【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及遙感監測，具體是基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法。
技術介紹
1、隨著城市化進程的加速和基礎設施建設的不斷擴展，構筑物(如建筑物、橋梁、隧道等)的安全問題日益受到關注。傳統的構筑物安全監測方法主要依賴于人工巡查和定期檢測，這種方式不僅效率低下，而且難以覆蓋所有潛在風險點。近年來，隨著遙感技術的發展，空天地一體化遙感網絡逐漸成為構筑物安全監測的新興手段。空天地一體化遙感網絡利用衛星、無人機和地面傳感器等多種遙感平臺，能夠實現對構筑物全方位、多角度的實時監測，提供高時空分辨率的數據支持，從而有效提高構筑物的安全預警能力。
2、現有通過遙感技術對構筑物的建設進行監測存在以下缺陷：
3、遙感數據的精度：高精度的遙感數據是確保預警準確性的關鍵。然而，受限于傳感器性能、環境條件等因素，現有技術在某些情況下可能存在一定誤差。
4、數據融合：空天地一體化網絡涉及多種數據源(如衛星、無人機、地面傳感)，如何高效、準確地融合這些數據，形成統一的風險評估模型，尚需進一步優化。
5、因此怎樣在高效準確的融合多源遙感數據的同時，提高遙感數據的可信度是現有技術的難點，為此提供基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術的目的在于提供基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、基于空天地一體
4、步驟s1、通過衛星遙感技術采集目標施工場地在初始狀態下的垂直圖像數據，并根據初始狀態下的垂直圖像數據建立目標場景圖像模型，根據預設的構筑物施工方案在目標場景圖像模型上規劃出無人機飛行路線，以及標注出若干個地面檢測位置；
5、步驟s2、根據目標場景圖像模型在目標施工場地上安裝若干個地面檢測裝置，進而通過無人機沿著無人機飛行路線，采集各個構筑物的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜，以及通過地面檢測裝置采集各個構筑物在水平和垂直方向下的激光信號頻譜；
6、步驟s3、根據實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜建立各個構筑物的實時施工進度模型，在實時施工進度模型內劃分出若干個單元結構區域，并通過構筑物在水平和垂直方向下的激光信號頻譜對各個單元結構區域進行渲染，根據渲染結果將各個單元結構區域映射于目標場景圖像模型中，進而判斷各個構筑物的當前施工進度是否存在施工風險，直到全部構筑物施工結束為止。
7、進一步的，所述目標場景圖像模型的建立過程包括：
8、衛星采集目標施工場地在未施工狀態下的光學圖像數據以及脈沖信號頻譜，對光學圖像數據進行灰度化處理，并根據灰度化處理結果獲得光學圖像數據內各個像素的像素值，依次以各個像素為中心，進而將各個像素與其周圍像素進行像素模糊化，并設置像素差閾值；
9、判斷經過像素模糊化，各個相鄰像素之間的像素差值是否大于等于像素差閾值，根據判斷結果對兩個相鄰像素設置同一個標注，將帶有同一個標注的像素進行整合，進而根據整合結果在光學圖像數據中標注出若干個像素關聯區域；
10、根據脈沖信號頻譜建立目標施工場地的場地三維圖像模型，將光學圖像數據映射于場地三維圖像模型，進而得到目標施工場地對應的目標場景圖像模型。
11、進一步的，所述無人機飛行路線的建立過程包括：
12、所述構筑物施工方案記錄有n個預計施工的構筑物三維模型，所述構筑物三維模型標注有相應構筑物的施工位置、高度、占地面積以及結構外觀圖案，n為大于0的自然數；
13、進而根據構筑物施工方案中記錄的各個構筑物的施工位置，判斷各個構筑物的施工位置在目標場景圖像模型的相應位置是否存在凹凸狀態，根據判斷結果將構筑物三維模型按比例鑲嵌于目標場景圖像模型，進而根據目標場景圖像模型內構筑物三維模型的分布狀況，設置若干條無人機飛行路線，以及對目標場景圖像模型的所在位置分別設置地面檢測位置；
14、設置單位飛行速度以及周期巡檢時間，進而設置若干個無人機模型按照單位飛行速度，沿著無人機飛行路線在目標場景圖像模型進行飛行模擬，根據飛行模擬結果對各個無人機飛行路線進行調整，使得在周期巡檢時間內，各個構筑物三維模型的四周均有無人機模型通過，且各個無人機模型不存在碰撞情況。
15、進一步的，構筑物的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜的采集過程包括：
16、根據目標場景圖像模型標注的地面檢測位置，在目標施工場地的相應位置安裝地面檢測裝置，并對各個地面檢測裝置設置編號；
17、每個地面檢測裝置由四組數據采集單元組成，所述數據采集單元由激光傾斜儀和激光傳感器組成，當施工人員按照構筑物施工方案在目標施工場地進行施工時，根據無人機飛行路線數量設置若干個無人機在目標施工場地內飛行，所述無人機設置有高分辨率相機和激光雷達，且高分辨率相機和激光雷達設置相同的數據采集范圍；
