一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法技术

本发明专利技术提供的一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法，利用无人机获取图像数据；使用运动恢复形状算法对图像数据进行重建，构建3D地形信息；利用Vextractor程序，根据图像数据在3D地形信息上对河流流线的基本形状进行推测，拟合成主河道段的河流弯曲度指数；利用RGB正射影像测量程序，计算正射影像光谱指数，得到河流定量和定性信息；根据弯曲度指数、河流定量和定性信息对河流物理环境进行评估。本发明专利技术提供的河流监测和评估的方法，将无人机作为基础设备，利用运动恢复形状算法、Vextractor程序和RGB正射影像测量程序，实现对大型河流中富营养化过程的跟踪，反映富营养化和植被过度生长的变化过程，对大型河流长期的监测和生态修复具有十分重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法
本专利技术涉及水生生态系统
，更具体的，涉及一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法。
技术介绍
随着人类活动对生态系统的影响日益加剧，河流正面临着较为严重的生态问题：河流无扰、沟渠化、滨水空间被侵占等现象都造成了河流生态系统动态多样化越发趋于稳定均质化，致使生物多样性以及生态系统服务退化。在河流的恢复项目中，往往会缺乏系统的项目后监测和对恢复系统进一步演变的评估，而这些信息的缺乏使得难以评估恢复的有效性。大型河流的圣经具有变化周期长、相对稳定的特点，而以地面手段为生境监测技术存在的局限较多。例如，使用船只人工对河流进行巡视是传统的评估方式。这种方法不仅费事费力，而且只能观察到河流的局部水面，难以分辨水面的颜色变化。此外，进行使用船只进行人工巡查容易出现观测死角，如果过于靠近边摊，船只容易发生搁浅，安全性难以保证。这种以地面手段为主的检测技术容易受自然条件限制和人为主观因素的双重影响，基于监测样方的地面监测无法兼顾代表性、便利性和安全性，也很难全面准确的反映河流物理生境状况。...

【技术保护点】
1.一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：预设无人机的飞行路线并控制无人机飞行，获取飞行路线上的图像数据；/nS2：根据图像数据，使用运动恢复形状算法对无人机最低点图像进行摄影测量重建，构建3D地形信息；/nS3：利用Vextractor程序，根据图像数据在3D地形信息上对河流流线的基本形状进行推测，拟合成主河道段的河流弯曲度指数；/nS4：利用RGB正射影像测量程序，结合3D地形信息计算正射影像光谱指数，得到河流定量和定性信息；/nS5：根据主河道段的河流弯曲度指数、河流定量和定性信息对河流物理环境进行评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：预设无人机的飞行路线并控制无人机飞行，获取飞行路线上的图像数据；
S2：根据图像数据，使用运动恢复形状算法对无人机最低点图像进行摄影测量重建，构建3D地形信息；
S3：利用Vextractor程序，根据图像数据在3D地形信息上对河流流线的基本形状进行推测，拟合成主河道段的河流弯曲度指数；
S4：利用RGB正射影像测量程序，结合3D地形信息计算正射影像光谱指数，得到河流定量和定性信息；
S5：根据主河道段的河流弯曲度指数、河流定量和定性信息对河流物理环境进行评估。


2.根据权利要求1所述的一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：使用控制终端对无人机进行预先规划及编辑飞行路线，预先编辑的飞行轨迹覆盖范围为70％正面和侧面重叠区域，获取飞行路线上的图像数据。


3.根据权利要求2所述的一种应用无人机测绘对河流进行监测和评估的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：采用足够的正面和侧面重叠获取图像；
S22：监测相应的航空三角测量和图像对准点，使用三维坐标测量得到的相对较少数量的点，计算各个位点之间的距离，利用3D球面算法构建稀疏点云；
S23：通过用无人机反复多次巡航，不断增加稀疏点云的密度，对多次稀疏云结果进行加成，最后生...

【专利技术属性】
技术研发人员：王赛，秦颖君，冯喻，罗邦科，何佰东，张锦华，杨扬，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44