基于无人机的近海溢油监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统，方法包括：旋翼无人机获取近海溢油空间信息，并将近海溢油空间信息发送给中央服务器；中央服务器根据近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将飞行航线发送给固定翼无人机；固定翼无人机按照飞行航线飞行，获取近海溢油影像和固定翼无人机的飞行姿态信息，并将近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息发送给中央服务器；中央服务器根据固定翼无人机的飞行姿态信息对近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图。通过本发明专利技术提供的一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统，能够对近海溢油事故做出快速的、及时的反应，具有时效性强、精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的近海溢油监测方法及系统
本专利技术涉及无人机监测遥感领域，尤其涉及一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统。
技术介绍
江河湖海的石油污染属于影响范围广、危害时间长、对生态环境破坏大的一种生态污染，石油污染监测已经成为遥感手段监测水面污染中最重要的应用项目之一。遥感技术应用于水面石油污染监测始于1969年，美国利用机载多波段可见光扫描对加利福尼亚圣巴巴拉附近的采油区井喷造成的海上石油污染区进行海面石油污染监测，取得了较好的效果。随后，这方面的应用取得了迅速的发展。我国对水面石油污染遥感监测方面的工作起步较晚，1980年由国家海洋局第一海洋研究所首先开始了我国航空遥感监测海洋石油污染的实验性研究工作。现有技术中，通常采用卫星来监测近海石油溢油的情况，卫星具有重访周期，目前世界上最短的卫星重访周期都需要1到2天，难以满足近海石油溢油情况的迅速处理需求，同时现有民用卫星空间分辨率最高为0.31米，且为全色波段，需要与同平台的低于1米空间分辨率的多光谱段进行融合，才能够进行有效的监测，并且提取的溢油精度不高，不能对近海溢油进行准确的判断。目前国内的遥感卫星较少，进行相关的监测主要依赖于国外的卫星数据，对于时效性要求很高的溢油事故，国内的卫星难以满足监测需求，难以对溢油事故做出实时的响应。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统，能够对近海溢油事故做出快速的、及时的反应，具有时效性强、精度高的特点。第一方面，本专利技术提供一种基于无人机的近海溢油监测方法，包括：旋翼无人机获取近海溢油空间信息，并将所述近海溢油空间信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将所述飞行航线发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，并将所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图。进一步地，所述旋翼无人机获取近海溢油空间信息，包括：所述旋翼无人机通过视频摄像采集装置，获取近海溢油视频；根据所述近海溢油视频，确定所述近海溢油空间信息。进一步地，所述近海溢油空间信息包括：近海溢油的纬度和近海溢油的经度。进一步地，所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，包括：所述固定翼无人机接收所述中央服务器发送的所述飞行航线；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，采用全球定位系统GPS和惯性测量方法，获取所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息。进一步地，所述获取近海溢油影像，包括：所述固定翼无人机通过影像采集装置，获取近海溢油影像。进一步地，所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图，包括：所述中央服务器接收所述固定翼无人机发送的所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息；所述中央服务器根据接收到的所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取所述近海溢油面积和近海溢油空间分布图。进一步地，所述中央服务器根据接收到的所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取所述近海溢油面积和近海溢油空间分布图，包括：所述中央服务器采用辐射校正方法对所述近海溢油影像进行辐射校正，获得辐射校正后的近海溢油影像；所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息和几何校正方法，对所述辐射校正后的近海溢油影像进行几何校正，获得几何校正后的近海溢油影像；所述中央服务器采用影像镶嵌方法对所述几何校正后的近海溢油影像进行影像镶嵌，获得影像镶嵌后的近海溢油影像；所述中央服务器采用目视解译方法对所述影像镶嵌后的近海溢油影像进行目视解译，获得所述近海溢油面积和所述近海溢油空间分布图。第二方面，本专利技术提供一种基于无人机的近海溢油监测系统，包括：旋翼无人机，固定翼无人机和中央服务器；所述旋翼无人机与所述中央服务器通信连接；所述固定翼无人机与所述中央服务器通信连接；所述基于无人机的近海溢油监测系统执行权利要求1至7中任一方法由上述技术方案可知，通过本专利技术提供的一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统，其中，方法包括：旋翼无人机获取近海溢油空间信息，并将所述近海溢油空间信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将所述飞行航线发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，并将所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图。本专利技术提供的一种基于无人机的近海溢油监测方法及系统，能够对近海溢油事故做出快速的、及时的反应，具有时效性强、精度高的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的近海溢油监测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的近海溢油监测系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种基于无人机的近海溢油监测方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的基于无人机的近海溢油监测方法如下所述。101、旋翼无人机获取近海溢油空间信息，并将所述近海溢油空间信息发送给中央服务器。应理解的是，在近海发生石油溢油的事故后，则旋翼无人机在海上飞行获取近海溢油空间信息，同时，旋翼无人机将获取的近海溢油信息发送给中央服务器。旋翼无人机能够垂直起降，能以各种姿态飞行,如悬停、前飞、侧飞和倒飞等，能够适应各种环境，具备自主起飞和着陆能力。其中，旋翼无人机获取近海溢油空间信息，包括：旋翼无人机通过视频摄像采集装置，获取近海溢油视频，根据近海溢油视频，确定近海溢油空间信息。近海溢油空间信息包括：近海溢油的纬度和近海溢油的经度。旋翼无人机获取的近海溢油情况的视频是通过视频摄像装置，视频摄像装置可以获取视频数据，寻找溢油区域。视频摄像装置是通过摄像机镜头收集溢油的反射光，使其聚焦在摄像器件的受光面，再通过摄像器件把光转换为电能，即获得了视频信息，同时可以将获得的视频信息发送给中央服务器。102、所述中央服务器根据所述近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将所述飞行航线发送给所述固定翼无人机。应理解的是，中央服务器接收到旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的近海溢油监测方法，其特征在于，包括：旋翼无人机获取近海溢油空间信息，并将所述近海溢油空间信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将所述飞行航线发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，并将所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的近海溢油监测方法，其特征在于，包括：旋翼无人机通过视频摄像采集装置获取近海溢油视频，根据所述近海溢油视频获取视频数据，并根据所述视频数据寻找溢油区域，根据所述溢油区域确定近海溢油空间信息，并将所述近海溢油空间信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述近海溢油空间信息，获取固定翼无人机的飞行航线，并将所述飞行航线发送给所述固定翼无人机；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，并将所述近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息发送给中央服务器；所述中央服务器根据所述固定翼无人机的飞行姿态信息对所述近海溢油影像进行处理，获取近海溢油面积和近海溢油空间分布图。2.根据权利要求1所述的基于无人机的近海溢油监测方法，其特征在于，所述近海溢油空间信息包括：近海溢油的纬度和近海溢油的经度。3.根据权利要求1所述的基于无人机的近海溢油监测方法，其特征在于，所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，获取近海溢油影像和所述固定翼无人机的飞行姿态信息，包括：所述固定翼无人机接收所述中央服务器发送的所述飞行航线；所述固定翼无人机按照所述飞行航线飞行，采用全球定位系统GPS和惯性测量方法，获取所述固定翼无人机的飞行姿态信息，并通过影像采集装置获取所述近海溢油影像。4.根据权利要求1所述的基于无人机的近海溢油监测方法，其特征在于，所述获取近海溢油影像，包括：所述固定翼无人机通过影像采集装置，获取近海溢油影像。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李营，朱海涛，张峰，杨海军，洪运富，杨一鹏，
申请(专利权)人：环境保护部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：北京;11