18、在無人機沿著無人機飛行路線飛行的過程中，通過高分辨率相機和激光雷達采集其數據采集范圍內構筑物的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜，并對二者標注對應構筑物關聯的地面檢測裝置的編號。
19、進一步的，各個數據采集單元通過激光傾斜儀和激光傳感器沿著構筑物垂直向上以及水平方向發射激光信號，獲得對應構筑物在水平和垂直方向下的激光信號頻譜。
20、進一步的，所述實時施工進度模型的建立過程包括：
21、根據實時水平施工視頻建立各個構筑物的實時外觀圖像模型，以及根據實時激光信號頻譜建立實時內部結構圖像模型，并同時在實時外觀圖像模型和實時內部結構圖像模型的表面分別設置若干個大小相同的二維模型區域，并獲得各個二維模型區域的像素總值；
22、將帶有相同編號的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜對應生成實時外觀圖像模型和實時內部結構圖像模型重疊映射，設置總值差閾值；
23、進而判斷實時外觀圖像模型和實時內部結構圖像模型在同一個位置下二維模型區域的像素總值差值，與總值差閾值之間的大小關系；
24、根據判斷結果將對應位置來自不同圖像模型的二維模型區域重疊融合，進而獲得各個構筑物的實時施工進度模型，并根據各個構筑物對應地面檢測裝置的編號，對各個實時施工進度模型標注相應的編號。
25、進一步的，對所述單元結構區域進行渲染的過程包括：
26、在實時施工進度模型內劃分出若干個單元結構區域，并根據光學圖像數據劃分出像素關聯區域的過程，根據水平和垂直方向的激光信號頻譜對各個單元結構區域進行渲染，根據渲染結果在各個單元結構區域的表面標注出若干個裂紋或圖案；
27、同時根據單元結構區域的劃分過程，在各個構筑物三維模型內劃分出若干個檢測單元結構區域，當全部單元結構區域渲染結束后，將各個單元結構區域與相應構筑物的檢測單元結構區域重疊映射。
28、進一步的，判本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，所述目標場景圖像模型的建立過程包括：
3.根據權利要求2所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，所述無人機飛行路線的建立過程包括：
4.根據權利要求3所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，構筑物的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜的采集過程包括：
5.根據權利要求4所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，各個數據采集單元通過激光傾斜儀和激光傳感器沿著構筑物垂直向上以及水平方向發射激光信號，獲得對應構筑物在水平和垂直方向下的激光信號頻譜。
6.根據權利要求5所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，所述實時施工進度模型的建立過程包括：
7.根據權利要求6所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，對所述單元結構區
8.根據權利要求7所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，判斷各個構筑物的當前施工結果在垂直和方向是否存在偏差，以及判斷是否存在裂紋，或圖案是否與構筑物三維模型中所記錄的相同，根據判斷結果以及單元結構區域所在相應實時施工進度模型的位置生成構筑物修復決策并執行。
...【技術特征摘要】
1.基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，所述目標場景圖像模型的建立過程包括：
3.根據權利要求2所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，所述無人機飛行路線的建立過程包括：
4.根據權利要求3所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，構筑物的實時水平施工視頻和實時激光信號頻譜的采集過程包括：
5.根據權利要求4所述的基于空天地一體化遙感網絡的構筑物安全風險預警方法，其特征在于，各個數據采集單元通過激光傾斜儀和激光傳感器沿著構筑物...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝興遠，陳生教，范沖，李智泉，廖梨，盧姣，趙浩華，楊玢，文志剛，鄒圓苑，王偉麗，周燕，陽凱，伍濤，唐建文，祝業忠，
申請(專利權)人：湖南中云圖地理信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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