技术需要解决： 1)传感器技术 根据不同类型的遥感任务，需要开发相应的机载遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、多光谱成像仪、激光扫描仪、磁测仪、合成孔径雷达等，选用的遥感传感器应具备数字化、体积小、重量轻、精度高、存储量大、性能优异等特点。 2)传感器及其姿态控制技术 传感器的控制系统要能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重叠度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作，使获取的空间数据在精度、比例尺、重叠度等方面满足遥感的技术要求。对于抗风能力弱、飞行稳定性差的无人驾驶飞行器（如飞艇），应给摄影测量设备加装三轴稳定平台，以保证获取稳定的、清晰的高质量影像，传感器的位置数据和姿态数据最好能够实时记录并存储，以便用于影像数据的处理，提高工作效率。 3)传感器定标及数据传输存储技术 无人驾驶飞行器搭载的主要摄影测量传感器为面阵CCD数字相机，而目前国内市场上的小型专业级数字相机还不能达到量测相机的要求，所以，为使获取的影像能够满足大比例尺测图的精度，应根据相机的几何成像模型，作相关的检校工作，得到相机的内外参数，必要时需要采用特殊的检测手段，测定每个像元的畸变量。另外，大面阵CCD数字相机获取的影像数据量较大，需开发专用的数据传输和存储系统。飞行器的测控数据和影像数据需要实时传输时还可以通过卫星通讯来实现。 4)影像数据的后处理技术 目前的无人驾驶飞行器摄影测量系统多使用小型数字相机作为机载数据采集设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，所以应针对其影像的特点以及相机定标参数、拍摄时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。同时还应开发影像自动识别和快速拼接软件，实现影像质量、飞行质量的快速检查和数据的快速处理，以满足整套系统实时、快速的技术要求。 5)系统集成技术 无人驾驶飞行器摄影测量系统属于特殊的航空测绘平台，技术含量高，涉及航空、自动化控制、微电子、材料学、空气动力学、无线电、遥感、地理信息等多个领域，组成比较复杂，加工材料、动力装置、执行机构、姿态传感器、航向和高度传感器、导航定位设备、通讯装置以及遥感传感器均需要精心选型和研制开发。应根据测绘的技术要求和无人驾驶的特

无人机遥感技术的测绘应用

无人机遥感技术的测绘应用 摘要：本文对无人机遥感平台及在测量中的应用作了阐述。 关键词：无人机遥感平台；摄影测量；技术应用 引言： 无人机遥感技术作为一种新型的航空摄影测量方式，经过近几十年的发展，已成为传统航空摄影的有效补充。无人机遥感技术以其具有结构简单、使用成本低、起飞迅速等技术优点，在地理国情监测、应对重大突发事件、数字城市建设、国土资源调查测绘等诸多领域发挥了积极的作用。 1无人机遥感技术 无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术，快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。 技术特点：第一，对场地要求低，作业方式灵活快捷，能快速响应拍摄任务；第二，平台构建，维护以及作业成本相对较低；第三，因其飞行高度低，能够获取大比例尺高精度的影像，在局部信息获取方面有着巨大的优势；第四，飞行高度一般低于1000m，不必申请空域；第五，能够获取高重叠度的影像，增强后续处理的可靠性；第六，便于携带转移方便。 2无人机获得的遥感数据的特点 通常飞机会在2km~12km的对流层或者12km~25km的平流层底部飞行，飞机在这一高度高速飞行时姿态平稳。超低空航空飞行时影响因素很多，阵风、热空气的升力、高压输电线发出的电磁干扰、通讯高塔等对飞机的飞行、控制都有影响。所以飞机获取的数据姿态角通常较大，尤其是航偏角，影像比例尺变化也非常明显。使用这一数据获取方式通常测区的范围较小，在短时间内就可以完成数据获取的任务。 传统的方法很难快速检测获取数据质量，当发现数据有问题再将飞机等设备重新运到测区补飞，成本过高。这就需要一种可以快速地处理原始数据，拼接出测区概略图的方法，虽说不能用于精确测量定位，但也具有很高的实用价值。 3在测量中的应用 3.1无人机平台摄影测量系统构成

