[发明专利]一种具有空间基准的矸石山表面温度场的快速构建方法

摘要

本发明涉及一种具有空间基准的矸石山表面温度场的快速构建方法，该温度场的快速构建方法包括控制点布设、控制点坐标测量、矸石山表面温度采集、温度图像整体拼接及坐标转换；该温度场的快速构建方法新颖实用，可靠性强，特别适用于矸石山表面温度的多期监测，为矸石山灾害预警与治理提供准确的温度分布数据。

主权项

1.一种具有空间基准的矸石山表面温度场的快速构建方法，其特征是：该温度场的快速构建方法包括控制点布设、控制点坐标测量、矸石山表面温度采集、温度图像整体拼接及坐标转换；控制点布设应遵循的原则为，全局性，能够控制整座矸石山（5）；局部性，能够反映矸石山（5）的地貌变化特征；控制点数量大于后续解算二元高次多项式参数所需要的最小个数；控制点坐标测量，将GPS/RTK的基准站（2）架设到矸石山（5）附近的空旷区域，首先利用流动站（1）测量一个矿区已知控制点坐标，以计算从WGS-84坐标系到矿区坐标系的三参数，然后依次采集矸石山（5）所有控制点的坐标；矸石山表面温度采集，首先在控制点上放置温度异常标志物，确保能清楚地反映在红外热像仪（3）采集的温度图像上，利用红外热像仪（3）从正面对整座矸石山（5）进行全方位拍摄，采集其表面温度图像，形成一次成像区域（4），拍摄过程中要对所有温度图像编号，并记录各图像之间的相邻关系，相邻图像的边缘应具有一定的重叠度，重叠区域为一幅图像的20%-30%；温度图像整体拼接，利用数字图像拼接技术拼接所有温度图像，获得整座矸石山（5）的温度图像；坐标转换，a）建立该部分图像的像素坐标系，将坐标系原点置于图像的右下方；b）其次，利用二元高次多项式建立该部分图像的像素坐标系与矸石山（5）空间坐标系的转换模型，公式如下：其中为该部分图像上任意像素点的坐标，为与其对应的点的空间坐标，分别为利用图像像素坐标拟合空间坐标时的最高次幂，分别为拟合空间坐标时的最高次幂，分别为拟合空间坐标时的最高次幂；c）根据地形的复杂情况的差异，各式的最高次幂也会有所不同，一般情况下三次幂就能达到足够的拟合精度，因此控制点的数量要大于十六个；将处于部分内的控制点的两套坐标代入模型中，利用最小二乘法解算拟合参数；d）将所有像素点转换到空间坐标系内，转换后点的温度值即为原像素值。