无人机遥感影像与数字高程模型的三维可视化研究
在近些年来，随着遥感，GPS导航以及计算机等技术领域的发展，多技术集成的无人机遥感技术顺势而起。其应用领域也不断拓展，在动态监测，数字化建设以及灾害应急等多领域有着成熟的应用。对于无人机这种尺度变化及旋转角都大的影像，关于其拼接匹配技术的研究也比较多。但是，针对大比例尺无人机影像提取高分辨率DEM的研究相对较少，如何根据影像地形特征快速建立数字可视化模型是无人机遥感影像应用成果的体现，也是其深入各领域发展的前提。文章首先概述了当前无人机影像在三维制作上的应用研究现状。针对影像分辨率高，且具有一定重叠度等特点，提出了基于无人机影像快速建立三维数字化模型的方法。 研究工作包括以下几个方面: (1)针对当前大比例尺无人机影像制作DEM数据的方法研究中存在精度不高以及缺乏有效的质量评定等问题，文章引入了中误差及地面粗糙度等评价因子对利用地形特征点提取高分辨率DEM数据进行了质量评价，从而避免了DEM数据在地形数字化应用方面的盲目性。 (2)考虑无人机影像地形高程差的影响，从引起影像变形误差的原理出发，分析了无人机影像几何变形的过程，并且主要对由外方位元素引起的误差进行了纠正处理。利用特征控制点并结合多项式及共线方程方法对不同地形加以处理，使得后期影像数据在三维应用上的结果更加理想。 (3)针对大数据量，尤其是对于大规模城市区域建立数字化模型时，建模速度慢，显示效率不高。本文结合传统分块算法和三角网生成算法，提出了一种自适用阈值分块构网算法，从而提高了建模速度，在保证一定质量的条件下也提高了自动化处理水平。 (4)结合传统二叉树和四叉树思想建立了一种基于观察点的多分辨率模型，根据地形特征点与观察点的距离大小，分析其分辨率的动态变换关系，根据地形复杂度合适采用细化、简化处理，有效解决了三维可视化模型显示效率不高的问题。应用该模型分别在百度地图与Google earth上实现了影像二维叠加以及三维航迹可视化模拟。
数字高程模型;三维可视化;无人机;遥感影像;多分辨率
中南大学
硕士
地理学
刘庆元
2013
中文
P208;P237;TP391.41
63
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）