本發(fā)明屬于地理信息領(lǐng)域，涉及地籍測繪技術(shù)，具體是基于地物邊界輪廓提取的城市地籍測繪成像方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、城市地籍是地籍的一種，其對象特定于城市和建制鎮(zhèn)地區(qū)管轄的土地，以及獨立于城鎮(zhèn)以外的工礦企業(yè)、鐵路、公路等用地，這種地籍的建立與管理旨在統(tǒng)一管理和利用這些土地資源，城市地籍不僅涉及土地的科學(xué)及管理，還是土地測繪的重要內(nèi)容之一，它涵蓋了土地的權(quán)屬、自然和經(jīng)濟狀況等方面的信息，是國家和地方政府進行土地管理、規(guī)劃、稅收等工作的基礎(chǔ)；

2、現(xiàn)有的城市地籍測繪成像方法存在以下缺陷：

3、1、現(xiàn)有的城市地籍測繪成像方法需要人工操縱飛行測繪設(shè)備，人力成本較高且工作效率低下；

4、2、傳統(tǒng)的城市地籍測繪成像方法通常無法實現(xiàn)對測繪圖像的自主檢測和評估，不能及時發(fā)現(xiàn)和糾正可能存在的問題，導(dǎo)致成像質(zhì)量無法保證；

5、為此，我們提出基于地物邊界輪廓提取的城市地籍測繪成像方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供基于地物邊界輪廓提取的城市地籍測繪成像方法及系統(tǒng)，本發(fā)明基于分別獲取第一區(qū)域峰值高度、第一區(qū)域谷值高度、第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值，得到飛行環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)分別獲取第一飛行高度數(shù)值和第二飛行高度數(shù)值對飛行測繪設(shè)備進行飛行高度調(diào)節(jié)，根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和第二飛行高度數(shù)值分別獲取第一拍攝焦段距離和第二拍攝焦段距離對飛行測繪設(shè)備進行實時拍攝焦距調(diào)節(jié)，根據(jù)第二飛行高度數(shù)值和第二拍攝焦段距離對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪，得到區(qū)域測繪圖像。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：基于地物邊界輪廓提取的城市地籍測繪成像方法包括具體以下步驟：

3、步驟s1：根據(jù)目標(biāo)城市邊界輪廓劃分jm個地籍測繪子區(qū)域，獲取第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的第一區(qū)域峰值高度、第一區(qū)域谷值高度、第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值，得到飛行環(huán)境數(shù)據(jù)；

4、步驟s2：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)分別獲取第一飛行高度數(shù)值和第二飛行高度數(shù)值，并根據(jù)第一飛行高度數(shù)值和第二飛行高度數(shù)值對飛行測繪設(shè)備進行飛行高度調(diào)節(jié)；

5、步驟s3：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和第二飛行高度數(shù)值分別獲取第一拍攝焦段距離和第二拍攝焦段距離，并根據(jù)第一拍攝焦段距離和第二拍攝焦段距離對飛行測繪設(shè)備進行拍攝焦距調(diào)節(jié)；

6、步驟s4：飛行測繪設(shè)備根據(jù)第二飛行高度數(shù)值和第二拍攝焦段距離對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪，得到區(qū)域測繪圖像；

7、步驟s5：建立圖像檢測模型對區(qū)域測繪圖像進行實時檢測，得到檢測后的區(qū)域測繪圖像。

8、進一步地，所述步驟s1中，還包括具體以下步驟：

9、步驟s11：獲取現(xiàn)有的目標(biāo)城市測繪地圖，對目標(biāo)城市測繪地圖中的邊界輪廓進行提取，得到目標(biāo)城市邊界輪廓，根據(jù)目標(biāo)城市邊界輪廓將目標(biāo)城市地籍測繪區(qū)域劃分為jm個地籍測繪子區(qū)域，并將其分別命名為第j1至jm地籍測繪子區(qū)域；

