一种基于无人机影像提取滩涂DEM的方法
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法
WESTERN RESOURCES遥感测绘2019年第二期无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法张肃四川省地质调查院成都610031扌商要：无人机航空摄影技术在近年来得到了迅速的发展，无人机具有起降方便，分辨率高，响应速度快的特点，在抢险救灾，地质灾害监测等方面发挥了重要作用。
无人机航空摄影生成的地形图中的高程点提取是地形图制作的重要步骤，本文提出了一种自适应的地形图高程点提取算法，相对于传统的算法，具有精确度高，计算简单，实用性强等特点。
该算法的基础是数学形态学中的图像膨胀算法。
本文将此算法用于陕西省丹凤县和紫阳县的无人机航摄生成的地形图中，提取了符合要求的高程点。
结果表明，提取的高程点完全满足了地形图的要求，说明了该算法的准确性和实用性。
关键词：无人机；地形图；高程点；算法A fast extraction algorithm for surface peaks of DEM derived fromUAV aerial photographyzhang suAbstract：UAV aerial photography technology has been rapidly developed in recent years.UAV has the advantages of convenient take—off and landing,high resolution and fast response,and plays an important role in disaster relief and geological disaster mon让oring.The surface peaks extraction in the topographic map generated by aerial photography of UAV is an important step in topographic map production.This paper proposes an adaptive topographic map surface peaks extraction algorithm,which has higher accuracy and simple calculation than traditional algorithms.And this method is more practical.The basis of this algorithm is the image expansion algorithm in mathematical morphology.In this paper,the algorithm is applied to the topographic map generated by the UAV aerial photography in Danfeng County and Ziyang County of Shaanxi Province,and the surface peaks that meet the requirements are extracted.The results show that the extracted surface peaks fiilly meet the requirements of topographic maps,indicating the accuracy and practicability of the algorithm.key word:UAV,DEM,surface peaks,algorithm1•无人机航摄的应用与发展无人机航空遥感是近年来发展起来的一种遥感技术的新手段和遥感技术研究的一个热点领域，具有低空云下飞行、起降方便、分辨率高的特点，是卫星遥感和有人机航空遥感的重要补充，现在无人机摄影已经广泛用于地质灾害抢险救灾等领域叭无人机航空数据相对卫星数据来说，受天气的影响要小,数据快速获取的效率更高。
浅谈无人机航摄结合验潮获取滩涂高程的技术
统航摄飞机无法进入 的领域 ，比如高危区域的调查。
２ ． ２ 系统 组成 与工 作流程
２ ． ２ ． １ 系统 组 成
Ｇ Ｐ Ｓ上滩进行人工 跑 滩测 量。全 站仪 等相 关观 测设 备亦 因 作用距离 限制 而无法 实施 。因此 ，宽 阔的淤 泥潮 间带滩 涂