无人机遥感

4.方茴说："可能人总有点什么事，是想忘也忘不了的。" 5.方茴说："那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷 偷摸摸的。" 6.方茴说："我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念 却可以把已经注定的谎言变成童话。" 无人机遥感发展现状与应用 摘要：随着测绘科学技术的发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一。本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了介绍,在此基础上对无人机遥感关键技术进行了分析。 关键词：无人机遥感发展现在应用领域 无人机技术经过几十年的发展,性能不断提高,功能日益完善,尤其是近年来航空、计算机、微电子、导航、通讯及数字传感器等相关技术的飞速发展,使得无人机技术已经从研究阶段向实用化阶段发展。无人机技术已经被广泛应用于各个领域中,成为未来航空器的发展方向之一。随着人们对地理环境的不断理解和对测绘需求的增长使得无人机与测绘的关系越来越紧密。无人机遥感技术体现了无人机与测绘的紧密结合同时也提供了更高效的测绘方式。 一、无人机遥感介绍 1、无人机遥感系统简介 2、国外研究现状 无人机最早出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要使用作飞机靶机,应用范围主要是在军事上,后来应用范围逐渐扩展到作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代的科技革命让无人机得到进一步发展。随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断出现,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤。这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件[1]。传感器经历了早期的胶片相机和大面阵数字化几个发展阶段,目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素,能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片[2];中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相,利用开发的软件再进行拼接,有效地提高了遥感飞行效率;德国禄来公司推出的2200万像素专业相机,配备了自动保持水平和改正旋偏的相机云台,开发了相应的成图软件。另外激光三维扫描仪、红外扫描仪等小型高精度遥感器为无人机遥感的应用提供了发展的余地。 3、国内研究现在 2005年8月8日上午11时24分，由北京大学与一航贵州集团共同研制的我国第一个 1."噢，居然有土龙肉，给我一块！" 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

浅谈无人机与遥感技术的完美结合

红外遥感 结课论文 题目：浅谈无人机与遥感技术的完美结合系别：信息工程系 班级：地理信息系统 姓名：123 学号：88888888 2015年11月3日

浅谈无人机与遥感技术的完美结合 摘要：随着遥感技术的快速发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一。无人机与遥感技术的完美结合，使遥感技术如虎添翼，本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了简单介绍,在此基础上对无人机遥感技术进行了简单的分析。 关键词: 无人机；遥感平台；遥感；完美结合 1引言 无人机技术经过几十年的发展, 性能不断提高, 功能日益完善,尤其是近年来航空、计算机、微电子、导航、通讯及数字传感器等相关技术的飞速发展, 使得无人机技术已经从研究阶段向实用化阶段发展。无人机技术已经被广泛应用于各个领域中, 成为未来航空器的发展方向之一。 2无人机遥感介绍 2.1 国内外研究现状 无人机最早出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要使用作飞机靶机,应用范围主要是在军事上,后来应用范围逐渐扩展到作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代的科技革命让无人机得到进一步发展。随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断出现,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤。这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。 传感器经历了早期的胶片相机和大面阵数字化几个发展阶段, 目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素, 能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片;中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相, 利用开发的软件再进