10、步驟s12：對第ji地籍測繪子區(qū)域進行飛行環(huán)境分析，獲取第一區(qū)域峰值高度和第一區(qū)域谷值高度；

11、步驟s13：獲取在第ji地籍測繪子區(qū)域上空飛行的飛行測繪設(shè)備所處飛行高度的實時風(fēng)力數(shù)值，得到第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值；

12、步驟s14：獲取在第ji地籍測繪子區(qū)域上空飛行的飛行測繪設(shè)備所處飛行高度的實時環(huán)境濕度數(shù)值，得到第一實時飛行濕度數(shù)值；

13、步驟s15：獲取第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的飛行能見度數(shù)值，得到第一實時飛行能見度數(shù)值；

14、步驟s16：將第一區(qū)域峰值高度、第一區(qū)域谷值高度、第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值定義為飛行環(huán)境數(shù)據(jù)。

15、進一步地，所述步驟s12中，還包括具體以下步驟：

16、步驟s121：將飛行測繪設(shè)備飛行至第ji地籍測繪子區(qū)域上空，當(dāng)飛行測繪設(shè)備能夠獲取到第ji地籍測繪子區(qū)域的全局景觀時，利用激光雷達從激光發(fā)射點向地籍測繪子區(qū)域發(fā)射kn束激光束，并將其分別標(biāo)記為第k1至kn發(fā)射激光束；

17、步驟s122：分別接收第k1至kn發(fā)射激光束經(jīng)地面景觀反射至飛行測繪設(shè)備的kn束反射激光束，并將其分別命名為第k1至kn反射激光束；

18、步驟s123：將第k1至kn發(fā)射激光束與地面景觀相接觸的激光點位分別命名為第k1至kn激光接觸點位；

19、步驟s124：根據(jù)第k1發(fā)射激光束和第k1反射激光束對第k1激光接觸點位進行離地高度獲取，得到第k1接觸點位高度數(shù)值；

20、步驟s125：分別對第k2至kn激光接觸點位對應(yīng)的離地高度進行獲取，得到第k2至kn接觸點位高度數(shù)值；

21、步驟s126：將第k1至kn接觸點位高度數(shù)值進行數(shù)值大小比較，將數(shù)值最大接觸點位高度數(shù)值命名為第一區(qū)域峰值高度，將數(shù)值最小的接觸點位高度數(shù)值命名為第一區(qū)域谷值高度。

22、進一步地，所述步驟s124中，還包括具體以下步驟：

23、步驟s1241：過激光發(fā)射點作與地面平行，且與飛行測繪設(shè)備飛行角度相同的直線，得到角度基準(zhǔn)線，獲取第k1發(fā)射激光束與角度基準(zhǔn)線的夾角，得到第一特征夾角，獲取第k1反射激光束與角度基準(zhǔn)線的夾角，得到第二特征夾角，獲取第k1發(fā)射激光束與第k1反射激光束所形成的夾角，得到第三特征夾角，并分別對第一特征夾角、第二特征夾角以及第三特征夾角進行角度數(shù)值獲取；

24、步驟s1242：獲取激光發(fā)射點發(fā)射第k1發(fā)射激光束時對應(yīng)的時間數(shù)值，得到第一時間數(shù)值，獲取飛行測繪設(shè)備接收第k1反射激光束時對應(yīng)的時間數(shù)值，得到第二時間數(shù)值，獲取飛行測繪設(shè)備從第一時間數(shù)值到第二時間數(shù)值所處位置點的連線，得到特征飛行直線，并對特征飛行直線的長度數(shù)值進行獲取，得到特征飛行直線長度數(shù)值；

25、步驟s1243：過第k1激光接觸點位與角度基準(zhǔn)線的垂線，得到第一接觸點位線；

26、步驟s1244：在特征飛行直線、第k1反射激光束、第一特征夾角所對外角以及第三特征夾角所在的三角形中，通過正弦定理計算得到第k1反射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值；

27、對第k1反射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值進行計算，具體公式配置如下：

28、

29、其中，fj1為第k1反射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值，j1為第一特征夾角對應(yīng)的角度數(shù)值，j3為第三特征夾角對應(yīng)的角度數(shù)值，tfc為特征飛行直線長度數(shù)值；

