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无人机低空航测遥感技术 ppt课件

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无人机航测技术与应用课件2-1

无人机航测技术与应用课件2-1
⑤0.8~2.5cm，微波波段。由于微波穿透能力强， 可以全天后观测，是一种主动遥感方式的反射波谱特征
①镜面反射：发生在光滑物体表面，物体反射满足反射定律，反射波和 入射波在同一平面内，入射角等于反射角。 ②漫反射：发生在非常粗糙的表面，不论入射方向如何，其反射出来的 能量在各个方向上都是一致的。 ③方向反射：介于镜面反射和漫反射之间，各个方向都有反射能量，但 大小不同。自然界绝大多数地物都属于这种类型的反射。
2.2.1 遥感概述 —太阳辐射及大气对太阳辐射 的影响
• 大气对太阳辐射的影响 太阳辐射在传播过程中遇到小微粒使传播方向改
变，并向各个方向散开的现象即为散射。
根据遥感数据获取过程可知，二次通过大气，其 中散射朝向传感器方向的部分，将增加反射的辐射 能量；两外散射朝向地物方向部分，散射光将混入 反射光进而进入传感器。整个过程增加了传感器接 收信号中的噪声成分，导致遥感图像质量下降。
2.2.1 遥感概述 —太阳辐射及大气对太阳辐射 的影响
• 大气窗口 ③3.5~5.0μm，中红外窗口，透过率为
60%~70%。该波段物体的热辐射较强。这一区间除 了地面物体反射太阳辐射外，地面物体自身也有长 波辐射。可用于探测海面温度，获得昼夜云图。
④8.0~14.0μm，热红外窗口，透过率约80%。 主要来自物体热辐射的能量，适于夜间成像，测量 探测目标地物温度。
2.2.1 遥感概述 —典型地物的反射波谱特征
• 水体的反射波谱特征
水体反射波谱特征曲线
2.2.1 遥感概述 —典型地物的反射波谱特征
• 水体的反射波谱特性
✓ 水反射也主要在蓝、绿波段，其他波段吸收率很强，特别 在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为零。
✓ 当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化，如水 含泥沙时，由于泥沙的散射作用，可见光波段发射率会增 加，峰值出现在黄、红波段；如水中含有叶绿素时，近红 外波段明显抬高，这些都是非常重要的分析依据

无人机低空航测遥感技术 ppt课件

无人机低空航测遥感技术 ppt课件
无人机低空航测遥感技术
一、应用领域 二、硬件发展状况 三、软件发展状况
无人机低空航测遥感技术
国土疆域概况、地理区域特征 地形地貌特征、江河湖海分布 道路交通网络、土地利用与地表覆盖 城市布局和城镇化扩张 孕灾环境与灾害分布 环境与生态状况 生产力空间布局等基本情况
无人机低空航测遥感技术 植被变化监测
区影像图。
Virtuozo smart影像快拼系统
24
VirtuZo Smart快拼
无人机快速拼图工具
25
GodWor k
新疆某地区338张像片，耗时25分钟， 自动生成136万物方点，DEM和正射影像
(左)彩色的点云
(中) DEM
(右) 正射影像
GodWor k
三维视图
INPHO-空三模块
1992年
2001年
2006年
地质灾害隐患点监测
山体裂缝
局部土地违法快速监测
5
农田整治、小城镇规划
6
灾害应急响应
江西抚州唱凯镇决堤无人机应急监测
灾害应急响应
青海玉树地震及灾后重建无人机监测
灾害应急响应
四川芦山地震无人机影像
江河湖海无人机航测
疏浚悬浮物：可见光 温排水：热红外传感器 赤潮：高光谱，赤潮发生的面积、种类的识别 海洋溢油：光学传感器、微波传感器（辐射计、雷达）
一应用领域二硬件发展状况三软件发展状况无人机低空航测遥感技术国土疆域概况地理区域特征地形地貌特征江河湖海分布道路交通网络道路交通网络土地利用与地表覆盖土地利用与地表覆盖城市布局和城镇化扩张孕灾环境与灾害分布环境与生态状况生产力空间布局等基本情况无人机低空航测遥感技术无人机低空航测遥感技术1992年2001年2006年植被变化监测地质灾害隐患点监测山山体裂缝5局部土地违法快速监测6农田整治小城镇规划江西抚州唱凯镇决堤无人机应急监测灾害应急响应青海玉树地震及灾后重建无人机监测灾害应急响应四川芦山地震无人机影像灾害应急响应疏浚悬浮物