高程 的获取 已成 为当前海 洋测 绘 领域 难点 之一 ｌ ２ Ｊ 。随着 超 轻 型飞行器 、无人飞行器等低空飞行平 台搭载 ２ ０ ０ ０万像素 以上小像 幅数码相机的航空摄影技术研 究和应用 不断深入 ， 低空无 人机数码航空摄 影作 为一种 新 的测绘 手段 已得 到广 泛应 用ｌ ３ ｊ 。本 文 将借 助 无人 机 低 空航 摄 技 术 ，获 取 边滩 、 高滩 等地 区水边 线 影像 资料 ，经 内业 纠正 后 进行 矢 量化 ， 通过布设合适 的验 潮 站 ，进行 同步潮 位观 测 ，利用 三角 分
并 迅 速 在 全 国得 到推 广 应 用 ｌ ５ Ｊ 。
无人机低空航 摄特 点是在 像 片上进 行量测 和解 译 ，无 需接触被摄物体本 身 ，因而受 自然和地 理条 件 的限制性 较 小 ，而且可摄得动态物体 的瞬问影像 。系统具 有结构简单 、 使用成本低 、反应快 速 、易于 转场 的特 点＿ ６ Ｊ ，可 以灵 活快 速获取高分辨 率 、大 比例尺 和高现 势性 的影像 。无 人机 低 空航摄不仅可 以完 成传 统航摄 飞机 的任 务 ，而且 可进入 传
空航 摄水边线的影像资料 ，结合 同步验潮数据 ，并 采用 三角分 带解析 法计算水边 线潮 位 ，可 以此 获取水 边线对 应 位置的滩涂高程 。该技术 已成功应用于浙江 省滩涂 资源调 查 ，结果表 明 ，该技 术能够 获取满足 精度要 求 的滩
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法无人机航摄技术在地理测绘领域得到了广泛的应用，它可以高效地获取大范围的地理信息。
其中，生成数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是无人机航摄技术的重要应用之一、DEM是描述地形表面上不同地理位置的高度信息的数据模型，广泛应用于地理信息系统、城市规划、自然灾害预测等领域。
无人机航摄生成DEM的高程点提取算法是无人机航摄技术中的关键算法之一、在传统的航摄技术中，通常使用Lidar（激光雷达）等设备进行地形高程点提取，但这些设备成本高昂且数据处理较为复杂。
而无人机航摄技术则可以通过在无人机上搭载相机设备，使用图像匹配算法提取地形高程点，并生成DEM。
相比于传统的航摄技术，无人机航摄技术可以实现低成本、高效率的地形高程点提取。
在无人机航摄生成DEM的高程点提取算法中，主要包括以下几个步骤：1.图像获取：通过无人机搭载的相机设备对目标地区进行航摄，获取一系列重叠的图像。
2.图像预处理：对获取的图像进行预处理，如去除图像畸变、对图像进行坐标映射等。
3.特征匹配：使用计算机视觉算法，对航摄图像进行特征提取，并匹配图像中具有相同特征的点。
常用的特征包括角点、边缘和纹理等。
4.三角测量：根据特征匹配的结果，通过三角形模型得到地面上的高程点。
5.高程点过滤：对获取的高程点进行滤波和去噪处理，去除异常值和误匹配的点。
6.高程点插值：对高程点进行插值处理，填补缺失和不规则的点，生成完整的DEM。
无人机航摄生成DEM的高程点提取算法的关键在于特征匹配和高程插值。
特征匹配算法可以使用SIFT（尺度不变特征变换）、SURF（加速稳健特征）等算法，通过计算图像间的相似性，找到具有相同特征的点。
而高程插值算法可以使用Kriging（克里金插值）、三角网插值等算法，根据已知的高程点和不规则分布的点，推算出其余位置的高程值。
总结起来，无人机航摄生成DEM的高程点提取算法是基于图像处理和计算机视觉算法的复杂过程，通过图像获取、预处理、特征匹配、三角测量、高程点过滤和高程插值等步骤，提取并插值计算出地形表面上的高程点信息。
无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探 卢效干
无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探卢效干摘要：影响无人机激光测量精度的因素主要有机载激光测距传感器姿态精度、无人机飞行高度和飞行速度等，系统仍然具有一定的性能提升空间，通过提高采样频率、优化传感器姿态稳定精度，可以进一步提升测量平面和高程精度，以适应更精细地形测量的要求。
由于海岸带地形的复杂性，采用交互式处理的方式，是保证数据质量的重要技术手段，优化数据处理软件，可以进一步提高数据处理效率。
本文就无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用进行简单的阐述。
关键词：无人机激光测量技术；滩涂地形；测量；应用；初探针对滩涂区域的测量方法，目前应用较多的是航空摄影测量，其应用和发展已相对成熟，但仍存在处理过程复杂、成图周期长、成本高、受天气条件限制等不足之处。
无人机激光测量技术的出现，很大程度上弥补了航空摄影测量的不足，在有效提高测量精度的同时，降低了测量成本。
无人机激光地形测量技术可满足滩涂地形测量的测量精度需求，同时提高了作业效率，节省人力物力。
