无人机测绘技术及应用课件.ppt

1、 无人机测绘遥感技术及应用 无人机测绘遥感是将无人机技术应用于测绘遥感领域而产生无人机测绘遥感是将无人机技术应用于测绘遥感领域而产生的新方向，是新型测绘遥感技术与航空平台技术、信息技术、传的新方向，是新型测绘遥感技术与航空平台技术、信息技术、传感器技术的高度集成，同时也是对传统卫星遥感测绘和有人驾驶感器技术的高度集成，同时也是对传统卫星遥感测绘和有人驾驶飞机航空测绘的有效补充。可以广泛应用于应急抢险、高危区域飞机航空测绘的有效补充。可以广泛应用于应急抢险、高危区域调查、环境遥感监测和军事应用。调查、环境遥感监测和军事应用。无人机测绘遥感技术及应用一、无人机测绘遥感的基本定义一、无人机测绘遥感的

2、基本定义二、无人机测绘遥感的特点二、无人机测绘遥感的特点三、系统的组成三、系统的组成四、无人机测绘遥感关键技术四、无人机测绘遥感关键技术五、无人机测绘遥感的应用前景五、无人机测绘遥感的应用前景 无人机测绘遥感技术及应用一、无人机测绘遥感的基本定义一、无人机测绘遥感的基本定义 无人机测绘遥感，就是综合集成无人飞行器、遥感传感无人机测绘遥感，就是综合集成无人飞行器、遥感传感器、遥测遥控、通信、导航定位和图像处理等多学科技术，通器、遥测遥控、通信、导航定位和图像处理等多学科技术，通过实时获取目标区域的地理空间信息，快速完成遥感数据处过实时获取目标区域的地理空间信息，快速完成遥感数据处理、测量成图、环

3、境建模及分析的理论与技术。理、测量成图、环境建模及分析的理论与技术。无人机测绘遥感技术及应用一、无人机遥感测绘的基本定义一、无人机遥感测绘的基本定义 无人机测绘遥感，就是综合集成无人飞行器、遥感传感无人机测绘遥感，就是综合集成无人飞行器、遥感传感器、遥测遥控、通信、导航定位和图像处理等多学科技术，通器、遥测遥控、通信、导航定位和图像处理等多学科技术，通过实时获取目标区域的地理空间信息，快速完成遥感数据处过实时获取目标区域的地理空间信息，快速完成遥感数据处理、测量成图、环境建模及分析的理论与技术。理、测量成图、环境建模及分析的理论与技术。无人机测绘遥感技术及应用一、无人机遥感测绘的基本定义一、无

4、人机遥感测绘的基本定义 无人机测绘遥感技术及应用二、无人机测绘遥感的特点二、无人机测绘遥感的特点 成本低、无人员伤亡风险成本低、无人员伤亡风险 作业方式灵活快捷作业方式灵活快捷 高时间分辨率、针对性强高时间分辨率、针对性强 空间分辨率高、可获得多角度影像空间分辨率高、可获得多角度影像 无人机测绘遥感技术及应用二、无人机遥感测绘的特点二、无人机遥感测绘的特点 飞行姿态不稳定飞行姿态不稳定 幅宽较小、整体数据量大幅宽较小、整体数据量大 数据处理相对复杂数据处理相对复杂 无人机测绘遥感技术及应用二、无人机遥感测绘的特点二、无人机遥感测绘的特点 无人机测绘遥感技术及应用三、系统的组成三、系统的组成n

5、无人机平台无人机平台n 任务载荷子系统任务载荷子系统n 地面控制子系统地面控制子系统n 数据链路子系统数据链路子系统n 影像数据处理及测绘成果制作子系统影像数据处理及测绘成果制作子系统 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成u无人机平台无人机平台 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成u无人机平台主要参数无人机平台主要参数 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 飞行高度飞行高度 续航能力续航能力 抗风能力抗风能力 飞行速度飞行速度 稳定控制稳定控制 起降性能起降性能u地面控制子系统地面控制子系统 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 飞行任务规划设计