轻小型无人机遥感系统关键技术研究

轻小型无人机遥感系统关键技术研究 摘要：遥感是以航空、航天摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的 一门新兴技术。经过几十年的发展，遥感技术已广泛应用于资源调查、环境监测、情报侦察等各个领域，是开展经济建设、维护国家安全不可或缺的技术手段。遥 感系统由平台、传感、接收、处理等系统组成，完成对探测对象电磁波辐射的收集、传输、校正、转换和处理的全部过程，将物质与环境的电磁波特性转换成图 像或数字形式。传统的遥感方式主要以卫星和大型固定翼飞机为承载平台，利用 星载或机载传感器完成信息采集。受制于卫星回归周期、轨道高度、气象、以及 空域管制等因素影响，传统的遥感方式缺乏机动快速的能力，很难满足常态化侦 察和实时测绘的需求。 关键词：轻小型无人机；遥感系统；关键技术 无人机是一种无人驾驶的航空器，经过近一个世纪的发展，已经形成了一个 完整的体系。近年来，轻小型无人机成为热点，主要体现为重量越来越轻、体积 越来越小，且结构上由固定翼转向旋翼，如大疆的四旋翼无人机，已在多个领域 得到广泛应用。利用轻小型无人机进行遥感探测，具有成本低、实时性强、影像 分辨率高、作业方式灵活等显著优点，可有效弥补传统遥感方式的不足，因而也 是当前的研究热点。本文以轻小型无人机遥感为背景，分析面临的主要问题，明 确其关键技术，给出系统实现方案。 1无人机以及无人机遥感系统的发展 无人机就是依靠无线遥感设备或计算机编程来控制，并且能够实现无人驾驶，具有动力设备以及导航设备的航空器，无人机遥感系统主要由八大部分组成：无 人机飞行平台、数据链路、遥感监测平台、实时监控平台、地面测控系统、地面 保障系统（含发射系统）、动态遥感监测决策支持系统和后期处理系统。近些年来，关于无人机的研究技术已经日趋成熟，截止到2015年年底，已经有50个以 上的国家拥有多达300架无人机，虽然无人机的数量并不多，但是其种类却非常 多样，按照不同的分类方式可以将无人机分为多种类型。根据无人机使用动力为 可以将无人机分为燃油无人机、太阳能无人机以及燃料电池无人机几种类型；根 据无人机用途为分类条件可以将无人机分为军用无人机、民用无人机等等；根据 无人机可飞行的航程远近可以将其分为远程无人机、近程无人机、中程无人机等等。根据无人机重量的大小可以分为微型无人机、小型无人机、大型无人机等等。目前国内先进的无人机可持续飞行1600km，滞空时间最高可达16h以上，一次 可以设定达100个航点，在设定航点飞行完毕后，可实时上传新航点，保证系统 的连续不间断工作，免去降落后再次输入区域监测航点的操作。 无人机遥感系统是一套信息系统依赖于各种技术数据支持，无人机遥感系统 可以监测地面设备、无人机载荷和不相关的数据在人的身上，从目前来看，遥感 技术已经在许多行业推广。与其他遥感技术相比，无人机遥感技术具有许多优点。未取得无人机遥感技术的图像数据主要依赖于无人机遥感平台固定翼和对遥感平 台的稳定旋转翼和其他成分很高，可以实现长时间的身体，大功率和在极端天气 条件下工作。此外，无人遥感技术的应用可以有效地避免由于地面空间有限或控 制中心工作量大而对飞行造成的不利影响。。 2主要技术问题

