[发明专利]基于无人机航测影像提取冻土灾害信息的方法

权利要求书

1.一种基于无人机航测影像提取冻土灾害信息的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、布设地面控制点并采集三维坐标信息数据；

步骤二、采集无人机航测影像数据；

步骤三、拼接无人机航测影像并进行几何校正与空间配准；

步骤四、识别基于无人机航测地表高程变化的冻胀丘和融沉区域；

步骤五、识别基于无人机航测影像地表景观信息的冻胀裂缝；

其中，步骤一中，布设地面控制点时采用圆形图案作为控制点，并且圆形直径尺寸至少是影像分辨率的10倍；采集圆形图案圆心对应地理三维坐标信息，分别为经度、纬度和高程，得到三维坐标信息数据；

步骤二中，采集无人机航测影像数据时，无人机按照规划航线，设置80%的航向重叠度和70%的旁向重叠度，以及50-120m的飞行高度，并多次采集无人机航测影像，每次采用相同的航测参数，采集时间为分冻土冻结和融化时期，得到无人机航测影像数据；

步骤三中，结合地面控制点及其实测的地理三维坐标信息，对无人机航测影像进行拼接和几何校正，所述地面控制点至少在5张单幅无人机航测影像上出现，采用同名地面控制点进行多次无人机航测影像的空间配准；

步骤四中，基于无人机航测影像生成的正射影像，区分植被和非植被地表，进行二值化处理；非植被地表对应的数字表面模型的高程即是其真实高程，用以生成厘米分辨率的数字高程模型，对无人机航测影像生成的数字表面模型（DSM）进行高程校正，获取整个研究区厘米分辨率的数字高程模型（DEM）；

步骤四中，采用地图代数减法运算，多次获取无人机航测的地表高程差数据；

步骤四中，基于获取的高程差栅格数据，采用阈值分割法提取冻土灾害中冻胀丘和融沉灾害类型，然后识别出冻胀丘和融沉区域；

冻胀丘区域满足以下条件：

VHeight≥Th （1）

融沉区域满足以下条件：

VHeight≤-Th （2）

（3）

式中V Height是高程差，单位为米（m）；Th是阈值，单位为米（m），式（3）中t₂为后一次航拍，为后一次航拍的高程，t₁为前一次航拍，为前一次航拍的高程，单位为米（m）；

步骤五中，利用无人机航测生成的正射影像，采用目视解译的方法，在野外实地调查建立冻胀裂缝解译标志，并将冻胀裂缝的边缘线数字化，最后提取到冻胀裂缝矢量数据，用以识别冻胀裂缝。