CN111553244B - 基于自动定位定向技术的水土保持监测方法 - Google Patents
基于自动定位定向技术的水土保持监测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水土保持监测领域,公开了一种基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,用以解决目前监测方法无法辨认照片影像所对应的监测点位的问题。本发明首先获取监测区域的初始照片;然后对初始照片进行EXIF数据提取,所述EXIF数据包括照片影像的GPS信息以及x、y、z轴角度信息;再获取监测区域的卫星影像图,最后基于提取的EXIF数据(即GPS信息以及x、y、z轴角度信息),将初始照片的照片影像三维的放置到卫星影像图相应的位置上。本发明适用于水土保持监测。
Description
技术领域
本发明涉及水土保持监测领域,特别涉及基于自动定位定向技术的水土保持监测方法。
背景技术
水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作。通过水土保持监测,了解目标区域的水土流失类型、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势,对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
开发建设项目水土保持监测是近几年在我国逐渐新兴开展起来的项目,这项工作处于起步发展阶段。近几年,相关研究者和水土保持监测工作人员从开发建设项目人为水土流失机制与特点、建设项目水土流失监测实践等方面,对建设项目人为水土流失的监测技术与方法进行了研究与实践,取得了一定的进展,但尚未形成规范化的技术体系。现行的《水土保持监测技术规程》中提出的径流小区观测、控制站观测、简易坡面量测法、简易水土流失场监测、调查监测法、遥感监测法等几种监测方法。但是,这些方法都会遇到类似的问题,当监测点位多、监测照片多的时候,单独从照片上看都很相似,无法辨认每张照片所对应的监测点位,导致在写监测报告时搞不清楚哪个照片影像对应的哪个监测点位。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,用以解决目前监测方法无法辨认照片影像所对应的监测点位的问题。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,包括如下步骤:
步骤1、通过图像采集工具获取监测区域的初始照片;
步骤2、对初始照片进行EXIF数据提取,所述EXIF数据包括照片影像的GPS信息以及x、y、z轴角度信息;
步骤3、获取监测区域的卫星影像图;
步骤4、基于步骤2提取的EXIF数据(即GPS信息以及x、y、z轴角度信息),将初始照片的照片影像三维的放置到卫星影像图相应的位置上。
进一步的,步骤1可通过GPS相机或无人机相机获取监测区域的初始照片。
进一步的,为了能够快速、方便的提取EXIF数据,步骤2可利用EXIF读取软件来提取初始照片的EXIF数据。另外,这里也可以自己编程来实现EXIF数据提取。
进一步的,如果监测区域范围太大,导致获取的卫星影像图的范围小于监测区域的范围,为了实现大监测区域的照片图像定位,可先将多张卫星影像图进行融合拼接,使得拼后的卫星影像图的范围涵盖监测区域的范围,再将初始照片的照片影像放置到卫星影像图相应的位置上。
本发明的有益效果是:由于本发明可以基于初始照片的EXIF数据,将初始照片的照片影像准确放置到卫星影像图相应的位置上,在卫星影像图上可以直观反映出检测区域的照片影像,有效的解决了目前监测方法无法辨认照片影像所对应的监测点位的问题,具有可操作性强,不增加成本,定位定向精度高、自动化等优势,利用其作为基础数据处理技术在水土保持监测中具有明显的优势,且大幅度提高了外业监测工作的自动化程度。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
本发明针对现有技术中提出的径流小区观测、控制站观测、简易坡面量测法、简易水土流失场监测、调查监测法、遥感监测法等几种监测方法都会遇到类似的问题,当监测点位多、监测照片多的时候,单独从照片上看都很相似,无法辨认每张照片所对应的监测点位的问题,公开了一种基于自动定位定向技术的水土保持监测方法。如图1所示,首先,系统通过GPS相机或无人机相机等通过图像采集工具获取同监测区域的初始照片,对初始照片进行EXIF数据提取,提取出每张照片影像的GPS定位信息以及每张照片影像的x,y,z轴角度信息;其次,系统获取到监测对象整个区域的免费卫星影像图,在条件允许情况下可以定点定时购买所需卫星影像图;最后,系统利用获取到的每张照片影像的GPS定位信息和x、y、z轴角度信息,以三维形式将每张影像准确展示在监测区域卫星影像图的位置上。总体来说,本发明提供的基于自动定位定向技术的水土保持监测方法具有可操作性强,不增加成本,定位定向精度高、自动化等优势,利用其作为基础数据处理技术在水土保持监测中具有明显的优势,且大幅度提高了外业监测工作的自动化程度。
实施例
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步描述,实施例仅仅是为了帮助读者更好地理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明权利要求的保护范围。
本例中首先,在监测目标区域内通过GPS相机或无人机相机等设备对监测目标区域进行定期、定点和不同角度的拍摄,获取初始照片。这里只要能够附加GPS信息和x、y、z轴角度信息的图像采集设备都可作为图像采集工具用。
本例中,选定某输变线路全线铁塔为监测目标,由于铁塔数量很多,对每个铁塔进行水保监测时很难从照片上辨别对应的铁塔编号,可以采用此方法利用图像采集工具对每个铁塔进行定期、定点和不同角度的拍摄,获取初始照片。具体方法如下:
①对监测对象铁塔进行拍摄;
②每期拍摄包括30-50个铁塔点位;
③每个点位下进行1-3种不同角度的拍摄。
其次,对每张铁塔初始照片进行EXIF数据提取,提取出每张铁塔照片的GPS定位信息及此照片影像的x,y,z轴角度信息,再对获取到的每组EXIF数据与对应的每个铁塔编号匹配并保存数据;
然后,系统获取到输变线整个区域的卫星影像图,由于全线路区域较长,获取的卫星影像图的范围通常小于监测区域的范围,因此这里需要先对卫星影像图进行融合拼接得到一块整体卫星影像图,使得整体卫星影像图的范围涵盖检测区域;
最后,系统利用前面保存的每个铁塔的GPS定位信息和x、y、z轴角度信息,以三维形式将每张影像展示在监测区域卫星影像图的准确位置上。由此,我们相信自动定位定向技术的水土保持监测方法在水土保持监测中拥有较好的应用前景,不仅可以为建设项目水土流失动态状况展示提供直观准确的信息,且可以在不增加成本情况下,自动进行高精度定位定向等,为水土保持设计等提供较为详实的资料。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征,说明书的描述只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (4)
1.基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、通过图像采集工具获取监测区域的初始照片;
步骤2、对初始照片进行EXIF数据提取,所述EXIF数据包括照片影像的GPS信息以及x、y、z轴角度信息;
步骤3、获取监测区域的卫星影像图;
步骤4、基于步骤2提取的EXIF数据,将初始照片的照片影像放置到卫星影像图相应的位置上。
2.根据权利要求1所述的基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,其特征在于,步骤1通过GPS相机或无人机相机获取监测区域的初始照片。
3.根据权利要求1所述的基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,其特征在于,步骤2利用EXIF读取软件提取初始照片的EXIF数据。
4.根据权利要求1所述的基于自动定位定向技术的水土保持监测方法,其特征在于,如果步骤3获取的卫星影像图的范围小于监测区域的范围,则步骤4先将多张卫星影像图进行融合拼接,使得拼后的卫星影像图的范围涵盖监测区域的范围,再将初始照片的照片影像放置到卫星影像图相应的位置上。
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