指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及攝影測(cè)量、視頻圖像處理領(lǐng)域，具體而言，涉及指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生活中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生自然環(huán)境和生活環(huán)境的變化，當(dāng)這種變化變得劇烈，人們無法適應(yīng)的時(shí)候，這種環(huán)境的變化也就成為了災(zāi)難。如自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件等等。這些災(zāi)難的發(fā)生往往具有突發(fā)性和嚴(yán)重性，會(huì)給國家安全、人民群眾財(cái)產(chǎn)安全、社會(huì)穩(wěn)定帶來嚴(yán)重的威脅。當(dāng)然，這些災(zāi)難并不是不可避免的，或者說這些災(zāi)難所帶來的后果并不是不能減輕的，通過對(duì)自然環(huán)境的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的采集和分析，能夠?qū)磳l(fā)生的災(zāi)難進(jìn)行分析和判斷，從而可以采取相應(yīng)的治理措施，來減輕災(zāi)難所帶來的后果。從而形成了如下的工作流程:環(huán)境信息采集-環(huán)境信息分析、判斷-使用相應(yīng)的治理措施進(jìn)行防治。
[0003]對(duì)災(zāi)難進(jìn)行防治的時(shí)候，首要考慮的是及時(shí)性，突發(fā)事件在發(fā)生的時(shí)候，催著時(shí)間的推移可能會(huì)愈演愈烈，其帶來的后果也會(huì)大大加重。如果治理措施使用的過晚，則突發(fā)事件可能已經(jīng)演變成災(zāi)難，并已經(jīng)發(fā)展到不可避免的程度了。因此，為了保證治理措施能夠及時(shí)的出臺(tái)，如何高效的收集環(huán)境信息便成為了首要的了。
[0004]在有關(guān)地質(zhì)的領(lǐng)域，為了更有效和準(zhǔn)確的對(duì)突發(fā)事件做出應(yīng)急響應(yīng)，相關(guān)部門必須具備準(zhǔn)確判斷和快速響應(yīng)的能力，這種能力是建立在信息收集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估之上的。在信息收集方面，目標(biāo)區(qū)域的定位和面積獲取為應(yīng)急指揮、分析決策提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，快速獲取目標(biāo)區(qū)域面積和坐標(biāo)對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)具有重要影響。
[0005]目前常用的目標(biāo)區(qū)域定位和面積獲取的方法主要有:衛(wèi)星遙感平臺(tái)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與變化面積的提取技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)中由地面控制點(diǎn)求精確外方位元素方法、動(dòng)態(tài)RTK量測(cè)目標(biāo)區(qū)域坐標(biāo)技術(shù)等。由于突發(fā)事件對(duì)時(shí)效性要求較高，而且這些技術(shù)通常需要經(jīng)過長時(shí)間的測(cè)量和計(jì)算后，才能夠得出目標(biāo)區(qū)域的面積，可見上述這些技術(shù)這對(duì)于處理突發(fā)事件是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法和裝置，以提高指定區(qū)域的面積的獲取效率。
[0007]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法，包括:
[0008]查找歷史DEM數(shù)據(jù)，以獲取目標(biāo)區(qū)域的平均高程值；
[0009]根據(jù)預(yù)先獲取的內(nèi)方位元素和像元大小，計(jì)算目標(biāo)影像上目標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的多邊形的各個(gè)角點(diǎn)在目標(biāo)影像上的像點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，目標(biāo)區(qū)域位于目標(biāo)影像上；
[0010]根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的平均高程值、像點(diǎn)坐標(biāo)和預(yù)先獲取的目標(biāo)影像的方向余弦，計(jì)算每個(gè)像點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系中的地面點(diǎn)坐標(biāo)；[0011 ]根據(jù)地面點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算目標(biāo)區(qū)域的面積。
[0012]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括:
[0013]在DEM格網(wǎng)上，使用所述地面點(diǎn)坐標(biāo)，采用雙線性內(nèi)插法，計(jì)算地面點(diǎn)的DEM高程值；
[0014]若DEM高程值與平均高程值的差值小于預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟根據(jù)地面點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算目標(biāo)區(qū)域的面積。
[0015]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，還包括:
[0016]若DEM高程值與平均高程值的差值大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則將DEM高程值作為平均高程值，并重新執(zhí)行如下步驟，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的平均高程值、像點(diǎn)坐標(biāo)和預(yù)先獲取的目標(biāo)影像的方向余弦，計(jì)算每個(gè)像點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系中的地面點(diǎn)坐標(biāo)。
[0017]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的平均高程值、像點(diǎn)坐標(biāo)和預(yù)先獲取的目標(biāo)影像的方向余弦，計(jì)算每個(gè)像點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系中的地面點(diǎn)坐標(biāo)包括:按照如下公式計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)，
[0018]X^=Xs+(Z^ipZs )*(aix+a2y~a3f)/ (cix+c2y-c3f)
[0019]Y物=Ys+(Z^rZs)*(bix+b2y-b3f)/(cix+c2y-c3f)；