低空无人机遥感技术及应用

低空无人机遥感技术及应用

，判断水体富营养化程度。
水污染事件应急监测
03
在突发水污染事件中，低空无人机可快速获取现场的水质数据
，为应急处置提供信息支持。
生态环境监测
植被覆盖监测
利用无人机搭载的可见光、多光谱等传感器，获取地表植被的反射 光谱信息，进而分析植被类型、覆盖度、生长状况等。
生态环境质量评价
结合大气、水、土壤等多源遥感数据，对生态环境质量进行综合评 价，为生态保护与修复提供决策依据。
信息，为土地资源规划和管理提供决策支持。
02
水资源监测
无人机可搭载水质监测仪器，在飞行过程中实时采集水样并分析水质参
数，实现对河流、湖泊等水域的水质监测和评估，为水资源保护和管理
提供依据。
03
农业生态环境监测
通过无人机遥感技术，可以实时监测农业生态环境的状况，包括土壤质
量、植被覆盖度、生物多样性等，为农业可持续发展和生态环境保护提
长航时、大载荷无人机发展
多传感器融合与智能处理
随着电池技术和轻量化材料的进步，未来 无人机将具备更长的续航时间和更大的载 荷能力。
多源传感器数据的融合和智能处理技术将 成为发展重点，提高数据获取和处理效率 。
高精度定位与导航
5G/6G通信技术应用
借助RTK、PPP等高精度定位技术，无人机 将实现厘米级甚至毫米级的定位精度，提 升遥感数据质量。
限制。
数据传输与处理
实时高效的数据传输和处理技 术尚不成熟，影响了遥感数据 的实时性和应用效果。
传感器技术与精度
传感器技术的发展直接影响遥 感数据的精度和分辨率，当前 传感器技术仍有待提高。
自主导航与避障
在复杂环境下，无人机的自主 导航和避障技术仍需进一步完 善，以确保飞行安全和数据采

无人机低空航测遥感技术34页PPT

无人机低空航测遥感技术34页PPT

56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
无人机低空航测遥感技术
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左

低空无人遥感与无控制航测技术

低空无人遥感与无控制航测技术

3、低空无人遥感的指向

由于采用无人及远距离操作、适合于人无法达到 的危险地区作业
冰川与泥石流监测
大坝监测 火山监测
雪崩
地雷探测
3、低空无人遥感的指向

由于体积小、重量轻，一般不算做飞行器受限制小, 搬运方便
3、低空无人遥感的指向

起降可因地置宜，阴天也可以航拍
3、低空无人遥感的指向
无人机测图的意义

由于飞行高度低, 能够
获取高分辨率数据

在空中飞行, 视点高， 地面地物遮挡少, 便于 获取高质量的纹理信 息用于3D建模和小范 围测图作业
3、低空无人遥感的指向
遥感道歉——应急测绘保障能力催生无人机测图
地理国情监测更需要无人机遥感保障手段
3、低空无人遥感的指向
低空测图的需求

小范围测成图：选址、小城镇规划等
4、低空无人遥感的难点
镜头畸变与相机标定
5、低空无人遥感着力点
相幅 效率 精度
安全 好飞
飞行平台
相机载荷
作业流程t
精度 控制
处理软件
专用 软件
2
低空无人遥感系统
1、低空无人飞行器
无人驾驶飞行器遥感系统凭借其机动、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，将成为未来的主要航空遥感平台之 一，应用领域与产业化前景可观。
PixelFactory
单机板
价格昂 贵
武汉大学DPGrid 软件--张祖勋院 士 东京大学MapAT软 件--陈天恩教授
网络板
正在推广阶段， 价格昂 暂未形成生产 贵 能力 正在推广阶段， 价格相 部分功能有待 对廉价 完善