本研究基于自主研发无人机信息采集平台，搭载RTK GPS、激光测距传感器、数码相机、姿态传感器等设备，构建潮间带滩涂地形测量空中作业平台，采用校验场测量比对，对无人机激光测量技术的测量精度进行检验，并在较大范围的滩涂地形测量实践中，对该测量方法的实用性和存在问题进行检验和研究。
1材料与方法1.1无人机激光测量系统简介无人机激光地形测量系统主要由空中飞行单元、地面控制单元和测量作业单元三大部分组成，包括相应硬件设备和数据采集处理软件。
空中飞行单元采用八旋翼直升机为基本飞行平台，测量作业单元由机载RTK GPS、机载激光测距传感器、机载数据采集存储子系统和地面RTK GPS基准站组成，地面控制单元由数传电台和运行控制软件的外业测量工作站组成。
无人机激光地形测量系统主要传感器精度指标如表1所示。
图 3无人机激光测量与人工地面测量剖面对比校验标准参考相关规范的规定，考虑到无人机地形测量技术应用于1∶1000高精度地形测量的可行性，按照1∶1000测量的精度检验标准，要求平面定位中误差为0.80m，极限误差为1.60m；高程中误差为0.17m，极限误差为0.34m。
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法
无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法WESTERN RESOURCES遥感测绘2019年第二期无人机航摄生成DEM的高程点快速提取算法张肃四川省地质调查院成都610031扌商要：无人机航空摄影技术在近年来得到了迅速的发展，无人机具有起降方便，分辨率高，响应速度快的特点，在抢险救灾，地质灾害监测等方面发挥了重要作用。
无人机航空摄影生成的地形图中的高程点提取是地形图制作的重要步骤，本文提出了一种自适应的地形图高程点提取算法，相对于传统的算法，具有精确度高，计算简单，实用性强等特点。
该算法的基础是数学形态学中的图像膨胀算法。
本文将此算法用于陕西省丹凤县和紫阳县的无人机航摄生成的地形图中，提取了符合要求的高程点。
结果表明，提取的高程点完全满足了地形图的要求，说明了该算法的准确性和实用性。
关键词：无人机；地形图；高程点；算法A fast extraction algorithm for surface peaks of DEM derived fromUAV aerial photographyzhang suAbstract：UAV aerial photography technology has been rapidly developed in recent years.UAV has the advantag-es of convenient take—off and landing,high resolution and fast response,and plays an important role in disaster relief and geological disaster mon让oring.The surface peaks extraction in the topographic map generated by aerial photogra-phy of UAV is an important step in topographic map production.This paper proposes an adaptive topographic map sur-face peaks extraction algorithm,which has higher accuracy and simple calculation than traditional algorithms.And this method is more practical.Thebasis of this algorithm is the image expansion algorithm in mathematical morphology.In this paper,the algorithm is applied to the topographic map generated by the UAV aerial photography in Danfeng County and Ziyang County of Shaanxi Province,and the surface peaks that meet the requirements are extracted.The results show that the extracted surface peaks fiilly meet the requirements of topographic maps,indicating the accuracy and practicability of the algorithm.key word:UAV,DEM,surface peaks,algorithm1?无人机航摄的应用与发展无人机航空遥感是近年来发展起来的一种遥感技术的新手段和遥感技术研究的一个热点领域，具有低空云下飞行、起降方便、分辨率高的特点，是卫星遥感和有人机航空遥感的重要补充，现在无人机摄影已经广泛用于地质灾害抢险救灾等领域叭无人机航空数据相对卫星数据来说，受天气的影响要小,数据快速获取的效率更高。