30、步驟s1245：獲取第一時間數(shù)值與第二時間數(shù)值的時間差值，得到特征時間長度數(shù)值，獲取激光束在空氣中的傳播速度，計算特征時間長度數(shù)值與激光束在空氣中的傳播速度的乘積，再計算所得乘積與第k1反射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值的差值，得到第k1發(fā)射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值；

31、步驟s1246：將第一特征夾角對應(yīng)的角度數(shù)值、第k1發(fā)射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值通過計算得到第k1接觸點位高度數(shù)值；

32、對第k1接觸點位高度數(shù)值進行計算，具體公式配置如下：

33、jcg1＝tj1×sin(180°-j1)；

34、其中，jcg1為第k1接觸點位高度數(shù)值，tj1為第k1發(fā)射激光束對應(yīng)的長度數(shù)值，j1為第一特征夾角對應(yīng)的角度數(shù)值。

35、進一步地，所述步驟s15中，還包括具體以下步驟：

36、步驟s151：在第ji地籍測繪子區(qū)域中標(biāo)記多個能見度測算標(biāo)記點，并將其分別命名為第一至第p測算標(biāo)記點；

37、步驟s152：在第一至第p測算標(biāo)記點外圍標(biāo)記一圈像素對比區(qū)域，獲取每一個測算標(biāo)記點和與其對應(yīng)的像素對比區(qū)域的圖像，得到第一至第p樣本對比圖像；

38、步驟s153：分別獲取第一至第p樣本對比圖像中能見度測算標(biāo)記點像素深度數(shù)值與像素對比區(qū)域像素深度數(shù)值的差值，得到p個樣本像素深度差值，并對其進行平均數(shù)計算，得到樣本平均像素對比差；

39、步驟s154：通過飛行測繪設(shè)備從當(dāng)前所處飛行高度拍攝第一測算標(biāo)記點所在位置的圖像，得到第一測算點標(biāo)記圖像；

40、步驟s155：在第一測算點標(biāo)記圖像中對第一測算標(biāo)記點所處區(qū)域進行區(qū)域分割，得到第一測算點區(qū)域，在第一測算點區(qū)域隨機選取若干個像素點，分別獲取每一個像素點像素深度數(shù)值，得到多個像素深度數(shù)值，并對其進行平均數(shù)計算，得到第一平均像素深度數(shù)值；

41、步驟s156：在第一測算點標(biāo)記圖像的像素對應(yīng)區(qū)域中選取多個對比像素點，分別獲取每一個對比像素點對應(yīng)的像素深度數(shù)值，得到多個像素深度數(shù)值，并對其進行平均數(shù)計算，得到第二平均像素深度數(shù)值；

42、步驟s157：計算第一平均像素深度數(shù)值與第二平均像素深度數(shù)值的差值，得到第一像素對比差，分別對第二至第p測算標(biāo)記點對應(yīng)的像素對比差進行獲取，得到第二至第p像素對比差；

43、步驟s158：將第一像素對比差至第p像素對比差進行平均數(shù)計算，得到實時平均像素對比差；

44、步驟s159：計算樣本平均像素對比差與實時平均像素對比差的比值，得到第一實時飛行能見度數(shù)值。

45、進一步地，所述步驟s2中，還包括具體以下步驟：

46、步驟s21：獲取飛行環(huán)境數(shù)據(jù)；

47、步驟s22：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)獲取第一區(qū)域峰值高度、第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值；

48、步驟s23：將第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值通過計算得到第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的飛行高度調(diào)節(jié)系數(shù)；

49、對飛行高度調(diào)節(jié)系數(shù)進行計算，具體公式配置如下：

50、

51、其中，fgt為飛行高度調(diào)節(jié)系數(shù)，fl1為第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值，sd1為第一實時飛行濕度數(shù)值，nj1為第一實時飛行能見度數(shù)值，a1為設(shè)定的比例系數(shù)且a1大于0；