无人机航拍技术-第5章PPT课件

无人机航拍技术-第5章PPT课件

10.向前+拉高+转身+横移 11.目标环绕 12.向前+环绕 13.飞越回头 14.侧身向前 15.侧身向前+转身+侧身后退 16.俯首向后 17.由近及远 18.盘旋拉升
04 特殊环境航拍
2021
特殊环境航拍
夜景航拍 夜景航拍的注意事项: (1)夜景拍摄主要是拍摄城市灯光建筑，因此飞行高度和飞行距离要尽量缩短 避免干扰。 (2)白天提前观察好地形，做到心中有数大体行走路线上别出现晚上看不到的 障碍。特别是留意空中如果有电线，绝对不能飞。 (3)选择站在稍微空旷一点的广场起飞，避免飞到高楼后面。 (4)尽量在离开人群的地方起飞。 (5)起飞前定要做指南针校准。
前期准备
如果次航拍需要两三天店至更长的时间，其问天气的变化，拍摄时 间的早晚都会对拍摄效果产生影响。要保证画面符合技术标准，达到 企片色调一致、信号指标准确统，这就需要关注天气预报.选择一段气 候条件相对较好的时问进行拍摄.
前期准备
航拍路线的规划 拍摄之前，根据脚本制定周密的拍摄计划方案。安对地面拍摄范围 内的所有景物进行整体观察和综合分析，找出最能代表某地形象、气 质和品格的景物米,并对要表现的景物通过感官的提炼，使它更形象化。 同时，根据电视拍摄连续性的特点，确定航拍线路、方位、高度和频 次等，形成连贯的结构方案，做到全局在胸。空中拍摄时，要选好航 拍切人点，从什么地方起飞，到什么位置,用什么角度拍摄最具代表性 的最物，都要事先计划好。
摄影师要根据电视片的结构安排深人了解文字稿本的内容是什么重点是什么前后内容是怎样衔接和过渡的根据这此内容什么地方要懂什么地方要快事先应与飞手沟通好做到繁简得当快慢结合使人感到内容广泛层次清晰结构合理节奏明快
无人机航拍技巧

低空无人机遥感技术及应用


低空无人机遥感技术及应用
03 1.研Par究t 背景 典型应用案例
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3.1典型应用案例
无人机在遥感中的应用广泛，如重大突发事件和自然灾害的 应急响应、国土资源的数据采集与监测、各种地形信息的调 查与测绘、农业植保、农业保险、环境保护、交通、能源、 互联网和移动通讯等。
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3.1农林业中的应用
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3.2国土资源环境调查与测绘
目前全国已有超过300家测绘单位拥有甲乙级航摄资质，使 用无人机数量超过千架。 测绘无人机已常态化应用在土地确权、基础测绘、土地资源 调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设等领域。 生态环境方面：水污染、土壤污染等。
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3.2国土资源环境调查与测绘
测绘无人机已常态化应用在土地确权、基础测绘、土地资源 调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设、应急救灾测 绘等领域。 生态环境方面：水污染、土壤污染等 目前全国已有超过300家测绘单位拥有甲乙级航摄资质，使 用无人机数量超过千架。
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2.低空无人机遥感的工作流程
⑤确定摄影基线
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2.低空无人机遥感的工作流程
（2）飞行前检查 ① 地面监控站 ② 飞行平台 ③ 载荷传感器检查 ④ 发动机检查 ⑤ 电池、燃油检查 ⑥ 通电检查
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2.低空无人机遥感的工作流程
图 航线设计示意图
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2.低空无人机遥感的工作流程
（3）地面控制点布设与测量（不是必须的） 像控点的布设：以实验区地形特点及制作影像图的精度来布设像 控点，以能够满足空中三角测量精度要求为原则。 像控点的测量：主要采用单基准站RTK卫星快速定位方法测量。
2. 数据处理 （1）航测数据预处理 ① POS数据与航带整理 ② 像片畸变改正 ③ 像片匀光匀色