无人机遥感技术制作DEM新方法
点 云 数据
无 人 机 遥 感数 据 处 理 与传 统 的数 字航 测 差 别
很大， 通 过无 人机 软件 解 算 ， 影 像 间 的连 接 点 可 以 自动完 成 ； 空三 加 密 比较 简 单 ， 只需 要 人 工 把 外业
关键 词 ： 无 人 机 遥 感技 术 ； Ｄ Ｓ Ｍ； Ｄ Ｅ Ｍ； 新 方 法
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ７ ５ １
文献标 志 码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ８ — ９ ２ ６ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ０ ６ ５ — ０ ３
０ 引 言
无 人 机 的快 速 发 展 ， 推 动 测 绘 行 业 向前 发 展 ，
采集 的像控 点数 据准 确数 据刺 到对 应位 置 ， 既能够 得 到高 分辨 率 的正射 影像 、 地 表模 型 、 点 云数 据 ， 其 中点云 数据 是 由地表模 型 生成 ， 即可说点 云也 是地
表模 型 的一 种表 现 形 式 ］ 。无 人 机 处 理 流 程 如 图
１所 示 。
７ ６ 作 者 简 介
全
球
定
位 系 统
第４ ０卷
杨 磊 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 硕 士， 助理 讲 师 ， 主要
刘 永 义 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 硕士， 助理讲师， 主 要
从 事 变形监 测方 面的教 学与研 究工作 。
王 瑞 芳 （ １ ９ ８ １ 一） ， 女， 硕 士， 讲师， 主 要 从 事
遥 感制 作 Ｄ Ｅ Ｍ 具 有一 定 的借 鉴意 义 。
图 １ 无 人 机 处 理 流 程
基于无人机数据的DEM提取
Ｔｈｅ Ｍ ｅ ｔ ｈｏ ｄ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｐｏ ｉ ｎ ｔ Ｃｌ ｏ ｕ ｄ Ｄａ ｔ ａ Ｆｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｂａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ａｉ ｒ ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ Ｌｉ Ｄ Ａ Ｒ
２ ． ２ 影 像 数 据 处 理
无人 机影 像 的 数 据 处 理 主要 包 括 影 像 预处
图 １ 无 人机 影像 的数 据 处 理 流 程
理、 影 像 匹配 、 空三加 密 以及数 字产 品生产 等 。
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ４ —０ ［ 作 者 简介 ］ 陈 香 （ １ ９ ８ ２ ） ， 男， 汉族 ， 安徽 灵 璧 人 ， 硕士学位 ， 工程ｊ Ｊ ｉ ｌ ｉ ， 从 事 摄 影 测 量 与遥 感 工 作 。
２ ０ １ ２ （ ０ ２ ） ： ２ １ ２ ２】 ４ ．
Ｅ ６ ］余 海 坤 ， 李鹏 ， 曾庆傲． 等． 机载 Ｉ ｉ Ｄ ＡＲ视 准 轴 误 差 检
校方法研究［ Ｊ ］ ． 测绘通报 ， ２ ０ １ ２ （ １ ０ ） ： １ ０ ０ １ ０ １ ．
［ ７ ３王 丽 英 ， 宋伟东 ； 机载 Ｌ ｉ Ｄ ＡＲ点 云航 带平 差方 法 研 究
的地 形 图 测 绘 中 。
在 ＤＥ Ｍ 测绘 方面， 无 人机 相对使 用较 少。
通 常 采 用 高 精 度 地 面 激 光 扫 描 技 术 制 作 ＤＥ Ｍ。 利用 无人 机制 作 Ｄ Ｅ Ｍ， 可 以解决 激 光扫描 技术 视
角受 限 、 容易 出现盲 区与 漏洞 等缺 点 。
精度进行评价 。
基于无人机航空摄影技术的厦门滩涂养殖调查
