[发明专利]一种流域性洪涝场景的无人机监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种流域性洪涝场景的无人机监测方法及系统。本发明基于第一无人机系统和多个第二无人机系统，获取流域性洪涝场景的全景视频、遥感影像和点云数据影像，然后根据全景视频对洪涝场景进行实时监测，并在遥感影像和点云数据影像中提取淹没的土地利用类型，以及每种土地利用类型的淹没范围和淹没深度，实现了及时、准确且低成本的流域性洪涝灾害场景检测。

技术领域

本发明涉及洪涝监测领域，特别涉及一种流域性洪涝场景的无人机监测方法及系统。

背景技术

中国是洪涝灾害频发的国家，其中流域性洪涝灾害尤为频繁，严重危险广大人民群众的生命财产安全。例如，1991年，江淮地区遭受特大流域性洪涝灾害，致使2.3亿人受灾，1930万人被洪水围困，受灾农田425万公顷，毁坏房屋605万间，减产粮食200多亿公斤，直接经济损失达500多亿元(中国国际减灾十年委员会，1991)。因此，深入开展流域性洪涝灾害场景检测研究，不仅是防灾减灾研究的重要组成部分，对流域防洪规划、江河洪泛区土地的合理利用以及区域经济持续发展等方面均具重要意义。

传统的灾害调查与评估主要依据于地面调查，灾情数据受到人为因素影响而“水分较大”，真实性不高。卫星遥感技术虽然在灾害调查与评估方面具有较大的客观性，但卫星遥感技术因为卫星重访周期限制、云覆盖影响的因素，在时效性方面限制较大。载人飞机具有自主性强、机动灵活等特点，至今仍然是一种重要的遥感平台，在自然灾害评估调查等方面还经常发挥着难以替代的作用，但由于使用成本较大，限制了其广泛使用。如何提供及时、准确且低成本的流域性洪涝灾害场景检测成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种流域性洪涝场景的无人机监测方法及系统，以实现及时、准确且低成本的流域性洪涝灾害场景检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种流域性洪涝场景的无人机监测方法，所述监测方法包括如下步骤：

通过第一无人机系统获取拍摄流域性洪涝场景的全景视频；

根据所述全景视频实时监测流域性洪涝的实际场景；

通过多个第二无人机系统，获取多个遥感影像集和多个点云数据影像集；每个第二无人机系统获取的遥感影像集包括所述第二无人机系统在不同的时间点获取的多个遥感影像；每个第二无人机系统获取的点云数据影像集包括所述第二无人机系统在不同的时间点获取的多个点云数据影像；

将多个所述点云数据影像集中的点云数据影像拼接成合成点云数据影像；

根据所述合成点云数据影像与地理空间数据云数据库中的土地覆盖点云数据遥感影像进行影像配准直观对比，确定淹没的土地利用类型；

将多个遥感影像集中的遥感影像拼接成合成遥感影像；

根据所述合成遥感影像确定每种土地利用类型的淹没范围和淹没深度。

可选的，所述将多个遥感影像集中的遥感影像拼接成合成遥感影像，具体包括：

采用SURF算法和HSI(Hue-Saturation-Intensity(Lightness))颜色模型对多个遥感影像集中的遥感影像进行粗匹配，得到多个粗匹配点；

采用随机抽样一致性算法对多个所述粗匹配点进行提纯，得到多个提纯后的粗匹配点；

采用最小二乘法对多个所述提纯后的粗匹配点进行精匹配，得到多个精匹配点；

基于多个所述精匹配点，采用插值方法将多个遥感影像集中的遥感影像拼接成合成遥感影像。

可选的，所述采用SURF算法和HSI颜色模型对多个遥感影像集中的遥感影像进行粗匹配，得到多个粗匹配点，具体包括：