52、步驟s24：獲取第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的飛行測繪設(shè)備實時飛行高度數(shù)值，得到第一飛行高度數(shù)值；

53、步驟s25：將第一區(qū)域峰值高度和飛行高度調(diào)節(jié)系數(shù)通過計算得到飛行測繪設(shè)備基準(zhǔn)飛行高度數(shù)值，并將其命名為第二飛行高度數(shù)值；

54、對飛行測繪設(shè)備基準(zhǔn)飛行高度數(shù)值進行計算，具體公式配置如下：

55、fjg＝qg1×(1+fgt)；

56、其中，fjg為飛行測繪設(shè)備基準(zhǔn)飛行高度數(shù)值，qg1為第一區(qū)域峰值高度，fgt為飛行高度調(diào)節(jié)系數(shù)；

57、步驟s26：根據(jù)第一飛行高度數(shù)值和第二飛行高度數(shù)值對飛行測繪設(shè)備進行飛行高度調(diào)節(jié)；

58、具體如下：

59、步驟s261：當(dāng)?shù)谝伙w行高度數(shù)值大于第二飛行高度數(shù)值，將飛行測繪設(shè)備對應(yīng)的實時飛行高度向下調(diào)節(jié)，直至實時飛行高度為第二飛行高度數(shù)值；

60、步驟s262：當(dāng)?shù)谝伙w行高度數(shù)值小于第二飛行高度數(shù)值，將飛行測繪設(shè)備對應(yīng)的實時飛行高度向上調(diào)節(jié)，直至實時飛行高度為第二飛行高度數(shù)值。

61、進一步地，所述步驟s3中，還包括具體以下步驟：

62、步驟s31：獲取第二飛行高度；

63、步驟s32：獲取飛行測繪設(shè)備處于第二飛行高度數(shù)值對應(yīng)的預(yù)設(shè)焦段距離；

64、步驟s33：獲取飛行環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)獲取第一區(qū)域峰值高度和第一區(qū)域谷值高度，計算第一區(qū)域峰值高度與第一區(qū)域谷值高度的差值，再對所得差值取絕對值，得到第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的測繪地形高差；

65、步驟s34：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)獲取第一實時飛行能見度數(shù)值；

66、步驟s35：獲取第ji地籍測繪子區(qū)域?qū)?yīng)的實時光照強度數(shù)值，獲取飛行測繪設(shè)備對應(yīng)的實時拍攝焦段距離，得到第一拍攝焦段距離；

67、步驟s36：將實時光照強度數(shù)值、第一實時飛行能見度數(shù)值以及測繪地形高差通過計算得到拍攝焦距調(diào)節(jié)系數(shù)；

68、對拍攝焦距調(diào)節(jié)系數(shù)進行計算，具體公式配置如下：

69、

70、其中，pjx為拍攝焦距調(diào)節(jié)系數(shù)，gxc為測繪地形高差，nj1為第一實時飛行能見度數(shù)值，gzq為實時光照強度數(shù)值，b1為設(shè)定的比例系數(shù)且b1大于0；

71、步驟s37：計算預(yù)設(shè)焦段距離與拍攝焦距調(diào)節(jié)系數(shù)的乘積，得到第二拍攝焦段距離；

72、步驟s38：根據(jù)第一拍攝焦段距離和第二拍攝焦段距離對飛行測繪設(shè)備進行實時拍攝焦距調(diào)節(jié)；

73、所述步驟s38中，還包括具體以下步驟：

74、步驟s381：當(dāng)?shù)谝慌臄z焦段距離大于第二拍攝焦段距離，將飛行測繪設(shè)備的實時拍攝焦段距離進行向下調(diào)節(jié)，直至飛行測繪設(shè)備的實時拍攝焦段距離為第二拍攝焦段距離；

75、步驟s382：當(dāng)?shù)谝慌臄z焦段距離小于第二拍攝焦段距離，將飛行測繪設(shè)備的實時拍攝焦段距離進行向上調(diào)節(jié)，直至飛行測繪設(shè)備的實時拍攝焦段距離為第二拍攝焦段距離。