Ｋｅ ｏ ｄ ：Ｕ ｍａｎ ｄＡ ｒ ｌ ｅ ｉ ｅ （ Ａ ；ａｒ ｌ ｈ ｔｇａｈ ；ｂ ａｈ ｒ ｏｒｐ ｇ ｙｗ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｅ ａ Ｖ ｈｃ Ｕ Ｖ） ｅ ａ ｐ ｏ ｒｐ ｙ ｅｃ ；ｏｔ ｇ ｈｉ ｅ ｉ ｌ ｉ ｏ ｈ ａ ｍａ
随着无人机与数码相机技术的出现与发展 ，基于无人机平 台的数字航摄技术 已显示 出其独特 的优
第 ７卷
第 ３期
亚热带资源与环境学报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ｔｏ ｉａ ｅ ｏ ｒｅ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ ｏ ｒ ａ ｆ ｂ ｒｐ ｃ ｌＲ ｓ ｕ ｃ ｓ ａ ｄ Ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ Ｓ ｏ
Ｖ １７ Ｎｏ ３ ｏ． ． Ｓ ｐｅ ｅ ２ １ ｅ ｔｍｂ ｒ ０ ２
势 ，在应 急数 据获 取与小 区域 低空 测绘方 面有 着广 阔 的应 用前 景 ．无 人 飞行 器 与航 空 摄影 测 量相 结 合 ， 成 为航空 对地 观测 的新遥 感平 台被 引入 测绘 行 业 ，加 上 数码 相 机 的 引入 ，就 使 得 “ 人 机 数 字低 空遥 无 感 ” 成 为航空遥 感 领域 的一个 崭新 发展 方 向 ．本研 究论 述 了福 州 市勘 测 院将无 人 机应 用在 沿海 滩 涂 养殖 调查 的方 法 ，为广 大 国土资源 调查 工作 者提供 参考 ．
Ａ ｕ ｖ ｙ ｏ ａ ｈ Ｂｒ ｅ ｉ ｇ ｉ ａ ｅ ｓｄ ｏ ｍａ ｎ ｄ Ａｅ ｉｌ ｈ ｃｅ Ｓ ｒ ｅ ｆＢｅ ｃ ｅ ｄｎ ｎ Ｘｉｍ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｕｎ ｎ ｅ ｒａ Ｖｅ ｉｌ
＼『 ＾ＡＮＧ Ｚ ｅ ｈｎ
（ ｕｈｕＩｓｔｔ ｏ ｅｔｃｎｃｌ ｎｅｔ ａ ｏ ｎ ｕｖｙ ｇ ｕｈｕ３００ ，Ｃ ｉａ Ｆ ｚｏ ｎｔｕｅ ｆ ｏ ｈ ｉ ｖｓｇｔｎａｄＳｒｅｉ ，Ｆ ｚｏ ５０ ３ ｈｎ ） ｉ Ｇ ｅ ａＩ ｉ ｉ ｎ
无人机摄影测量技术的山体DEM生成方法
0.引言数字高程模型(D i gi t al E l evat i on M odel,D E M)作为地球空间信息框架的基础数据,在科学研究、军事领域和经济建设都具有重要的应用价值。
传统地形测量手段成本高、更新慢。
而机载雷达具有数据精度高、测量面积大、采集效率快等优点,但由于设备成本高,限制了其广泛应用[1]。
传统的方法采用水准测量仪、全站仪以及R TK等仪器采集空间特征点坐标,通过内插的方式获取测区数字高程模型一直被广泛使用。
水准仪测量方法将整个测区均匀划分为若干个区域,利用成熟的空间插值的方法获取整个测区的高程值,该方法适用于测区格网布局单一的结构,适用性较差。
全站仪测量方法适用于测区面积不大、通视较好的地形,仪器操作简单,但对于地形复杂的环境采用全站仪测量方法难以发挥该方法的测量优势。
R TK测量方法是目前采集数字高程模型的常用方法,该方法不受通视与距离的条件限制,测量方法相对水准仪和全站仪方法作业效率较高,但对于测区R TK信号较差以及难以人工到达的区域,该方法无法完成数字高程模型数据的采集。
因此,上述三种方法都不同程度地受地形复杂程度的影响,且人力成本高、作业效率低的特点。
基于地面三维激光扫描仪器的测量方法,首先需要在相邻测站间铺设一定数量的靶标,通过在不同站数据间提取公共靶标,对不同站的数据进行拼接处理;其次,利用控制点数据对整个测区的点云数据进行坐标旋转、平移、缩放处理,将整个测区点云转化到已知坐标系下;最后,通过对采集的点云数据进行抽稀、滤波处理剔除非地面点,利用地面点数据构建三角网生成数字高程模型。
但地面三维激光扫描仪价格昂贵、作业成本较高、难以有效地推广。
随着无人机(unm anned aer i al vehi cl e,U A V)与传感器的不断发展,基于低空无人机平台的摄影测量技术越来越成熟。
无人机摄影测量技术具有自动化和智能化等特点[2-4],利用无人机航拍技术代替传统手段,特别是针对小区域高空间/时间分辨率地图应用时,具有系统灵活、起降方便、成本低、成像质量高等优点。
基于无人机数据的DEM提取
基于无人机数据的DEM提取陈香;李明;袁景【摘要】近年来,无人机技术发展迅速,并与GIS技术相互融合,在军事、国土监测以及地形信息提取等方面得到广泛应用.本文应用高分辨率无人机低空影像数据,试验提取天津市部分沿海地区DEM,并对其精度进行评价.【期刊名称】《北京测绘》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P16-17,29)【关键词】无人机;低空影像;DEM【作者】陈香;李明;袁景【作者单位】天津市测绘院,天津300381;国家基础地理信息中心,北京100830;天津市测绘院,天津300381【正文语种】中文【中图分类】P2371 引言数字高程模型（DEM）作为储存高程信息的栅格数据，能够在各行业得到广泛应用，尤其是与GIS技术的结合，更是推动了DEM应用领域的拓展。