遥感数字图像判读 遥感基础 无人机遥感测绘技术及应用 教学PPT课件

射分辨力、光谱波段的个数和波长区间、 时间重复性、像片的反差、最小灰度和最 大灰度等。
例如
MSS－4波段，对清澈的浅水透射能力较强，可用于 10－15m深的湖水和近海的水深探测，对于描绘浅 滩和暗礁很有利。
MSS－5波段用于人文方面的判读较有利，如城市、 道路、新建区、采石场，因红色光散射较小，有 这些地物的地区图像反差较好。MSS-5对混浊水， 如泥沙注入清沏湖水现象显示也很清楚，还对地 貌和地质体的显示较清楚。
目前大多软件中可以建立注记层，矢量 层或专题层，将影像放在背景上，直接利 用工具箱中的各种功能将判读结果绘在透 明的注记层、矢量层或专题层上 。
二 判读的一般过程
1、发现目标 根据图上显示的各种特征和地物的判读
标志，先大后小，由易入难，由已知到未 知，先反差大的目标后反差小的目标，先 宏观观察后微观分析等，并结合专业判读 的目的去发现目标。
上的线性变换 。 目的：
K—L变换能够把原来多个波段中的有用信息尽量集中到 数目尽可能少的特征图像组中去，达到数据压缩的目的；同 时，K—L变换还能够使新的特征图像之间互不相关，也就是 使新的特征图像包含的信息内容不重叠，增加类别的可分性 。
§5.3.2、特征变换及特征选择
特征变换 2哈达玛变换
哈达玛变换是利用哈达玛矩阵作为变换矩阵新实施的遥感多光谱域
变换。哈达玛矩阵为一个对称的正交矩阵，其变换核为
§5.3.2、特征变换及特征选择
虽然每一种图像数据都可能包含了一些可用于 自动分类的信息，但是就某些指定的地物分类 而言，并不是全部获得的图像数据都有用，如 果不加区别地将大量原始图像直接用来分类， 不仅数据量太大，计算复杂，而且分类的效果 也不一定好 。
§5.3.2、特征变换及特征选择

低空无人机遥感 ppt课件

• 监视空域是指为飞行活动提供飞行情报服务、航空气 象服务、航空情报服务和告警服务的空域。
• 报告空域是指为飞行活动提供航空气象服务和告警服 务，并根据用户需求提供航空情报服务的空域。
• 目视飞行航线是为确保航空用户能够飞到预定空域， 且飞行人员在目视条件下飞行的航线。
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5
低空无人机类型

低空无人机 (UAVs) 左: 四轴旋翼无人机 右上: 固定翼无人机
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10
固定无人机
中国兵器工业集团
中兵光电p科pt课技件股份有限公司
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Cont.
桂林鑫鹰电子科技有限公司
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12
Cont.
中国航天科工集团，第三研究院，第八三五七研究所
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13
Cont.
中航工业通飞
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14
应用实例
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17
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遥感数据的地面接收与处理。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，几何纠正。
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无人机遥感的发展
遥感技术的发展
遥感传感器技术
各种数字化、体积小、探 测精度高的传感器的不断 面世,传感器由早期的胶 片相机向大面阵数字化发 展,目前国内制造的数字 航空测量相机具有8000多 万像素,能够同时拍摄彩 色、红外、全色的高精度 航片。
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起飞视频19
旋翼无人机
• 直升机是一种由一个或多个水平旋转的旋翼提供 向上升力和推进力而进行飞行的航空器
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无人机航测技术与应用课件：无人机航测与无人机遥感技术的应用