无人机遥感技术

无人机遥感技术 1前言 由于无人机具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,因此被作为一种理想的飞行平台广泛应用于军事和民用各个领域。尤其是进入二十一世纪以后,许多国家将无人机系统的研究、开发、应用置于优先发展的地位,体积小、重量轻、探测精度高的新型传感器的不断问世,也使无人机系统的用途迅速拓展。 “ＵＡＶＲＳⅡ型无人机低空遥感监测系统”于2003年9月通过专家组鉴定。该系统主要由遥感数据获取系统以及遥感数据后处理系统组成。其中遥感数据获取系统按结构划分成为无人机机体、动力系统、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感设备及其控制系统、地面监控中心控制系统。在多次飞行中,无人机遥感数据获取系统成功获取了高分辨率航空遥感影像,实现了航摄面积覆盖。 2系统的技术优势 (1)机动快速的响应能力无人机系统运输便利、升空准备时间短、操作简单,可快速到达监测区域,机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。 (2)性能优异无人机可按预定飞行航线自主飞行、拍摄,航线控制精度高,飞行姿态平稳。飞行高度从50m至4000m,高度控制精度10m;速度范围从70km/h至160km/h,均可平稳飞行,适应不同的遥感任务。 (3)操作简单可靠飞行操作自动化、智能化程度高,操作简单,并有故障自动诊断及显示功能,便于掌握和培训;一旦遥控失灵或其他故障,飞机自动返航到起飞点上空,盘旋等待。若故障解除,则按地面人员控制继续飞行,否则自动开伞回收。 (4)高分辨率遥感影像数据获取能力无人机搭载的高精度数码成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力,获取图像的空间分辨率达到分米级,适于1∶1万或更大比例尺遥感应用的需求。 (5)使用成本低无人机系统的运营成本较低,飞行操作员的培训时间短,系统的存放、维护简便,还可免去了调机和停机的费用。 这套系统主要应用领域 它以无人驾驶飞行器为飞行平台、以高分辨率数字遥感设备为机载传感器、以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标，具有快速、实时对地观测、调查监测能力，因此在土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾害调查、海洋资源与环境监测、地形图更新等领域都将有广泛应用。 主要优势 传统的卫星遥感和普通航空摄影成本高、受天气等因素影响比较大。与此相比，无人驾驶飞行器遥感系统的机动灵活和经济便捷是它的主要优势。 这套遥感系统具有机动快速的响应能力，系统运输便利、升空准备时间短、操作简单，可快速到达监测区域，机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。因此，该系统非常适合进行应急遥感监测。打个比方，某地连降大雨，存在发生地质灾害的可能，这时利用无人机遥感系统进行地灾监测就非常有效。系统

遥感无人机存在的问题与应用展望

遥感无人机存在问题与应用展望 无人机遥感作为一项空间数据采集的重要手段 ,具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、机动灵活等优点,已成为卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充。随着无人机遥感技术不断发展和无人机市场逐渐成熟 ,无人机遥感将成为未来的主要航空遥感平台之一 ,已经成为世界各国争相研究的热点课题。然而 , 要使无人机成为理想的遥感平台 ,还有多个关键技术需要解决 : (1)起降技术改善与抗风性能提高在林业等许多行业的应用以及突发事件的处置中 ,工作环境一般在山区, 平坦地少 ,树木、电杆、房屋多,对于需要滑跑、滑降的较大型的无人机来说, 往往难以找到符合起飞要求的场地。在不满足正常起降条件的情况下勉强起降会大大增加飞机损坏的可能性。广西善图科技有限公司 如果使用小、轻型无人机则由于飞行高度低 ,在低空作业时受风速、风向影响大。一般提高抗风性能的方法是增加飞机重量, 但起降要求提高且无人机的载荷非常有限, 同时能耗增大。 所以如何很好的利用弹射起飞、撞网回收技术降低无人机对起飞场地的要求以及在不增加重量或尽量轻的条件下如何通过改进设计和提高飞行控制技术来提高抗风性能保证飞行的稳定性 ,这均是无人机成为理想的遥感平台一个急需解决的问题。

