CN110954068A - 一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法 - Google Patents

一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，涉及城市测绘方法技术领域，为解决绿地统计方法大多通过人工进行调查和测量，虽然精度高，但需要大量人力和时间的问题。包括以下步骤：步骤1：准备好无人机，选择好测绘范围，通过设计拍摄航线和拍摄高度；步骤2：启动无人机进行拍摄，拍摄高度为250‑500m；步骤3：对拍摄的原始图像进行畸变差校正，进行空中三角测量、再进行拼接、纠正和调色，得正射影像；步骤4：通过计算机进行自动解译，再使用人工解译的方法对绿化覆盖范围进行勾绘；步骤5：通过最大似然分类法对无人机影像进行识别和提取；步骤6：拓扑已勾绘的矢量化数据，从而建立绿地信息数据库。

Description

一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法
技术领域
本发明涉及城市测绘方法技术领域，具体为一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法。
背景技术
城市绿地是指以自然植被和人工植被为主要存在形态的城市用地。它包含两个层次的内容：一是城市建设用地范围内用于绿化的土地；二是城市建设用地之外，对城市生态、景观和居民休闲生活具有积极作用、绿化环境较好的区域，快速掌握城市绿地面积和分布状况，是有效管理城市绿地的基本工作。
目前市面上的绿地统计方法大多通过人工进行调查和测量，虽然精度高，但需要大量人力和时间，因此市场上急需一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法来解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，以解决上述背景技术中提出的绿地统计方法大多通过人工进行调查和测量，虽然精度高，但需要大量人力和时间的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，包括以下步骤：
步骤1：准备好无人机，选择好测绘范围，通过设计拍摄航线和拍摄高度；
步骤2：启动无人机进行拍摄，拍摄高度为250-500m；
步骤3：对拍摄的原始图像进行畸变差校正，进行空中三角测量调整、再进行拼接、纠正和调色，得正射影像；
步骤4：通过计算机进行自动解译，再使用人工解译的方法对绿化覆盖范围进行勾绘，划分公园绿地、附属绿地、防护绿地、生产绿地和其他绿地；
步骤5：通过最大似然分类法对无人机影像进行识别和提取；
步骤6：拓扑已勾绘的矢量化数据，从而建立绿地信息数据库，便于后期绿化变化的对比。
优选的，所述步骤1中预设航向重叠度80％，旁向重叠度为50％。
优选的，所述步骤3中进行空中三角测量进行调整具体为：根据控制点的像方坐标x、y、z和物方坐标X、Y、Z，按照共线条件方程式分别列出误差方程，统一进行平差处理，确定区域内所有影像的外方位元素，求得加密点对应的物方坐标；
共线条件方程式为：
Figure BDA0002309600730000021
Figure BDA0002309600730000022
其中，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2和c3为影像的外方位元素。
优选的，所述步骤3中在进行拼接、纠正中首先要将图像进行筛选，取出角度倾斜大于5°和成像效果不佳的影像，再进行叠加拼接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过无人机对城市绿化进行拍摄，与高分辨率的卫星遥感影像相比，数据获取更加灵活机动，克服云层影响，同时影像的分辨率更高，与地面绿地测绘相比，速度更快，更加高效，采用畸变差校正，空中三角测量进行调整、在进行拼接、纠正和调色，得正射影像，让图像的获取更加精准，通过建立绿地信息数据库，便于后期采集该处绿地信息之后，进行前后的对比，观察绿地的变化情况，解决了绿地统计方法大多通过人工进行调查和测量，虽然精度高，但需要大量人力和时间的问题。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供的一种实施例：一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，包括以下步骤：
步骤1：准备好无人机，选择好测绘范围，通过设计拍摄航线和拍摄高度；
步骤2：启动无人机进行拍摄，拍摄高度为250-500m，该拍摄高度由当日天气能见度和无人机相机镜头焦距来调整；
步骤3：对拍摄的原始图像进行畸变差校正，进行空中三角测量，再进行拼接、纠正和调色，得正射影像；
步骤4：通过计算机进行自动解译，再使用人工解译的方法对绿化覆盖范围进行勾绘，划分公园绿地、附属绿地、防护绿地、生产绿地和其他绿地；
步骤5：通过最大似然分类法对无人机影像进行识别和提取；
步骤6：拓扑已勾绘的矢量化数据，从而建立绿地信息数据库，便于后期绿化变化的对比。
进一步，步骤1中预设航向重叠度80％，旁向重叠度为50％。
进一步，步骤3中进行空中三角测量进行调整具体为：根据控制点的像方坐标x、y、z和物方坐标X、Y、Z，按照共线条件方程式分别列出误差方程，统一进行平差处理，确定区域内所有影像的外方位元素，求得加密点对应的物方坐标；
共线条件方程式为：
Figure BDA0002309600730000031
Figure BDA0002309600730000032
其中，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2和c3为影像的外方位元素。
进一步，步骤3中在进行拼接、纠正中首先要将图像进行筛选，取出角度倾斜大于5°和成像效果不佳的影像，再进行叠加拼接。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (4)

1.一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备好无人机，选择好测绘范围，通过设计拍摄航线和拍摄高度；
步骤2：启动无人机进行拍摄，拍摄高度为250-500m；
步骤3：对拍摄的原始图像进行畸变差校正，进行空中三角测量，再进行拼接、纠正和调色，得正射影像；
步骤4：通过计算机进行自动解译，再使用人工解译的方法对绿化覆盖范围进行勾绘，划分公园绿地、附属绿地、防护绿地、生产绿地和其他绿地；
步骤5：通过最大似然分类法对无人机影像进行识别和提取；
步骤6：拓扑已勾绘的矢量化数据，从而建立绿地信息数据库，便于后期绿化变化的对比。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，其特征在于，所述步骤1中预设航向重叠度80％，旁向重叠度为50％。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，其特征在于，所述步骤3中进行空中三角测量进行调整具体为：根据控制点的像方坐标x、y、z和物方坐标X、Y、Z，按照共线条件方程式分别列出误差方程，统一进行平差处理，确定区域内所有影像的外方位元素，求得加密点对应的物方坐标；
共线条件方程式为：
Figure FDA0002309600720000011
Figure FDA0002309600720000012
其中，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2和c3为影像的外方位元素。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机数据的城市绿地自动提取方法，其特征在于，所述步骤3中在进行拼接、纠正中首先要将图像进行筛选，取出角度倾斜大于5°和成像效果不佳的影像，再进行叠加拼接。
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