7.2.3 道路安全巡线
利用固定翼无人机进行道路安全巡线优势：作业效率更高，覆盖 面积更广，可节省大量人工成本；数据分辨率高，路面细节丰富。
7.2.3 道路安全巡线
利用固定翼无人机进行道路安全巡线的步骤： （1）首先，根据道路沿线地形和长度范围，规划无人机飞行航线； （2）然后，利用固定翼无人机iFly U0搭载高分辨率航拍相机Sony RX1R II进行区域航拍，快速获取高分辨率航片和POS数据； （3）最后，利用Pix4Dmapper软件，内业数据处理得到高精度正射 影像，实时掌握路面基本状况。
（5）空三解算成图 采用Pix4Dmapper无人机影像处理软件对无人机影像进行空三解 算处理后，经过点云加密、正摄纠正，影像镶嵌等处理，完成点云、 三维模型、DSM、DOM数据生成。 （6）矿山定量分析 根据成果数据，对矿山进行定量分析。
7.5 无人机遥感技术的应用
7.5.1 无人机遥感技术在应急救灾中的应用 7.5.2 无人机遥感技术在环境监测中的应用 7.5.3 无人机遥感技术在农业和林业中的应用 7.5.4 无人机遥感技术在水文监测中的应用 7.5.5 无人机遥感技术在工程项目中的应用
7.2.2 场景三维重建
道路，线路狭长，沿线地形多变、复杂，对道路沿线地形地貌等 进行三维重建，可形象、逼真、直观地掌握道路路堤、围栏、隧道、 高架桥等的空间形态和现状，实现道路的智能化管理。利用无人机搭 载专业倾斜相机，可快速获取三维场景各个角度的纹理信息，覆盖范 围广，获取数据分辨率高，三维重建效率高。
7.3.3 电力工程选线
（3）优化选线设计 传统选线地形图是二维的，三维信息只能通过等高线和高程注记获取， 产品单一不直观，在优化选线时再利用程度不高。通过无人机获取影 像可得到真实三维场景图，可从不同视角观看线路周围的地物和地貌 信息，使设计人员在室内即可高效完成线路优化工作。
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区影像图。
Virtuozo smart影像快拼系统
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VirtuZo Smart快拼
无人机快速拼图工具
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GodWor k
新疆某地区338张像片，耗时25分钟， 自动生成136万物方点，DEM和正射影像
(左)彩色的点云
(中) DEM
(右) 正射影像
GodWor k
三维视图
INPHO-空三模块
传感器类型 CCD 传感器尺寸 53.7*40.4mm 最大像素数 8000万
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多传感器倾斜摄影
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无人机低空航测遥感技术
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无人飞行器
固 定 翼 无 人 机
旋 翼 无 人 机
轻型飞行器 水路两栖轻型飞行器源自无人机制造产业链测绘车
三、软件发展状况
适普软件：DPGrid、VirtuZo Smart快拼 武汉大学：GODWORK 天宝公司：INPHO
海岛开发
海岛开发利用现状和海岛周围海域开发利用现状
主权测绘
北京天下图2012年10月1日获取钓鱼岛影像图
二、硬件发展状况
传感器 无人飞行器 测绘车
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传感器
大幅面数码相机应用
◦ 飞思P65
传感器类型: 645全画幅CCD 最大像素数: 6050万 有效像素数: 6048万
◦ 飞思IQ180
DPGrid实例
DPGrid实例
海岛礁测绘
V无ir人tu机Zo软S件m处ar理t快系拼统
产品特点：
支持跨水域、漏飞、航带断裂等情况下测区影像定向参数 的自动解算；
自动定位与剔除像点观测中存在的粗差； 支持任意数量的检校相机和量测相机； 无需控制点数据，仅利用概略 POS 数据即可快速拼接测
无人机低空航测遥感技术
一、应用领域 二、硬件发展状况 三、软件发展状况
无人机低空航测遥感技术
国土疆域概况、地理区域特征 地形地貌特征、江河湖海分布 道路交通网络、土地利用与地表覆盖 城市布局和城镇化扩张 孕灾环境与灾害分布 环境与生态状况 生产力空间布局等基本情况
无人机低空航测遥感技术 植被变化监测
INPHO-空三模块 实 例
INPHO-镶嵌匀色模块
INPHO-镶嵌匀色模块
谢谢！
2020/8/4
1992年
2001年
2006年
地质灾害隐患点监测
山体裂缝
局部土地违法快速监测
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农田整治、小城镇规划
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灾害应急响应
江西抚州唱凯镇决堤无人机应急监测
灾害应急响应
青海玉树地震及灾后重建无人机监测
灾害应急响应
四川芦山地震无人机影像
江河湖海无人机航测
疏浚悬浮物：可见光 温排水：热红外传感器 赤潮：高光谱，赤潮发生的面积、种类的识别 海洋溢油：光学传感器、微波传感器（辐射计、雷达）