(2)传感器及其姿态控制技术由于无人机的载荷非常有限, 要完成高精度的航摄任务需要高精度的传感器 , 而传统传感器往往在体积、重量等方面的限制可供选择的不多, 因此需要研究开发适合无人机搭载的小、轻型传感器充分利用无人机的有限载荷; 再则 ,如何使遥感传感器的控制系统能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重迭度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作 ,使获取的遥感数据在精度、比例尺、重迭度等方面满足遥感的技术要求还需进一步研究。 (3)遥感数据传输存储技术无人驾驶飞行器搭载的主要遥感传感器为面阵CCD 数字相机,而目前国内市场上的小型专业级数字相机还不能达到量测相机的要求 ,所以,为使获取的遥感影像能够满足大比例尺测图的精度, 应根据相机的几何成像模型 ,作相关的检校工作,得到相机的内外参数,必要时需要采用特殊的检测手段 ,测定每个像元的畸变量。 另外 ,大面阵 CCD 数字相机获取的影像数据量较大, 需开发专用的数据传输和存储系统。飞行器的测控数据和遥感数据需要实时传输时还可以通过卫星通讯来实现。 (4)遥感数据的后处理技术目前的无人驾驶飞行器遥感系统多使用小型数字相机作为机载遥感设备 ,与传统的航片相比 ,存在像幅较小、影像数量多等问题 ,所以应针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄时的姿态数据和关几何模型对图像进行几何和辐射校正, 开发出相应的软件进行交互式的处理。 同时还应开发影像自动识别和快速拼接软件 ,实现影像质量、飞行质量的快速检查和数据的快速处理 , 以满足整套无人机遥感系统实时、快速的技术要求。 无人机作为一种新型的遥感平台将得到广泛应用。目前最常用的遥感平台是卫星和有人驾驶的飞机,无人机平台已渐渐显露出它的重要性。遥感发展的一个总的方向是高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率。航天平台由于接收的电磁波必须要通过大气层, 所以必定受到云层和地面天气的影响,所以通过缩短重访周期来提高时间分辨率是很难达到目的的。而无人机在云层下方,受云层的影响很小,在多云天气甚至阴天也能执行航摄任务。所以无人机遥感在提高时间分辨率方面具有独特的优势。

浅析无人机遥感平台在摄影测量中的应用

浅析无人机遥感平台在摄影测量中的应用 摘要無人机遥感平台具有作业灵活、运行成本低、准确度高等优点，因此在低空摄影测量方面具有良好的应用前景，可广泛应用于工业厂区平面图测绘、危险区域监测、新农村建设等各个领域，为实现数字中国战略目标提供巨大的技术支持。本文将就无人机遥感平台的系统组成、飞行平台、数码相机性能、平台稳定度及成图精准图几方面展开论述，以说明无人机遥感平台在摄影测量应用中的可能性及其优势。 关键词摄影测量；无人机遥感平台；飞行系统 1 引言 卫星遥感平台受轨道限制，过顶时间具有固定性，因此无法完成应急观测任务；而航空遥感在恶劣天气条件下，其安全系数较差，无法完成升空作业；微博遥感技术受天气的影响较小，但在当前技术水平状态，无法替代可见光和红外遥感技术，传统航空航天遥感技术运行费用较高，限制了其应用范围的进一步扩大。相对于以上遥感平台而言，无人机遥感平台具有作业灵活快捷、受天气影响较小、平台运行成本较低、精确度高、影像重叠度高以及不受国家管制等优点，因此成为世界各国研究的热点，并逐渐发展至实际应用的阶段[1]。 2 无人机遥感平台的应用 2.1 无人机遥感平台的组成 无人机遥感平台主要由小型无人机飞行平台、飞行控制系统、影像摄取装置、通信设备、遥感设备及地面信息接收及处理设备。 其具体的结构如图1所示。 飞行系统中垂直陀螺主要作用为测量飞机的俯仰、翻滚姿态角，稳定飞机的飞行姿态，并与微处理技术结合，使飞机可以在自主飞行时尽量保持最佳状态；GPS天线作用为获取飞行平台所在位置的基本信息，并通过机载通信设备传输给地面数据接收终端，以实现地面控制中心对飞机飞行状况及拍摄状况的实施监控，保障飞机在正确的航向，以正确的姿态完成飞行和测量任务：微处理器的主要作用为控制飞机自主飞行。 2.2 无人遥感机平台的应用 （1）飞行平台的技术指标 无人机摄影测量遥感平台处于研究阶段，在具体的作业规范性方面仍需要进一步完善。当前使用的航测规范主要是根据测绘单位的技术条件和仪器设备制定