6、飞行任务规划设计 向飞控系统发送数据和控制指令向飞控系统发送数据和控制指令 接收、存储、显示、回放飞行数据接收、存储、显示、回放飞行数据 显示任务设备工作状态显示任务设备工作状态 危急情况下的报警提示功能危急情况下的报警提示功能u数据链路子系统数据链路子系统 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 负责地面控制系统与无人机飞行控制系统以及其他负责地面控制系统与无人机飞行控制系统以及其他设备之间的数据及控制指令的双向传输。设备之间的数据及控制指令的双向传输。传输距离传输距离 传输速率传输速率 误码率误码率 抗电磁干扰能力抗电磁干扰能力u任务载荷子系统任务载荷子系统 无人机测绘遥感技术及

7、应用三、系统组成三、系统组成 定位定向系统（定位定向系统（POSPOS）可见光相机可见光相机 倾斜摄影相机倾斜摄影相机 激光雷达（激光雷达（LIDARLIDAR）合成孔径雷达合成孔径雷达 摄像机摄像机 红外扫描仪红外扫描仪 多光谱成像仪多光谱成像仪 磁测仪、重力仪等磁测仪、重力仪等定位定向系统（定位定向系统（POSPOS）无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 定位定向系统（定位定向系统（Position and Orientation SystemPosition and Orientation System）集集DGPSDGPS和惯性导航系统（和惯性导航系统（INSINS）为一体

8、，主要包括）为一体，主要包括GNSSGNSS接收接收机和惯性导航单元机和惯性导航单元IMUIMU两个部分。两个部分。DGPSDGPS负责提供实时差分定位信息，分为负责提供实时差分定位信息，分为RTKRTK和和PPKPPK。惯性。惯性导航系统提供载体实时角速度和加速度的信息，也就是姿态导航系统提供载体实时角速度和加速度的信息，也就是姿态信息。信息。POSPOS系统后处理软件：联合平差，解算精确位置及姿态系统后处理软件：联合平差，解算精确位置及姿态参数。参数。可见光相机可见光相机 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 丹麦飞思丹麦飞思 瑞典哈苏瑞典哈苏 德国莱卡德国莱卡 日本尼康日本尼

9、康 日本佳能日本佳能 日本索尼日本索尼 韩国三星韩国三星倾斜摄影相机倾斜摄影相机 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 多个镜头集成，同时从垂直、侧视等不同的角度采集影像，符合人多个镜头集成，同时从垂直、侧视等不同的角度采集影像，符合人眼视觉的真实直观世界，有效弥补了传统正射影像只能从垂直角度拍摄眼视觉的真实直观世界，有效弥补了传统正射影像只能从垂直角度拍摄地物的局限。地物的局限。分为五镜头、三镜头、两镜头倾斜相机。分为五镜头、三镜头、两镜头倾斜相机。赛尔赛尔S-200S-200五镜头倾斜相机五镜头倾斜相机 2.1 2.1亿像素，全画幅，无续航限制，亿像素，全画幅，无续航限制，35

10、mm35mm定焦测定焦测绘镜头，含快拆减震云台，重绘镜头，含快拆减震云台，重2.4KG2.4KG红鹏红鹏 AP5600AP5600鸿鹄鸿鹄 天目天目哈瓦哈瓦激光雷达（激光雷达（LiDARLiDAR）无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成 是一种主动式的现代光学遥感技术。包括激光测距仪、惯性导航系是一种主动式的现代光学遥感技术。包括激光测距仪、惯性导航系统统INSINS和动态和动态DGPSDGPS接收机。激光测距仪用于测定距离，惯性导航系统确定接收机。激光测距仪用于测定距离，惯性导航系统确定姿态，动态姿态，动态DGPSDGPS接收机用于确定空间位置。接收机用于确定空间位置。激光雷达（激

11、光雷达（LiDARLiDAR）无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成奥地利奥地利 RIEGLRIEGL美国美国 VelodyneVelodyne法国法国 yellow scan suveyoryellow scan suveyor中国中国 北科天绘北科天绘激光雷达（激光雷达（LiDARLiDAR）无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成奥地利奥地利 RIEGLRIEGL美国美国 VelodyneVelodyne法国法国 yellow scan suveyoryellow scan suveyor中国中国 北科天绘北科天绘合成孔径雷达（合成孔径雷达（SARSAR）无人机测绘遥感