在以往的高程数据获取中，主要以传统测绘为主，通过高程点与等高线数据的结合，通过建立地理空间三角网（TIN）或者通过地学内插的方法，制作数字高程模型。
近年来，随着无人机的发展，尤其是在DOM与DEM方面的技术已日臻成熟［1］。
2 研究技术2.1 无人机发展应用无人机自研究问世以来，经过多年发展，以其高灵敏的低空飞行特点与较低廉的成本，可以完成许多有人驾驶飞机无法完成的工作。
在测绘方面，由于低空遥感技术的应用能够便捷获取高分辨率、高清晰度影像［2］，被广泛应用在小范围的地形图测绘中。
在DEM测绘方面，无人机相对使用较少。
通常采用高精度地面激光扫描技术制作DEM。
利用无人机制作DEM，可以解决激光扫描技术视角受限、容易出现盲区与漏洞等缺点［3］。
2.2 影像数据处理无人机影像的数据处理主要包括影像预处理、影像匹配、空三加密以及数字产品生产等。
图1 无人机影像的数据处理流程3 DEM提取3.1 研究区简介本次研究区域选取为天津市滨海新区沿海地区。
滨海新区是天津市下辖的副省级区、国家级新区和国家综合配套改革试验区，也是国务院批准的第一个国家综合改革创新区。
基于LIDAR的滩涂、海岛礁DEM测绘关键技术研究
基于LIDAR的滩涂/海岛礁DEM测绘关键技术研究摘要：航空激光扫描探测技术在我国的应用还只是刚刚起步，其中利用航空激光扫描探测数据进行困难地区DEM成图仍是当今的研究热点与难点之一, 针对江苏沿海滩涂/海岛礁DEM测绘过程中遇到的实际问题，研究了滩涂/海岛礁DEM测绘的相关关键理论、模型。
提出基于LIDAR技术的滩涂/海岛礁DEM测绘应用研究的技术路线，深入地研究了基于LIDAR技术的滩涂/海岛礁测绘系统精度检校、LIDAR数据的预处理模型、陆海统一的空间基准模型建立以及基于POS/DSS/LIDAR集成的虚拟控制点提取技术等，并以江苏沿海滩涂/海岛礁1:10000全数字测绘为例，进行DEM测绘应用试验。
关键词：LIDAR技术，DEM测绘，三维空间基准,高程基准, POS一、前言航空激光扫描探测系统（LIDAR，也称机载激光雷达，Light Detection And Ranging，有些文献也称之为机载激光扫描，Airborne Laser Scanner)，是一种主动式对地观测系统，是二十世纪九十年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴技术。
它集成激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元(IMU) /DGPS差分定位技术于一体，该技术在三维空间信息的实时获取方面取得了重大突破，为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段。
它具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短等特点，“高可靠性、高分辨率、高精度”是它典型的特征，是当前各类遥感器的佼佼者。
LIDAR技术在地形测绘、环境检测、三维城市建模等诸多领域具有广阔的发展前景和应用需求，有可能为测绘行业带来一场新的技术革命。
航空激光扫描探测技术在国外的发展和应用已有十几年的历史，但是我国在这方面的研究和应用还只是刚刚起步。
其中利用航空激光扫描探测数据进行困难地区DEM等数据产品生产是当今的研究热点之一。
当前滩涂/海岛礁DEM测绘遇到的主要问题有：数据获取问题、控制场布设与测量问题、高程基准面测量与拟合问题和潮汐问题。
无人机遥感技术制作 DEM 新方法
无人机遥感技术制作 DEM 新方法柏飞【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2015(40)3【摘要】UAV remote sensing technology to rapidly produce surface model DSM ,due to the existence of the survey area was surface features ,surface model can not substitute DEM ,this paper using a laser point cloud processing software terrasolid software ,through the elevation point cloud classification algorithm for data classification ,by people mutual fast machine to extract ground points make DEM.%无人机遥感技术能够快速制作地表模型DSM ，由于测区地物的存在，地表模型不能替代DEM ，本文提出利用激光点云处理软件 Terrasolid软件，通过高程分类算法对点云数据进行分类，通过人机互助快速提取出地面点制作DEM 。