无人机遥感数据传输系统的设计和实现

无人机遥感数据传输系统的设计和实现? 秦其明 金 川 陈德智 李 杰 北京大学地球与空间科学学院遥感与GIS研究所 北京 100871 摘要：无人机遥感数据传输系统是无人机航空遥感系统的重要部分之一。针对无人机遥感数据传输系统研制目标与关键问题，本文分别给出了三种机上航空遥感数据传输与压缩方案设计，阐述了数据压缩原理与实现方法，研究了嵌入式遥感数据压缩系统开发的关键技术，并简要地讨论了遥感数据接收与解压缩的问题。目前，研制组已经初步实现无人机遥感数据传输系统，并在飞行实验中实现了航空遥感图像数据的压缩。 关键词：数据传输 数据压缩与解压缩 嵌入式系统 无人机 航空遥感 Abstract: Unmanned aerial vehicles remote sensing data transfer system (UAVRSDTS) is a key component of UAV aerial remote sensing system. Data compression is a significant technique in data real-time transfer. This paper presents three aerial remote sensing data transfer and compression schemes towards developing aim and key problems in UAVRSDTS. In this paper, the authors present principle and implementation in data compression, do research on key techniques in embedded remote sensing data compression system development and briefly explain the techniques in remote sensing data receiving and decompression. Now our group has realized UAVRSDTS and completed aerial remote sensing data compression in flying experiment. 1. 引言 无人机航空遥感系统，是北京大学遥感与GIS研究所、中国科学院遥感所和贵州航空工业集团公司共同合作研发的项目。该系统由搭载有效载荷的无人机平台、获取地表信息的遥感器、控制飞行与遥感信息获取的控制系统、遥感数据传输与压缩解压缩系统和遥感数据地面接收与处理系统等多个部分所组成。其中，无人机遥感数据传输与压缩解压缩系统是无人机航空遥感系统中的关键技术之一。 针对无人机遥感数据传输系统研制中存在的主要问题，本研究组对数据传输与压缩解压缩系统设计与实现中的关键问题进行了研究，现将初步研究进展整理如下。 2. 机上数据传输与压缩方案设计 无人机遥感数据传输与压缩解压缩系统，作为无人机航空遥感系统的一部分，它涉及到中国科学院遥感所主要负责的多模态遥感器，也涉及到北京大学遥感所其它组研制的遥感控制系统，同时还依赖贵州航空工业集团公司飞行器平台提供的数据实时传输链路的支持。实现机上航空遥感数据传输与压缩，可供考虑的方案至少有以下几种： 1) 多模态遥感器系统通过工控机利用两条数据传输链路同时将遥感数据一份存入硬盘，一份传输给到遥感数据压缩模块板，进行数据压缩，压缩后的数据通过通讯接口与贵航 资助项目：北京大学985项目

浅谈无人机遥感的发展与应用

浅谈无人机遥感的发展与应用 摘要：随着遥感技术的飞速发展，遥感数据的获取手段也变得多种多样，无人机作为一种新型的遥感数据获取手段非常适合小范围内的高分辨率遥感数据的即时获取，应用非常广泛。本文主要介绍了目前无人机遥感的发展现状和应用领域，并展望了其发展前景。 关键词：无人机遥感；发展现状；应用领域；前景展望 0 引言 无人机遥感（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing )，是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。 1 无人机遥感介绍 无人机飞行器与航空摄影测量相结合，成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业，加上数码相机的引入，就使得“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点，可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。 无人机飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点，可成为卫星遥感的有效补充手段，该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制，还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制，更表现为轻小型化传感器及其单反数码相机，并配备有姿态稳定平台，可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。 目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄（或扫描）时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。进一步的建摸、分析使用相应的遥感图像处理软件。 2 国内外无人机遥感的发展现状 无人机出现在1917年，早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶

