[发明专利]一种面向滑坡体的无人机立面航线摄影参数确定方法

说明书

本发明公开了一种面向滑坡体的无人机立面航线摄影参数确定方法，涉及摄影测量学技术领域，解决了高山深切峡谷滑坡体数据获取困难、模型精度低、滑坡体纹理细节缺失、拉花、扭曲或失真的技术问题；该方法首先根据现场踏勘，获取滑坡体边界范围、高度；然后确定已知摄影参数；接着确定分辨率、飞行速度、航向间隔、航带间隔等未知摄影参数；最后根据已知和未知摄影参数，确定航带数、航点、任务时间，构建航线，实现数据采集；本发明提供的方法适用于大多消费级无人机，有效节约成本；能科学合理的进行立面航线规划，避免人为因素干扰，减少时间和数据冗余，提高工作效率和飞行安全性。

技术领域

本发明涉及摄影测量学领域，特别是涉及面向高山深切峡谷滑坡体的无人机摄影测量和航线规划领域，具体说是一种面向高山深切峡谷滑坡体的无人机立面航线摄影参数及实现方法。

背景技术

无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)具有机动性高、成本低、操作简单、能快速获取高分辨率影像等特点。现广泛应用于水质监测、地质灾害监测、古建筑模型重建等，尤其是滑坡灾害监测，无人机在预先规划好的航线下执行飞行任务，实现三维模型构建，直观、高效的获取滑坡体特征信息，有效克服传统滑坡监测中影像获取时间受限、分辨率较低、无法长周期监测的劣势。但不同的航线规划方法会产生影像数据缺失、三维模型产生拉花、失真的现象，降低模型几何、DEM和点云等数据成果精度。

对于深处高山峡谷区域的滑坡体，地形地势险峻，四周垂直落差较大，若采用传统的航线规划方法可能存在以下问题：1)飞行高度过高，无法实现基本的无人机卫星定位；2)采用中大型多旋翼、固定翼无人机获取影像数据，起飞条件困难，无法在短时间内到达预定的飞行高度，成本高且飞行安全性低；3)数据获取中可能存在遮挡盲区、数据冗余、内业处理困难等问题。因此，需要提出一种针对高山峡谷滑坡体更为安全快捷、低成本、低冗余的无人机航线规划方法。

发明内容

本发明提供了一种面向滑坡体的无人机立面航线摄影参数确定方法，用于解决高山深切峡谷滑坡体数据获取困难、模型精度低、滑坡体纹理细节缺失、拉花、扭曲或者失真的技术问题，本发明在结合传统无人机航线规划方法的基础上，通过确定高山峡谷滑坡体所处空间的几何信息和相关的已知摄影参数来解决上述问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种面向高山深切峡谷滑坡体的无人机立面航线摄影参数及实现方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：获取现场数据；其中，所述现场数据包括滑坡体边界长度ΔX和高度ΔH；根据现场踏勘，获取滑坡体边界范围最小值X_min和最大值X_max，滑坡高度最小值H_min和最大值H_max；

步骤二：获取已知摄影参数；其中，所述已知摄影参数包括无人机与滑坡体间的距离S、采样间隔t、航向重叠度P_x、旁向重叠度P_y、航线方向阳航线类型L_i；其中航线方向阳航线类型L_i的下角标相同；

步骤三：利用步骤一和步骤二得到的现场数据和设置的已知摄影参数，确定未知摄影参数；其中，所述未知摄影参数包括分辨率GSD、飞行速度V_i、航向间隔d_1-i、航带间隔d_2-i；

步骤四：根据步骤三确定的未知摄影参数，确定航带数m_i、航点P、任务时间T，利用无人机控制软件中的航点飞行功能，根据每条航带两端点值、航带数和航带间隔构建航线，结合步骤二确定的已知摄影参数实现数据采集。

优选的，步骤一中所述现场数据的获取包括：

S101：通过公式ΔX＝X_max-X_min确定滑坡体边界长度ΔX；其中，ΔX、X_max和X_min的单位均为m；