【总页数】3页(P65-66,76)【作者】柏飞【作者单位】新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院，新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】TP751【相关文献】1.基于GPS-RTK测量技术制作微地形高精度DEM的方法研究——以沙丘DEM 生成为例 [J], 刘小超;陈蜀江;李志忠2.关于DEM制作的新方法 [J], 季晶晶3.GeowayDPS DEM模块技术在1∶10000地形图DEM制作中的应用 [J], 冯书玉4.浅谈利用DEM制作等高线的新方法 [J], 刘妍;怀艳杰5.紫外写入SiO2平面光波导制作新方法研究（三）：光波导制作 [J], 葛璜;孙明武;等因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
滩涂地形测量中无人机激光测量技术的应用研究
滩涂地形测量中无人机激光测量技术的应用研究摘要：在涨潮期间，滩涂地形测量难度较大，通过使用自主研发的无人机平台，开展滩涂地形测量，对比人工测量可以满足滩涂地形测量技术要求。
本文从滩涂地形概述入手，接着阐述了无人机激光测量技术概述，最后总结了滩涂地形测量中无人机激光测量技术的应用。
关键词：滩涂；地形测量；无人机；激光测量技术；应用通过使用自主研发的无人机信息采集平台，搭建起来的GPS、激光测距传感器等，可以在涨潮期间进行滩涂地形测量。
并对比校验场测量，对无人机激光测量技术的测量精度进行检验，确保滩涂地形测量工作的有序开展。
1 滩涂地形概述在涨潮期间，滩涂地区由于自身独特的地理位置、岩石结构等，高平潮水深较浅，船只的出航情况较差。
低潮时期的淤泥承载力较大，使得人工测量难度加剧，使用常规测量手段，难以在较短的时间内获取精准的滩涂地形数据，这也是海洋测绘难点之一。
就滩涂地区的测量，普遍使用的是航空摄影测量技术，这类技术在发展与应用中已经趋于成熟，但在其使用中成本较高、会受到天气的影响。
无人激光测量技术的出现，弥补了航空测量中的不足，同时也降低了测量成本，具备十分显著的应用效果。
2 无人机激光测量技术概述2.1 系统简介无人机激光测量技术如下图1所示，主要由地面控制、测量作业、高飞单元三部分组成。
在其测量工作开展中，可以进行硬件设备控制、数据的处理。
空中飞行单位使用的是八旋翼直升机，测量作业单位由机载RTK、GPS、机载激光测距传感器、机载数据储存器等。
地面控制单元由传输电台、运行控制软件、外业测量组成，无人机激光地形测量系统，定位精度为±20+2×10-6 D（mm），机械激光测距传感器精度为4cm，传感器姿态测量精度为1.5°。
图1 无人机激光测量系统组成结构图2.2 应用优势2.2.1 测量精度高不管是理论还是实际校验结果均表示，滩涂地形测量中，无人机激光测量技术的应用优势高于其他的测量技术，。
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滩涂 部 分采 用理 论 最低 潮 面作 为深 度基 准 面 。在实 际
提取 Ｄ Ｅ Ｍ时 ， 可 采 用分 解法 提取 。即将 滩涂 部 分 与陆 地部 分 以半 潮线 作 为分 界线 ， 然 而 ，滩 涂通 常 地形 复 杂， 在 这些 地 区 获取地 面控制 点 十分 困难 ， 此研 究提 出
相对较ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的高程信息 ， 利用二次内定 向方法进行平差 ，
得到 满足 海洋 滩涂 变化 势态 监测 分析 使用 的 Ｄ Ｅ Ｍ。
２ 技 术 流 程
（ １ ） 相 机检校 。过 去航 空摄 影测 量采 用胶 片 相机 ， 这类 相 机制 造精 密 ， 可价 格 昂贵 ， 可 以准 确地 测 定其 方 位元 素 。 而在数 字 化时代 ， 广泛使 用 的普 通数 字相 机并 不是 为摄 影 测量 专 门设 计 的 ，它 没 有准 确测 定 方位 元 素 的功 能或 提供 这 方 面 的数 据 ，透 镜组 的排 列 没有 进 行严 格 的校正 ， 往往 有畸 变差 等光 学缺 陷存 在 。 因此 在 进行 精 确摄 影测 量 工作 前 ，必须 对 数字 相机 进 行严 格
