无人机遥感数据处理与分析研究

无人机低空遥感影像数据的获取与处理

摘要：在信息化时代，无人机低空遥感技术在各行业中的应用变得更为广泛，其中影像数据的获取以及处理更受企业人员的关注，在顺利获取数据，并对数据科学处理后，才有利于各类影像数据充分发挥价值作用。基于此，本文对无人机低空遥感影像数据的获取及处理，无人机低空遥感技术的优缺点进行分析，期望为从业人员带来一定有效建议。

关键词：处理；获取；影像数据；低空遥感；无人机

引言

在信息化时代，各类数据信息的获取、处理及分析运用变得更为重要。和测量的传统方式相比，无人机低空遥感技术的应用优势更为明显，无人机属于现代测量内一种重要补充手段，它有低空飞行这一能力，可以弥补普通卫星、航空测量的影像实际分辨率较低缺陷，提高影像数据的可用性。

1.

无人机低空遥感影像数据的获取

（一）影像数据采集过程

在获取影像数据时，具体的操作流程有：结合任务要求，合理安排无人机实际航行的路线，在空中控制的系统中，导入地面控制的系统内规划的数据。在无人机去执行任务时，则由地面的控制系统将其飞行的线路掌管起来，而在空中的控制系统内，会按照所预先导入实际数据，对无人机内成像的系统进行控制完成拍摄[1]；同时，在无人机中，搭载的各遥感传感器内，会存储拍摄的数据，无人机的平台会利用无线电，往地面的控制系统反馈其飞行的数据，便于操作人员掌控无人机实际飞行的状况，并在找到问题的时候尽快修正无人机实际飞行的状态；在最后，地面的工作人员应该根据接收状况、数据内容，合理调整飞行的计划，若有遗漏区域时，或有重点的拍摄地区时，需要尽快进行补拍的工作。在结束拍摄的任务后，应该以人为操作的形式，对无人机实际飞行进行控制，然后对其做好回收作业。

（二）遥感系统实际构成

在无人机实际遥感系统中，会有三大主要的组成部分：空中控制的系统。它需要为无人机的飞行提供有效平台，协助无人机将气流、风力等的影响顺利克服，使得无人机能保持水平飞行的状态，保障无人机在任务中能以更为稳定的一种姿态低空遥感[2]。而在无人机上，所安装的GPS接收天线，能使得操控人员对无人机实际位置随时掌握，并对其位置及时调整；地面控制的系统。它由地面控制、航迹规划、数据的接收显示三大子系统所构成，其作用是确保设备能按照所预先设计的线路飞行，并掌握无人机实际飞行的路线。此系统也属于接收影像数据的一个终端，可以利用数据的接收显示这一子系统，显示遥感获得的各种数据；数据后处理的系统。它的功能为处理无人机所采集的各种数据，它也主要分成数据预览、数据后处理的两大子系统，会有对应的工作站、处理软件所构成。

无人机遥感系统在环境保护中的应用探索

随着社会经济水平的持续提升，更多科学技术被广泛运用于环境保护中，无人机遥感系统可以快速获得对应地理信息及环境信息，可以说无人机遥感系统具备极强的数据采集和处理以及分析能力，将无人机遥感系统运用于环境保护中可以充分提升各类环境数据分析精确性，以便于辅助环保部门进行最优化决策。

标签：无人机遥感系统；环境保护；技术应用

引言

近年来，国内科学技术发展迅速，无人机遥感系统属于目前获得遥感数据的新兴途径，该技术正以不可阻挡之势实现光谱信息成像化以及雷达成像多极化和地学分析智能化等，环境研究动向和资源探究定量化更是非常关键，这样都在很大程度上提升了遥感技术实时性能以及运行可靠性，促使该技术不断呈现大尺度以及多频率和全天候等目标。