12、技术及应用三、系统组成三、系统组成美国美国 miniSARminiSAR德国德国 MiSARMiSAR英西塔公司英西塔公司 nanoSARnanoSAR中国中国 D3160D3160 合成孔径雷达是一种工作在微波波段的主合成孔径雷达是一种工作在微波波段的主动式传感器，与传统的光学传感器相比，具有动式传感器，与传统的光学传感器相比，具有全天候、全天时工作能力，具有一定的穿透能全天候、全天时工作能力，具有一定的穿透能力。力。方位向通过合成孔径技术提高分辨率、距方位向通过合成孔径技术提高分辨率、距离向通过脉冲压缩技术提高分辨率。离向通过脉冲压缩技术提高分辨率。分辨率越来越高分辨率越来越高 小型化、轻

13、型化小型化、轻型化u影像数据处理及测绘成果制作子系统影像数据处理及测绘成果制作子系统 无人机测绘遥感技术及应用三、系统组成三、系统组成像点坐标像点坐标三维坐标三维坐标点云点云4D4D产品产品三维模型三维模型4D4D产品：产品：DEM DEM 数字高程模型数字高程模型DOM DOM 数字正射影像数字正射影像DLG DLG 数字线划地图数字线划地图DRG DRG 数字栅格地图数字栅格地图 无人机测绘遥感技术及应用四、无人机测绘遥感关键技术四、无人机测绘遥感关键技术 无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术 准确恢复两张（多张）影像的位置关系准确恢复两张（多张）影

14、像的位置关系 快速确定两张（多张）影像上的同名点快速确定两张（多张）影像上的同名点S1a2a1S2A 无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术共线条件共线条件共面条件共面条件)()()()()()()()()()()()(333222333111ssssssssssssZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx 无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术1.1.定位定姿精度定位定姿精度2.2.影像匹配精度（核心问题）影像匹配精度（核心问题）3.3.空中三角测量模型可靠性空中三角测量模型可

15、靠性4.4.点云处理及三维建模效率点云处理及三维建模效率 无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术缺点：缺点：1 1、后期影像匹配时，因摄影比例尺不一致、分辨率、后期影像匹配时，因摄影比例尺不一致、分辨率差异或地物遮挡等因素，严重影像空三精度；差异或地物遮挡等因素，严重影像空三精度；2 2、某些地方存在模型缺失或失真的问题。、某些地方存在模型缺失或失真的问题。无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术缺点：缺点：1 1、平面精度相对高程精度较低；、平面精度相对高程精度较低；2 2、数据处理难度比较大，尚不成熟；、数据处理难度

16、比较大，尚不成熟；3 3、硬件成本高，更适合带状地形图、电力、硬件成本高，更适合带状地形图、电力线巡线等领域。线巡线等领域。无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术 无人机测绘遥感技术及应用四、四、无人机测绘遥感关键技术无人机测绘遥感关键技术常用遥感数据处理软件常用遥感数据处理软件1 1、Pix4DmapperPix4Dmapper2 2、Smart3DCaptureSmart3DCapture（ContextCaptureContextCapture）3 3、MapMatrixMapMatrix（武汉航天远景）（武汉航天远景）4 4、SuperMapSuperMap（北京超图）（北京超图）5 5、清华山维、清华山维EPSEPS 无人机测绘遥感技术及应用五、无人机测绘遥感的应用前景五、无人机测绘遥感的应用前景 无人机测绘遥感技术及应用五、五、无人机测绘遥感的应用前景无人机测绘遥感的应用前景测绘遥感应用测绘遥感应用1 1、4D4D测绘成果生产测绘成果生产2 2、倾斜摄影三维实景建模、倾斜摄影三维实景建模3 3、空中全景摄影、空中全景摄影4 4、突发事件应急处理应用、突发事件应急处理应用 无人机测绘遥感技术及应用五、五、无人机测绘遥感的应用前景无人机测绘遥感的应用前景 无人机测绘遥感技术及应用五、五、无人机测绘遥感的应用前景无人机测绘遥感的应用前景