无人机遥感图像自动拼接方法的研究

目录 摘要 ................................................................................................................................................................................................ I Abstract......................................................................................................................................................................................... I I 目录......................................................................................................................................................................................... IV 第1章绪论 . (1) 1.1 研究的背景和意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 本文的研究工作 (3) 1.4 本文的组织结构 (4) 第2章图像拼接的基础理论和相关技术 (5) 2.1图像拼接的特点 (5) 2.1.1 图像拼接的针对性 (5) 2.1.2 图像拼接的多样性 (5) 2.1.3 图像拼接的复杂性 (6) 2.2图像拼接的常用方法 (6) 2.3图像拼接的一般流程 (7) 2.4 图像配准 (7) 2.4.1 图像配准的分类 (7) 2.4.2 图像配准的常用方法 (9) 2.5 OpenCV技术简介 (10) 2.5.1 OpenCV模块 (10) 2.5.2 OpenCV的功能 (11) 2.6本章小结 (11) 第3章特征点检测算法 (12) 3.1 SIFT算法 (12) 3.1.1 尺度空间和极值检测 (12) 3.1.2 精确确定特征点 (14) 3.1.3 确定特征点的主方向 (16) 3.1.4 特征向量的生成 (16) 3.2 SURF 算法 (18) 3.2.1构建尺度空间 (19)

无人机遥感技术的应用研究

无人机遥感技术的应用研究 摘要:无人机遥感技术是一项由无人机与遥感器相结合的技术，目前已在各个领 域中得到应用。本文针对无人机遥感技术存在的不足，利用无人机遥感影像，基 于图像分割算法设计了一种农村房屋信息自动提取方法，以期为土地利用规划等 工作提供参考依据。 关键词:房屋；遥感技术；影像分割；研究 引言 现代社会中，遥感技术作为一种高效的空间监测手段，能提供快速、准确且覆盖广的地 面信息，为建筑用地信息的提取提供了极大的方便。当前卫星遥感系统在应用中存在时效性低、易受天气影响等问题，已无法满足高分辨率影像需要。而运用无人机遥感技术可以快速 提取空间遥感信息，同时此技术也具有机动灵活、高分辨率、灵活性强以及成本低等优点， 成为了传统航空遥感与航天遥感有力补充。但在大多数应用中，无人机遥感影像信息提取的 自动化程度较低，针对此问题，本研究提出了一种基于面向对象分割的农村房屋信息提取方法。 1.研究区与数据源 以某镇的无人机遥感影像为研究数据，采用固定翼无人机搭载佳能5D markⅡ相机进行影像获取，影像空间分辨率为0．25 m，获取时间为2010年6月。影像进行了空三加密、正射校正等预处理。本文所用无人机遥感影像具有高空间分辨率特点。空间分辨率的提高不仅丰 富了地物信息，而且使地物几何结构和纹理信息显示得更加清晰。研究区内农村房屋几乎都 为青瓦房顶，且房顶以屋脊为界，向两侧倾斜。房屋屋顶在无人机遥感影像中纹理清晰，颜 色与林地、耕地等有显著区别，与硬化道路比较相似，但形状明显不同。 2.研究方法 在高空间分辨率的无人机遥感影像中，地物内部纹理和形状等细节信息更加丰富，但光 谱分辨率却相对较低，因此传统基于像元光谱特征的信息提取方法将变得非常困难和复杂。 为此，本文利用面向对象的分析方法对无人机遥感影像中的农村房屋信息进行提取。 2.1影像滤波 为了降低噪声对无人机影像分割结果的影响，采用具有较好边缘保持作用的双边滤波方 法进行图像降噪。该方法是一种非线性的滤波方法，它同时考虑了像元之间的空间距离和灰 度相似性，达到保边去噪的目的，具有简单、非迭代和局部的特点。 2.2基于均值移动算法的影像分割 为了避免相关软件或模块在对高分辨率影像进行处理时需要人工介入并逐步设置复杂参数，难以实现自动处理的问题，本文利用均值移动(meanshift，MS)算法，快速自动地实现影 像面向对象的分割。 MS算法是基于概率密度估计的非参数化空间特征提取与分析方法，无需预先知道聚类的数目，能够描述任意形状的特征空间。特征空间可由后验概率密度函数表示，密度大的区域 对应着未知概率密度的众数，对应同一众数的数据点就组成一个聚类。概率密度估计常用方 法为核密度估计，对于d维空间Ｒd中的n个数据点组成的集合{xi} ni =1，其高斯核函数定义为 上述纹理指数基于双边滤波后的影像按11像元×11像元的窗口计算，影像分割后再分别 计算对象内像元Mean，VAＲ和Ent这3个指数的均值。此外，还计算了对象的光谱最小值(Min)、最大值(Max)和范围(Ｒange)。图1 为一组实验数据的原始影像及其6种纹理特征结果。