1 无人机遥感系统

1.1 无人机遥感技术概述

无人机可以说是经过无线电遥控装置或者是机载计算机程控体系操作不载人飞行器。根据整体系统构成以及飞行特性来讲无人机通常是分为固定式翼型无人机或者是无人驾驶直升机。遥感也就是泛指在远处探测和感知对应物体或者是事物的一种技术，通常是不直接触碰物体自身在远处经过对应仪器探测及接收物体所散发出的信息，通过信息传送和分析来有效识别物体属性或者是分布的技术。无人机遥感技术使用无人机技术以及遥感传感器技术，再加上遥测遥控技术以及通信技术等诸多技术获取地理以及资源和环境等方面的空间遥感信息，有助于完成各类遥感数据的采集、处理以及分析。

1.2 无人机遥感系统作业程序

无人机遥感系统关键是经由无人机飞行平台以及遥感检测平台和数据传输系统等主要部分构成，通常是将无人机遥感系统工作程序分为前期内/外/后期内业这三大部分。前期内业关键是进行准备，比如设置对应航线以及确定起降场地和设施设备检查等方面，前期内业能够确保外业工作有序展开，因此好的前期内业是外业工作质量提升的前提。

外业工作通常是取得各类检测信息全过程，外业工作关键是设备运输到场以及无人机组装和飞行遥感等各个方面。国内无人机技术大都是人工遥控起飞且进入所设置的航线之后才开始自动飞行，运用GPS进行无人机控制，无人机在完成遥感作业之后就会改为人工式遥控降落。后期处理则是对各类所取得的信息施以分析以及整理，最终获得结果的全部过程。

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。

“ＵＡＶＲＳ Ⅱ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。

基于图像分割的无人机遥感图像处理研究

随着科技的不断发展，无人机逐渐走进人们的视野，而基于无人机的遥感图像处理也日益受到关注。而在遥感图像处理中，图像分割是不可或缺的一个步骤。本篇文章将对基于图像分割的无人机遥感图像处理进行研究，并分析其在现实生活中的应用价值。

一、图像分割的概念与方法

图像分割是将一幅图像分成多个子区域，每个子区域代表图像中的一个物体或图案。在遥感图像处理中，图像分割可以将获得的图像分类，使其能够更好地为后续分析和处理提供数据支持。图像分割的方法通常包括基于区域、基于边缘、基于阈值等多种技术，而在无人机遥感图像处理中，基于区域和基于阈值是应用最广泛的两种方法。

基于区域的图像分割方法是指对图像中的像素进行分组，以形成具有类似亮度、颜色和纹理等特征的区域。这种方法主要利用像素之间的相似性和区域之间的差异性来实现图像分割。基于阈值的图像分割则是一种比较简单的方法，其思想是将图像的像素灰度值与一个预设的阈值进行比较，大于该阈值的像素被分为一个区域，小于该阈值的像素被分为另一个区域。这种方法相对简单，但其分割效果与阈值的设定密切相关。

二、无人机遥感图像处理的应用

无人机遥感图像处理主要应用于地质勘察、城市规划、农业、环境保护等领域。在地质勘探方面，无人机遥感图像处理可以帮助快速获取地质信息，识别地形地貌，从而为开采矿产资源提供更有效的数据支持。在城市规划领域，无人机遥感图像处理可以用于建筑结构的检测和分类，可为规划人员提供更准确、详细的城市地图。

在农业生产中，无人机遥感图像处理可以用于农田植被覆盖度的监测，帮助农民及时了解农作物的生长情况、预测产量，从而实现农业生产的可持续发展。在环境保护方面，无人机遥感图像处理可以用于监测空气、水、土壤等污染物的扩散程度和影响范围，为环境保护部门提供更准确、及时的监测数据。

三、基于图像分割的无人机遥感图像处理

基于图像分割的无人机遥感图像处理是实现高精度的遥感图像识别和信息提取的关键技术。在处理过程中，首先需要获取无人机航拍的遥感图像，并对其进行预处理，包括调整图像亮度、对比度、颜色平衡等。之后，通过图像分割技术将图像划分为多个区域，并进行特征提取和分类识别，找出与研究对象相关的信息。