CN110704556B - 一种基于gis技术的地理信息采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于GIS技术的地理信息采集方法,属于地理信息采集方法技术领域,其技术方案的要点是包括:步骤S1,遥感成像,步骤S2,特征识别;步骤S3,网格划分;步骤S4,监控点添加;步骤S5,生成监测图像数据库;步骤S6,无人机信息采集;步骤S7,拟合生成地理信息地图;解决了现在对旧城改造过程中,主要是根据当前旧城区域的地图,结合走访、拍照等对旧城的地理信息进行采集,工作量大,地理信息采集不全面的问题;能够高效全面的对旧城的地理信息进行采集。
Description
技术领域
本发明涉及地理信息采集方法技术领域,尤其是涉及一种基于GIS技术的地理信息采集方法。
背景技术
GIS全名为地理信息系统,有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学,已经广泛的应用在不同的领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
随着社会的进步和社会的发展,城市的规模越来越来,人口越来越多,对社会公共资源的要求也有了更高的要求,旧城改造成了一个城市发展中常常面对的问题。在进行旧城改造时,需要对旧城的地理信息进行采集分析,进而能够对旧城更加合理的进行改造和重建。
现在在对旧城改造过程中,主要是根据当前旧城区域的地图(行政地图),结合走访、拍照等对旧城的地理信息进行采集,工作量大,地理信息采集不全面。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于GIS技术的地理信息采集方法,能够高效全面的对旧城的地理信息进行采集。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:一种基于GIS技术的地理信息采集方法,包括以下方法步骤:
步骤S1:遥感成像,通过卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;
步骤S2:特征识别,对区域地貌地图进行特征识别,对区域类型进行标记区域;
步骤S3:网格划分,对区域地貌地图的区域进行网格划分,生成区域网格;
步骤S4:监控点添加,区域网格内进行监控点标记,在旧城对应地面设置图像采集装置;
步骤S5,生成监测图像数据库,创建监测图像数据库,通过图像采集装置对周围环境进行周期图像采集,并且采集图像存储至监测图像数据库中;
步骤S6,无人机信息采集,采用设置有GPS定位装置的无人机携带高速摄像机旧城区域进行巡航,根据GPS定位装置的定位信息以及高速摄像机采集的视频信息,生成旧城区域三维地图;
步骤S7,将区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图。
通过采用上述技术方案,卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;通过采用设置有GPS定位装置的无人机携带高速摄像机旧城区域进行巡航,进而根据GPS定位装置的定位信息以及高速摄像机采集的视频信息,生成旧城区域三维地图;将区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图,从而方便通过各个角度对旧城区域的地理信息进行综合查看,并且通过对区域地貌地图的区域进行网格划分,进而均有的在旧城区域设置图像采集装置,利用图像采集装置对各个区域的图像进行定时采集刷新,从而能够更加良好的了解当前的旧城地理信息。
本发明进一步设置为:所述地理信息地图由GIS信息采集系统生成,所述GIS信息采集系统包括遥感成像模块、图像采集模块、无人机采集模块、中央处理模块以及交互模块;所述遥感成像模块对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;所述图像采集模块包括多个均布在旧城区域的图像采集单元,所述图像采集单元对周围环境的图像进行采集,并且将采集图像发送给中央处理模块;所述无人机采集模块对旧城区域进行无人机视频巡航,并且将采集的视频信息发送给中央处理模块;所述中央处理模块对图像采集单元在区域地貌地图上进行位置标记;所述中央处理模块根据图像采集单元发送的采集图像生成监测图像数据库;所述中央处理模块根据无人机采集模块发送的视频信息生成旧城区域三维地图;所述中央处理模块对区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图;所述中央处理模块将地理信息地图发送给交互模块;所述交互模块对地理信息地图进行显示输出。
通过采用上述技术方案,GIS信息采集系统包括遥感成像模块、图像采集模块、无人机采集模块、中央处理模块以及交互模块,GIS信息采集系统对旧城的区域的地理信息进行采集,从而自动生成地理信息地图,高效方便。
本发明进一步设置为:所述无人机采集模块包括视频采集单元以及GPS定位单元;所述中央处理模块包括处理单元以及BIM建模单元;所述GIS信息采集系统还包括存储模块;
