《無人機傾斜攝影測量關鍵技術及應急保障套用》是由四川測繪地理信息局測繪技術服務中心、西南交通大學、四川視慧智圖空間信息技術有限公司擔任主要完成單位，周興霞、胡翰、廖露、朱慶、黃青倫、沈富強、廖小露、程多祥、丁雨淋、趙婷婷擔任主要完成人的一項科技項目。
基本介紹
- 中文名：無人機傾斜攝影測量關鍵技術及應急保障套用
- 外文名：The key technology of UAV tilt photogrammetry and its emergency support application
- 主要完成單位：四川測繪地理信息局測繪技術服務中心、西南交通大學、四川視慧智圖空間信息技術有限公司
- 主要完成人：周興霞、胡翰、廖露、朱慶、黃青倫、沈富強、廖小露、程多祥、丁雨淋、趙婷婷
- 等級：二等
- 獲獎序號：20190057
- 獲獎證書編號：KJ2019-2-47
- 獎種：國土資源科學技術獎
項目摘要
無人機傾斜攝影測量具有靈活高效、信息豐富等優勢，是實景三維信息獲取的重要技術手段。但是，針對我國西部複雜艱險地區地質災害防治工作中所面臨的數據獲取難、處理效率低、空間分析能力弱等難題，面向快速應急保障回響和綜合防災減災救災對實景三維數據的重大需求，無人機傾斜攝影測量技術仍面臨以下技術瓶頸：（1）如何提升複雜地形及惡劣氣候條件下的無人機傾斜影像獲取效率和成像質量；（2）如何快速構建高精度傾斜三維模型，為地質災害防治、應急救援等工作提供數據支撐；（3）面向多層次多樣化套用場景，如何提升海量三維模型數據快速高效組織調度、可視化分析和套用服務能力。成果完成單位以構建無人機傾斜影像高海拔地區獲取、近實時建模、高性能可視分析與快速三維服務的成套技術體系為研究目標，在1項國家863計畫、2項測繪公益性專項、1項國家測繪科技支撐項目、1項四川省“十二五”基礎測繪專項等項目持續支持下，經6年的科技攻關與套用實踐取得如下成果：
（1）首創了高海拔地區全型譜無人機多機協同的傾斜影像獲取技術。研製了無人機發動機遠程自動再啟動系統，率先實現了高海拔(6500m)、高山峽谷、植被茂密等複雜地形及大風（7級）、高寒（-35℃）等惡劣氣候條件下的傾斜影像快速、高效、可靠獲取。針對不同應急場景和地形環境，設計了任務驅動的多無人機協同任務規劃與調度模型，並研發了無人機集群指揮管理平台，實現短時空域頻域限制下異構無人機集群動態協同應急測繪全流程系統化管理，傾斜影像獲取效率提升200%以上。
（2）創新研發了一種精細化傾斜攝影測量近實時三維建模技術。針對異構無人機集群協同獲取的傾斜影像數據源幾何和輻射差異問題，提出了空間關係約束的傾斜影像特徵匹配方法和一種紋理感知的快速密集匹配方法，消除了異構無人機多型航攝儀數據間的幾何差異，有效保留邊緣斷裂特徵並同時降低輻射差異導致的弱紋理區域噪聲問題，實現多架次傾斜影像近實時並行三維重建，應急狀態下三維重建效率提高50%。
（3）研發了高性能實景三維GIS引擎和面向快速應急回響的三維服務平台。突破了動態接入的大規模實景三維應急保障數據調度效率不高、視覺一致性差異大等瓶頸，實現了視覺感知驅動的複雜三維數據自適應組織管理和不同網路終端下的一致性表達，形成了災情數據協同分析、災害虛擬場景構建、災害過程模擬到災害動態演變多樣化空間分析能力，有力支撐地質災害風險評估與分析。
本項目授權發明專利2項，實用新型專利12項，軟體著作權17項，出版專著2部，發表論文100餘篇（SCI/EI檢索34篇），培養碩（博）士56名，累計培訓人員達兩千餘人次。成果直接套用於地質災害早期識別與監測預警、災害應急救援以及國土空間規劃、智慧城市建設、公安信息化建設等20多個領域，在“6.24”茂縣山體垮塌、“10.11”金沙江白格滑坡堰塞湖等100餘次重大自然災害應急回響中發揮了關鍵作用，近2年產生了總計7000餘萬的經濟效益。