76、進一步地，所述步驟s4中，還包括具體以下步驟：

77、步驟s41：獲取第二飛行高度數(shù)值和第二拍攝焦段距離；

78、步驟s42：在對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪時，飛行測繪設(shè)備自動飛行至第二飛行高度數(shù)值，并將拍攝設(shè)備自動調(diào)節(jié)至第二拍攝焦段距離，對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪，得到區(qū)域測繪圖像；

79、步驟s43：并對區(qū)域測繪圖像進行成像檢測，若成像檢測合格，則對第ji地籍測繪子區(qū)域測繪完成，若成像檢測不合格，則繼續(xù)對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪，直至成像檢測合格。

80、進一步地，所述步驟s5中，還包括具體以下步驟：

81、步驟s51：獲取多張歷史測繪合格圖像作為樣本測繪圖像，將樣本測繪圖像按照預(yù)設(shè)劃分比例劃分為圖像測試集和圖像訓(xùn)練集；

82、步驟s52：通過現(xiàn)有人工智能平臺建立圖像檢測模型，使用圖像訓(xùn)練集對圖像檢測模型進行訓(xùn)練，待訓(xùn)練完成，使用圖像測試集對圖像檢測模型進行合格性測試，并對測試結(jié)果進行數(shù)值獲取，得到測試結(jié)果指標(biāo)值；

83、步驟s53：若測試結(jié)果指標(biāo)值大于等于預(yù)設(shè)測試指標(biāo)值，則圖像檢測模型訓(xùn)練完成，若測試結(jié)果指標(biāo)值小于預(yù)設(shè)測試指標(biāo)值，則繼續(xù)使用圖像測試集對圖像檢測模型進行合格性測試，直至測試結(jié)果指標(biāo)值大于等于預(yù)設(shè)測試指標(biāo)值；

84、步驟s54：使用訓(xùn)練完成的圖像檢測模型對區(qū)域測繪圖像進行識別，若圖像檢測模型輸出的測試結(jié)果合格，則成像檢測合格，對第ji地籍測繪子區(qū)域測繪完成，若圖像檢測模型輸出的測試結(jié)果不合格，則成像檢測不合格，則繼續(xù)對第ji地籍測繪子區(qū)域進行測繪，直至成像檢測合格。

85、進一步地，基于地物邊界輪廓提取的城市地籍測繪成像方法，包括：

86、數(shù)據(jù)獲取模塊：用于分別獲取第一區(qū)域峰值高度、第一區(qū)域谷值高度、第一實時飛行風(fēng)力數(shù)值、第一實時飛行濕度數(shù)值以及第一實時飛行能見度數(shù)值，得到飛行環(huán)境數(shù)據(jù)；

87、高度調(diào)節(jié)模塊：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)分別獲取第一飛行高度數(shù)值和第二飛行高度數(shù)值對飛行測繪設(shè)備進行飛行高度調(diào)節(jié)；

88、焦距調(diào)節(jié)模塊：根據(jù)飛行環(huán)境數(shù)據(jù)和第二飛行高度數(shù)值分別獲取第一拍攝焦段距離和第二拍攝焦段距離對飛行測繪設(shè)備進行實時拍攝焦距調(diào)節(jié)；

89、測繪成像模塊：根據(jù)第二飛行高度數(shù)值和第二拍攝焦段距離對進行區(qū)域地籍測繪，得到區(qū)域測繪圖像。

90、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

91、1、本發(fā)明通過獲取飛行環(huán)境數(shù)據(jù)對飛行測繪設(shè)備自動進行飛行高度調(diào)節(jié)和拍攝焦距調(diào)節(jié)，能夠有效提高城市地籍的測繪效率，同時規(guī)避人為操控造成成像質(zhì)量不穩(wěn)定的問題；

92、2、本發(fā)明通過建立圖像檢測模型對區(qū)域測繪圖像進行檢測，能夠有效保障區(qū)域測繪的成像質(zhì)量，確保測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，提高測繪數(shù)據(jù)的可用性和應(yīng)用范圍。