所述视频采集单元在无人机巡航过程中的旧城区域视频信息进行采集,并且将采集的视频信息发送给处理单元;所述GPS定位模块对无人机的巡航位置进行实时定位,并且将定位信息发送给处理单元;所述处理单元将视频信息进行分帧,并且根据定位信息对每帧图像进行位置标记;所述BIM建模单元根据分帧图像及其位置标记生成旧城区域三维地图。
通过采用上述技术方案,无人机采集模块包括视频采集单元以及GPS定位单元,通过GPS定位单元和视频采集单元的协调作业,进而对视采集单元采集的地貌特征进行地理定位,处理单元将视频信息进行分帧,并且根据定位信息对每帧图像进行位置标记,从而BIM建模单元根据分帧图像及其位置标记高效的生成旧城区域三维地图。
本发明进一步设置为:所述中央处理模块对区域地貌地图的地貌特征进行识别,并且对不同的地貌特征进行标记。
通过采用上述技术方案,通过中央处理模块对区域地貌地图的地貌特征进行识别,并且对不同的地貌特征进行标记,从而方便工作人员对旧城区域的各种地貌特征的分布进行直观的观察。
本发明进一步设置为:所述中央处理模块根据建筑分布区域对人口分布密度进行评估,并且通过颜色差异对区域地貌地图的人口分布密度进行标记输出。
通过采用上述技术方案,所述中央处理模块根据建筑分布区域对人口分布密度进行评估,并且通过颜色差异对区域地貌地图的人口分布密度进行标记输出,从而方便工作人员在对区域地貌地图进行查看时,能够直观的对人口密度分布进行查看。
本发明进一步设置为:所述中央处理模块在区域地貌地图的不同地貌特征之间生成区域边界线,并且对不同的地貌特征区域的区域面积进行计算,生成区域面积统计表;所述中央处理模块将区域面积统计表发送给交互模块,所述交互模块对区域面积统计表进行显示输出。
通过采用上述技术方案,通过中央处理模块在区域地貌地图的不同地貌特征之间生成区域边界线,进而对不同的地貌特征区域的区域面积进行计算,生成区域面积统计表,从而工作人员通过区域面积统计表进行查阅,从而能够直观的了解各种地貌特征的组成以及占地。
本发明进一步设置为:所述交互模块包括地图显示区、浮动显示区以及导航栏;所述地图显示区用于显示地理信息地图信息;所述导航栏用于显示导航操作标签;所述浮动显示区对选中的导航操作标签的对应信息进行显示输出。
通过采用上述技术方案,交互模块包括地图显示区、浮动显示区以及导航栏;通过导航栏显示导航操作标签,从而方便工作人员对快速对信息进行筛选操作。
本发明进一步设置为:所述交互模块还包括模拟巡航单元,所述模拟巡航单元根据选定的巡航点生成巡航线路,所述模拟巡航单元将巡航线路信息发送给处理单元;所述处理单元根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏;所述处理单元将巡航展示视屏发送给交互模块,通过浮动显示区进行显示输出。
通过采用上述技术方案,通过模拟巡航单元的设置,工作人员选定巡航点,进而模拟巡航单元将巡航线路信息发送给处理单元,处理单元根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏,通过人员通过观看选定线路的巡航展示视屏,进而方便工作人员通过各个角度线路对旧城的情况进行查看。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;通过采用设置有GPS定位装置的无人机携带高速摄像机旧城区域进行巡航,进而根据GPS定位装置的定位信息以及高速摄像机采集的视频信息,生成旧城区域三维地图;将区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图,从而方便通过各个角度对旧城区域的地理信息进行综合查看,并且通过对区域地貌地图的区域进行网格划分,进而均有的在旧城区域设置图像采集装置,利用图像采集装置对各个区域的图像进行定时采集刷新,从而能够更加良好的了解当前的旧城地理信息;
2.中央处理模块在区域地貌地图的地貌特征进行识别,在不同地貌特征之间生成区域边界线,进而对不同的地貌特征区域的区域面积进行计算,生成区域面积统计表,从而工作人员通过区域面积统计表进行查阅,从而能够直观的了解各种地貌特征的组成以及占地;
3.交互模块设置有模拟巡航单元,通过模拟巡航单元的设置,工作人员选定巡航点,进而模拟巡航单元将巡航线路信息发送给处理单元,处理单元根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏,通过人员通过观看选定线路的巡航展示视屏,进而方便工作人员通过各个角度线路对旧城的情况进行查看。
附图说明
图1为一种基于GIS技术的地理信息采集方法的流程框图;
图2为GIS信息采集系统的功能框图。
图中,1、遥感成像模块;2、图像采集模块;3、无人机采集模块;31、视频采集单元;32、GPS定位单元;4、中央处理模块;41、处理单元;42、BIM建模单元;5、交互模块;51、地图显示区;52、浮动显示区;53、导航栏;54、模拟巡航单元;6、存储模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种基于GIS技术的地理信息采集方法,参照图1,包括以下方法步骤:
步骤S1:遥感成像,通过卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;
步骤S2:特征识别,对区域地貌地图进行特征识别,对区域类型进行标记区域;
步骤S3:网格划分,对区域地貌地图的区域进行网格划分,生成区域网格;
步骤S4:监控点添加,区域网格内进行监控点标记,在旧城对应地面设置图像采集装置;
步骤S5,生成监测图像数据库,创建监测图像数据库,通过图像采集装置对周围环境进行周期图像采集,并且采集图像存储至监测图像数据库中;
步骤S6,无人机信息采集,采用设置有GPS定位装置的无人机携带高速摄像机旧城区域进行巡航,根据GPS定位装置的定位信息以及高速摄像机采集的视频信息,生成旧城区域三维地图;
步骤S7,将区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图。
参照图2,地理信息地图由GIS信息采集系统生成,GIS信息数据库包括遥感成像模块1、图像采集模块2、无人机采集模块3、中央处理模块4、存储模块6以及交互模块5。遥感成像模块1利用卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图。中央处理模块4为基于智能设备的软件平台,中央处理模块4包括处理单元41以及BIM建模单元42。处理单元41主要用于进行逻辑处理和判断,BIM建模单元42主要用于进行BIM三维建模。
交互模块5基于显示设备和输入设备的操作界面,用于输出显示信息以及输入工作人员的操作指令。图像采集模块2包括多个均布在旧城区域的图像采集单元,图像采集单元采用设置在高处的万向摄像头。通过交互模块5输入网格精度或者需要设置的图像采集单元的数量,进而处理单元41对区域地貌地图进行网格划分,并且在区域网格内进行监控点标记,进而将图像采集单元设置在对应的监控点标记位置处。图像采集单元对周围环境的图像进行采集,并且将采集图像发送给处理单元41。中央处理模块4的处理单元41将采集图像保存至将存储模块6,并且对各个图像采集单元的采集图像进行分类放置,处理单元41根据图像采集单元发送的采集图像生成监测图像数据库。
无人机采集模块3对旧城区域进行无人机视频巡航,无人机采集模块3包括视频采集单元31以及GPS定位单元32。视频采集单元31采集高速摄像头,视频采集单元31在无人机巡航过程中的旧城区域视频信息进行采集,并且将采集的视频信息发送给处理单元41。GPS定位模块对无人机的巡航位置进行实时定位,并且将定位信息发送给处理单元41;处理单元41将视频信息进行分帧,并且根据定位信息对每帧图像进行位置标记;BIM建模单元42根据分帧图像及其位置标记生成旧城区域三维地图。
处理单元41对区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图。中央处理模块4将地理信息地图发送给交互模块5;交互模块5对地理信息地图进行显示输出。地理信息地图具有地貌显示模式、行政区域显示模式两种显示模块,工作人员通过交互将模块的输入指令,进而对当当前地理信息地图的显示模式进行切换。工作人员通过对区域地貌地图的人监控点标记位置进行点击触发,进而能够对相应位置处图像采集单元采集的图像进行查看。
处理单元41对区域地貌地图的地貌特征进行识别,如建筑用地、田地、林地等,并且对不同的地貌特征进行标记。中央处理模块4在区域地貌地图的不同地貌特征之间生成区域边界线,并且对不同的地貌特征区域的区域面积进行计算,生成区域面积统计表。处理单元41将区域面积统计表发送给交互模块5,交互模块5对区域面积统计表进行显示输出。处理单元41根据建筑分布区域对人口分布密度进行评估,并且通过颜色差异对区域地貌地图的人口分布密度进行标记输出。
交互模块5包括地图显示区51、浮动显示区52以及导航栏53;地图显示区51用于显示地理信息地图信息;导航栏53用于显示导航操作标签;浮动显示区52对选中的导航操作标签的对应信息进行显示输出。交互模块5还包括模拟巡航单元54,模拟巡航单元54根据选定的巡航点生成巡航线路,模拟巡航单元54将巡航线路信息发送给处理单元41;处理单元41根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏;处理单元41将巡航展示视屏发送给交互模块5,通过浮动显示区52进行显示输出。
本实施例的实施原理为:
通过交互模块5输入网格精度或者需要设置的图像采集单元的数量,进而处理单元41对区域地貌地图进行网格划分,并且在区域网格内进行监控点标记,进而将图像采集单元设置在对应的监控点标记位置处。通过无人机对旧城区域进行巡航,进而通过视频采集单元31在无人机巡航过程中的旧城区域视频信息进行采集,通过GPS定位模块对无人机的巡航位置进行实时定位。中央处理模块4通过处理单元41对加工采集的视频信息进行分帧,通过定位信息对分帧的图像进行位置标记,进而通过BIM建模单元42对分帧图像上的地貌特征进行提取,生成旧城区域三维地图。处理单元41对区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于GIS技术的地理信息采集方法,包括以下方法步骤:
步骤S1:遥感成像,通过卫星遥感技术对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;
步骤S2:特征识别,对区域地貌地图进行特征识别,对区域类型进行标记区域;
步骤S3:网格划分,对区域地貌地图的区域进行网格划分,生成区域网格;
步骤S4:监控点添加,区域网格内进行监控点标记,在旧城对应地面设置图像采集装置;
步骤S5:生成监测图像数据库,创建监测图像数据库,通过图像采集装置对周围环境进行周期图像采集,并且采集图像存储至监测图像数据库中;
步骤S6:无人机信息采集,采用设置有GPS定位装置的无人机携带高速摄像机旧城区域进行巡航,根据GPS定位装置的定位信息以及高速摄像机采集的视频信息,生成旧城区域三维地图;
步骤S7:拟合生成地理信息地图,将区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图;
还包括模拟巡航,根据选定的巡航点生成巡航线路,根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏;通过选定线路的巡航展示视屏,以实现各个角度线路对旧城情况的查看。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述地理信息地图由GIS信息采集系统生成,所述GIS信息采集系统包括遥感成像模块(1)、图像采集模块(2)、无人机采集模块(3)、中央处理模块(4)以及交互模块(5);所述遥感成像模块(1)对旧城区域进行遥感成像,生成区域地貌地图;所述图像采集模块(2)包括多个均布在旧城区域的图像采集单元,所述图像采集单元对周围环境的图像进行采集,并且将采集图像发送给中央处理模块(4);所述无人机采集模块(3)对旧城区域进行无人机视频巡航,并且将采集的视频信息发送给中央处理模块(4);所述中央处理模块(4)对图像采集单元在区域地貌地图上进行位置标记;所述中央处理模块(4)根据图像采集单元发送的采集图像生成监测图像数据库;所述中央处理模块(4)根据无人机采集模块(3)发送的视频信息生成旧城区域三维地图;所述中央处理模块(4)对区域地貌地图、监测图像数据库和旧城区地图进行关联拟合,生成地理信息地图;所述中央处理模块(4)将地理信息地图发送给交互模块(5);所述交互模块(5)对地理信息地图进行显示输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述无人机采集模块(3)包括视频采集单元(31)以及GPS定位单元(32);所述中央处理模块(4)包括处理单元(41)以及BIM建模单元(42);所述GIS信息采集系统还包括存储模块(6);
所述视频采集单元(31)在无人机巡航过程中的旧城区域视频信息进行采集,并且将采集的视频信息发送给处理单元(41);所述GPS定位单元(32)对无人机的巡航位置进行实时定位,并且将定位信息发送给处理单元(41);所述处理单元(41)将视频信息进行分帧,并且根据定位信息对每帧图像进行位置标记;所述BIM建模单元(42)根据分帧图像及其位置标记生成旧城区域三维地图。
4.根据权利要求2所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述中央处理模块(4)对区域地貌地图的地貌特征进行识别,并且对不同的地貌特征进行标记。
5.根据权利要求4所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述中央处理模块(4)根据建筑分布区域对人口分布密度进行评估,并且通过颜色差异对区域地貌地图的人口分布密度进行标记输出。
6.根据权利要求4所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述中央处理模块(4)在区域地貌地图的不同地貌特征之间生成区域边界线,并且对不同的地貌特征区域的区域面积进行计算,生成区域面积统计表;所述中央处理模块(4)将区域面积统计表发送给交互模块(5),所述交互模块(5)对区域面积统计表进行显示输出。
7.根据权利要求3所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述交互模块(5)包括地图显示区(51)、浮动显示区(52)以及导航栏(53);所述地图显示区(51)用于显示地理信息地图信息;所述导航栏(53)用于显示导航操作标签;所述浮动显示区(52)对选中的导航操作标签的对应信息进行显示输出。
8.根据权利要求7所述的一种基于GIS技术的地理信息采集方法,其特征在于:所述交互模块(5)还包括模拟巡航单元(54),所述模拟巡航单元(54)根据选定的巡航点生成巡航线路,所述模拟巡航单元(54)将巡航线路信息发送给处理单元(41);所述处理单元(41)根据巡航线路对应位置处的分帧图像进行采集,将分帧图像按照巡航路线次序生成巡航展示视屏;所述处理单元(41)将巡航展示视屏发送给交互模块(5),通过浮动显示(52)进行显示输出。
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