无人机遥感飞控技术

无人机遥感技术飞控应用 嵌入式系统又称之为嵌入式计算机系统，是一种专用的计算机系统。嵌入式系统是随着计算机技术、微处理器技术、电子技术、通信技术、集成电路技术的发展而随之发展起来的。而在我们的日常生活和工作当中，嵌入式系统的应用无处不在，成为计算机技术和计算机应用领域的一个重要组成部分。嵌入式系统是硬件和软件的结合体，虽然有时嵌入式系统使用的操作系统可能是相同的，但应用领域不同其应用程序确千差万别。嵌入式系统广泛应用于制造工业、过程控制、通信、仪器、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等领域。 随着科学技术的不断进步，无人机具有灵活、机动性好、无需空域申请等诸多特点受到广泛关注，同时也在许多领域得到了广泛应用。无人驾驶飞机（UAV）简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。 无人机系统主要由飞行控制模块、遥感设备及空地无线通信系统和地面站三部份组成。（1）飞行控制模块组成飞行控制模块主要为高度、导航子模块、稳定平台及飞行控制系统。该模块采用三轴稳定平台，可以使遥感设备保持水平、稳定状态，获取高质量遥感影像。另外，飞行控制系统拥有飞控计算机，其内含的CPU承担着任务导航和飞行控制计算，为稳定平台提供用于遥感设备的稳定和姿态修正的参数。通过高度、导航...子模块，飞行控制系统可实现对飞机姿态、高度、速度、航向、航线的精确计算和控制，以确保飞机获得稳定飞行。飞行控制系统具有遥控和自主飞行两种飞行模式。（2）遥感设备及空地无线通讯系统组成遥感设备及空地无线通讯模块主要由数码相机、摄像头、数传电台等组成。在此模块中，采用面阵CCD数码相机，获取的遥感影像可直接存储于相机中，无人机回收后，能直接在现场查看影像质量。无线通讯模块可传送无人机状态参数，实现飞机姿态、高度、速度、航向、距离及飞机电源的测量和实时显示。同时，无线通讯模块还可接收地面操纵人员的指令,控制相机拍摄快门和引导无人机按地面人员的旨意飞行。（3）地面站组成地面站则由航迹规划、数据处理、无线电接收和遥控设备等组成。航迹规划是根据拍摄任务，规划出满足重叠度、安全、飞行时间等条件的飞行轨迹，作为无人机的飞行路线。结合接收设备接收的无人机飞行信息，地面控制人员可判断飞机的飞行状态，当出现异常情况时（如电源即将耗尽、飞行高度过低等），利用遥控器发出信号，控制飞机飞行过程中的姿态调整、飞往起飞点或备用着陆场等。数据处理则根据成图要求，利用计算机对遥感影像进行畸变差改正、