的方 法 不需 要使 用 任何 地 面控 制 点 ，只需要 无 人机 的
Ｇ Ｐ Ｓ ／ Ｐ Ｏ Ｓ 数据 以及 相机 参 数 ，就 可 以通 过几 何 关 系提 取立 体像 对 中地 物 点 的高程 信 息 ，速度 比传 统 方法 大 大提 高 。采 用基 于 最小 二乘 理论 的滩涂 测绘 系统精 度 检校技术 ， 借 助 高精 度 空 － ＜￣ ｂ ｔ Ｊ 密 软件 ｉ ｎ ｐ ｈ ｏ ， 采 集 精 度
２ ０ １ ４ ０ １ 南方国土 资源 ４３
ＴＳ探索
Ｐ Ａ Ｔ Ｅ — Ｂ空 三加 密模块 进行 分别 平差 。 （ ５ ）内业 人员 针对 沟 壑及有 明显 特征 的地物 变化 （ １ ） 相 机安 放 。在 安放 相 机 时通 常 目测相 机 是 否
处 于水平 状态 ， 但 此种 方法 很难 发现 较小 的角度 差 ， 很 难 保证镜 头 的垂直 度 。因此 ， 使 用水 平仪 进行 测 量 、 调
（ ４ ）内 业 数 据 采 集 ，建 立 虚 拟 控 制 点 ，利 用
【 作 者简 介］ 刘腾 飞 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 陕 西宝 鸡人 ， 助 理工 程 师。２ ０ ０ ９年毕 业于 中 国地质 大学 （ 武汉 ） ， 测 绘 工程 专业 ， 主要从 事 卫 星遥 感应 用 、 无人机 航测 研究 及 市场 化运 营等 方 面的 工作 。
的检 校 。 （ ２ ） 获 取潮汐 变 化数 据 。 （ ３ ） 外业航测 ， 以起 飞 点 高程 ０ ｍ为 基 准 点 ， 飞 机 控制 。
有效地提高 了在无控制点 时获取 地物高程信息 的效
率 。 目前 国内外 利用 无 人 机进 行滩 涂 测量 尚在科 研 阶 段， 其原 因在 于 无 人机 本 身 重 量 较轻 ， 易受风影响 ， 平 衡度 较差 。 笔者 经过 多年 无人 机航 测 实践 ， 采 用一 些 小 技 巧 使 无 人 机 在 飞 行 过 程 中最 大 限 度 的 保 持 稳 定 姿
《 ＜ ＜科 技 园 地
种 基 于无人 机 影像 提取 滩涂 Ｄ Ｅ Ｍ 的方法
一
● 刘腾飞
（ 北 京远 景 天图 信息 技术 有 限责任 公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ６ ）
【 摘 要］ 文章针对 滩涂、 海岛礁等测绘 困难 的 区域 ， 提供 了一种 获取 这些区域高分辨率 空间信 息的新技 术手段——
无 人机 航 测 提 取 ＤＥ Ｍ 的方法 ， 并 对 其 具体 的 实施 方 法 及 详 细 的 技 术流 程 进 行 了描 述 。 ［ 关 键 词 】虚 拟 控 制 点 ； 滩涂 ； 无人机 ； ＤＥ Ｍ； 统 一 的 高 程基 准
无 人 机 为滩 涂等 测 绘 困难 的 区域 获取 高 分辨 率 空 间信 息提 供 了一 种 新 的技 术手 段 ，它 具有 自动化 程 度 高、 受 飞行 环境 影 响 小 、 数 据生 产 周期 短 等特 点 。在 有 力 补 充传 统 航 空摄影 测 量 手段 不 足 的同 时 ，无人 机 还 具 有 时效 性 强 、 灵 活 机动 、 高效 快 速 、 精 细准 确 、 作 业 成 本 低 等特 点 ， 尤 其 在小 范 围及 飞 行 困难 、 高危 、 应 急 事
利用 无 人 机 采 集 困 难 地 区 的 Ｄ Ｅ Ｍ 数 据 是 时 下 热 门研 究之 一 。该 次选 取 的 实验 区位 于 浙 江省 乐清 市 的 乐 清湾 ， 面积 ９ ０ ｋ ｍ 。 当前 滩 涂 、 海 岛礁 Ｄ Ｅ Ｍ 测绘 遇 到 的 问题 有 ： 数据获取 、 控 制 场 布 设 与测 量 、 高 程 基 准 面 测量 与拟 合 和潮 汐 等 问题 。而 无人 机 以快 速 地反 应 速 度很 好地 解 决 了这 些 问题 ，并 利用 新 的几 何 计算 模 型
整。
区域进 行立 体采 集 。 （ ６ ） 利 用起 飞校 验场数 据进 行整 体二 次 内定 向。
３ 关 键 技 术 ３ ． １ 飞机 姿 态控 制 及 外 业 基 准 点 问题
造成 无人机 航摄 高程 误差 的 主要原 因是 飞行 姿 态 问题 ，它 直接影 响航 摄像 片倾 角 和飞行 高度 这 两个方
态 ，加上 后 期使 用 新方 法 进行 ，得 到 了较 为 理想 的成
果
１ 实 施 方 法
海岸 线 地形 图测 绘 的 内容 包括 陆 部 和海 部等 地 形 要素， 陆海 部是 以海 岸线作 为高 程基 准 的分 界线 ， 海 岸 线 以上 陆部 点 的 高程采 用 １ ９ ８ ５高程基 准 ， 海岸 线 以 下