[0020]其中，X物為地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系的橫坐標(biāo);Y物為地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)；^丄為目標(biāo)影像的外方位元素邱上力七二^⑶’為目標(biāo)影像的像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)系間夾角的方向余弦;Zto為平均高程值，f為拍攝目標(biāo)影像的攝影機(jī)的主距。
[0021]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，查找歷史DEM數(shù)據(jù)，以獲取目標(biāo)區(qū)域的平均高程值包括:
[0022]在90米分辨率的數(shù)據(jù)庫中查找歷史DEM數(shù)據(jù)，以獲取目標(biāo)區(qū)域的平均高程值。
[0023]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù)預(yù)先獲取的內(nèi)方位元素和像元大小，計(jì)算目標(biāo)影像上目標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的多邊形的各個(gè)角點(diǎn)在目標(biāo)影像上的像點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)包括:
[0024]在無人機(jī)攝像機(jī)的檢校文件的校驗(yàn)文件中查找內(nèi)方位元素和像元大小；
[0025]根據(jù)內(nèi)方位元素和像元大小，計(jì)算目標(biāo)影像上多邊形的各個(gè)角點(diǎn)在目標(biāo)影像上的像平面坐標(biāo)系中的像點(diǎn)坐標(biāo)。
[0026]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，還包括:
[0027]通過無人機(jī)攜帶的定姿定位系統(tǒng)獲取目標(biāo)影像的外方位元素；
[0028]根據(jù)外方位元素計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣中的方向余弦。
[0029]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，預(yù)設(shè)閾值為0.01米。
[0030]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取裝置，包括:
[0031]獲取模塊，用于查找歷史DEM數(shù)據(jù)，以獲取目標(biāo)區(qū)域的平均高程值；
[0032]第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)先獲取的內(nèi)方位元素和像元大小，計(jì)算目標(biāo)影像上目標(biāo)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的多邊形的各個(gè)角點(diǎn)在目標(biāo)影像上的像點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，目標(biāo)區(qū)域位于目標(biāo)影像上；
[0033]第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的平均高程值、像點(diǎn)坐標(biāo)和預(yù)先獲取的目標(biāo)影像的方向余弦，計(jì)算每個(gè)像點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)在地面坐標(biāo)系中的地面點(diǎn)坐標(biāo)；
[0034]第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)地面點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算目標(biāo)區(qū)域的面積。
[0035]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括:
[0036]第四計(jì)算模塊，用于在DEM格網(wǎng)上，使用所述地面點(diǎn)坐標(biāo)，采用雙線性內(nèi)插法，計(jì)算地面點(diǎn)的DEM高程值;若DEM高程值與平均高程值的差值小于預(yù)設(shè)閾值，則第三計(jì)算模塊工作。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供的指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法和裝置，采用使用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的方式，與現(xiàn)有技術(shù)中的需要通過實(shí)際測(cè)量才能夠獲取到數(shù)據(jù)的方式相比，其通過在歷史數(shù)據(jù)中獲取了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步通過這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)推算出目標(biāo)區(qū)域的面積，保證了目標(biāo)區(qū)域的面積的獲取及時(shí)性，從時(shí)效性的角度上，給突發(fā)事件的應(yīng)急處理提供了幫助。
[0038]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0039]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0040]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法的基本流程圖；[0041 ]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的指定區(qū)域面積的應(yīng)急獲取方法的優(yōu)化流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043]突發(fā)事件的處理的一個(gè)主要的考察指標(biāo)便是時(shí)效性，此時(shí)效性主要是指應(yīng)急措施公布的快速性，影響應(yīng)急措施公布的因素主要有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是基礎(chǔ)信息的搜集;第二點(diǎn)是基于基礎(chǔ)信息進(jìn)行應(yīng)急措施的指定。通常，第二點(diǎn)是比較容易確定的，主要是應(yīng)急措施大多是提前制定好的，根據(jù)突發(fā)事件的不同，采取不同的措施即可。由此，如何快速的獲取基礎(chǔ)信息，便成為了影響應(yīng)急措施公布的重點(diǎn)了。
[0044]對(duì)于突發(fā)事件而言，指定地域(目標(biāo)區(qū)域)的面積是基礎(chǔ)信息中比較重要的一個(gè)。在地理測(cè)繪領(lǐng)域，有多種獲取指定地域面積的技術(shù)，如衛(wèi)星遙感平臺(tái)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與變化面積的提取技術(shù)、攝影測(cè)量中布設(shè)控制點(diǎn)量測(cè)面積技術(shù)、動(dòng)態(tài)RTK量測(cè)目標(biāo)區(qū)域坐標(biāo)技術(shù)等。但，對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)急處理而言，上述這幾種技術(shù)就顯得力不從心了。
[0045]下面對(duì)上述的各種方法優(yōu)缺點(diǎn)分析如下: