無人機近紅外數(shù)據(jù)處理方法研究

發(fā)布時間：2020-09-18 20:18

　　隨著無人機科學技術的發(fā)展,各行各業(yè)對無人機數(shù)據(jù)的需求日益增加。無人機也作為一種新型的遙感技術得到了更多的認可,應用面也隨之不斷擴大。更低的運營成本、高效靈活的任務安排,自動化和智能化的操作應用使其在應用領域越來越受青睞。但相對于航天遙感傳感器,目前可用于無人機搭載的傳感器仍舊單一,主要是可見光相機。缺少近些年快速發(fā)展的紅外、多/高光譜以及Li DAR等新型傳感器,因此如何拓寬無人機傳感器數(shù)據(jù)波段范圍,提高無人機的應用能力,是急需研究的問題。根據(jù)前人研究的成果以及參考國外的研究資料,本文針對普通近紅外傳感器無人機低空遙感可行性進行研究,設計了數(shù)據(jù)獲取方案�；讷@取方案,選定研究區(qū)范圍(研究區(qū)內(nèi)必須有河流,植被,人工建筑等特征信息),獲取研究區(qū)的無人機數(shù)據(jù),并以獲取數(shù)據(jù)為例,通過對無人機可見光、近紅外和衛(wèi)星數(shù)據(jù)(為LANDSAT TM5數(shù)據(jù))進行集成對比分析(選定的集成對比因子是NDVI(歸一化差值植被指數(shù))和SAVI(土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù))),獲取不同類型地物無人機近紅外數(shù)據(jù)特征信息。首先從近紅外傳感器輻射定標方面,本文著眼于通過選擇大量的特征物體,通過使用近紅外傳感器對其攝影成像,參考不同的特征物體所具有的不同反射特性,獲取其反射值反算出增益和偏置值,利用這些相關數(shù)值來對近紅外傳感器進行輻射定標。由于無人機搭載的近紅外傳感器所獲取的數(shù)據(jù)均為單幅像片,為了與衛(wèi)星數(shù)據(jù)在像幅上形成清晰的對比,需要對所有單幅像片進行拼接處理及地理糾正處理。而在地理糾正方面,本文選擇了三種各具特色的地理糾正方法,分別是共線方程幾何糾正方法、多項式幾何糾正方法、RFM模型幾何糾正方法,通過三種方法的對比以及綜合考慮本文對數(shù)據(jù)幾何糾正結果的要求,選擇最佳的糾正方法作為本文的幾何糾正方法。為了對比無人機數(shù)據(jù)與衛(wèi)星數(shù)據(jù),以獲取無人機數(shù)據(jù)在近紅外波段的可用性以及驗證其穩(wěn)定性。將數(shù)據(jù)分為植被、地面、人工建筑、水體等幾類并分別選取AOI區(qū)(點,線,面),獲取每類特征地物AOI區(qū)內(nèi)的NDVI和SAVI數(shù)值,通過對比無人機數(shù)據(jù)與LANDSAT TM5數(shù)據(jù)所獲取的NDVI值和SAVI值,以探究兩者之間的聯(lián)系。經(jīng)過對比分析以驗證無人機可搭載的近紅外傳感器獲取數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性,而和傳統(tǒng)的衛(wèi)星搭載平臺獲取的數(shù)據(jù)相比,無人機獲取的數(shù)據(jù)具備更高的空間分辨率、更強的實時性、準確性、更加低廉的花費以及高光譜分辨率能力等優(yōu)點。故通過本次研究,可為大范圍的新型傳感器應用提供一種更加具體的數(shù)據(jù)獲取方案的多樣選擇,并且隨著更多可以搭載在無人機上的輕小型傳感器的研制開發(fā)、數(shù)據(jù)處理及應用技術的不斷研究,無人機應用領域還將會得到更進一步的拓展。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：P237
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