基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及动态遥感测绘技术领域，具体为基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质。

背景技术

基于动态遥感技术的国土测绘系统在遥感领域有着广泛的应用，然而，对于环境因素的实时监测和判断，尤其是空气环境信息的融入，迄今为止在该领域中并未得到充分重视，目前的国土测绘系统存在一个问题，即在绘测过程中未能及时关注和评估环境因素的变化，这包括大气污染和气象条件的波动，这些因素可能直接影响到飞行设备的遥感数据的采集和处理，从而降低了测绘结果的准确性和质量，缺乏对空气环境的实时监测意味着我们可能无法在关键时刻做出调整，以确保获取的数据是可靠的、准确的。

其中，在未进行实时监测的情况下，飞行设备无法感知空气环境的动态变化，从而导致在污染较为严重的时候仍然进行测绘，或者在气象条件不利的情况下进行数据处理，结果产生了不必要的误差和不稳定性，这样的现状不仅浪费了资源，还可能导致对国土测绘结果的错误解读和不准确的决策，进而影响到相关领域的规划和发展，因此，引入实时空气环境监测成为迫切的需求，以提高国土测绘系统的鲁棒性和数据质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质，解决了背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质，包括环境采集模块、气象获取模块、预处理模块、分析模块、评估模块和决策模块；

所述环境采集模块通过飞行设备实时采集飞行区域中的空气环境信息，组成飞行环境检测数据组；

所述气象获取模块通过互联网获取实时飞行区域位置的气象报告，组成气象报告获取数据组；

所述预处理模块对飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组进行预处理，再进行整合，组成第一数据集和第二数据集；

所述分析模块通过机器学习技术对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和预测，获取：飞行绘测监测指数Jczs；

所述飞行绘测监测指数Jczs通过以下公式获取：

；

式中，Hjxs表示飞行区域环境系数，Qxxs表示气象报告系数，A和B分别表示飞行区域环境系数Hjxs和气象报告系数Qxxs的比例系数，D表示第一修正常数；

所述飞行区域环境系数Hjxs通过第一数据集计算获取，并与预设的飞行区域环境阈值H对比，获取飞行区域环境方案；

所述气象报告系数Qxxs通过第二数据集计算获取；

所述评估模块通过预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案；

所述决策模块通过飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，包括控制飞行设备和通知相关工作人员。

优选的，所述环境采集模块包括检测单元和飞行单元；

所述检测单元通过飞行设备外部集成的环境传感器实时采集多维度的空气环境数据，包括风速、风向、湿度、颗粒物浓度、光照强度和透光率，以及飞行设备的飞行数据，包括离地高度和海拔；

所述飞行单元对所述检测单元实时采集的空气环境数据以及飞行数据，进行整合后组成飞行环境检测数据组，传输至所述预处理模块进行处理。

优选的，所述气象获取模块包括网络单元和提取单元；

所述网络单元通过连接互联网进行实时的飞行区域位置的气象报告请求，进而建立和管理与气象数据提供者的网络连接，获取实时的气象信息；

所述提取单元对获取的气象信息进行特征提取，获取气象温度、气象湿度、气象、风速、气象风向和气象能见度，组成气象报告获取数据组，同步发送至所述预处理模块进行处理。

优选的，所述预处理模块包括飞行处理单元和气象处理单元；

所述飞行处理单元对飞行环境检测数据组进行归一化处理，使其处于同一量纲下，组成第一数据集，包括：环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz；

所述气象处理单元对气象报告获取数据组进行归一化处理，使其处于同一量纲下，组成第二数据集，包括：气象风速值Qxfs、气象湿度值Qxsd、气象能见度值Njdz和气象温度值Qxwd。

优选的，所述分析模块包括建模单元；

所述建模单元通过机器学习技术和回归算法对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和分析，执行第一次计算，获取：飞行区域环境系数Hjxs和气象报告系数Qxxs，再进行第二次计算，获取：飞行绘测监测指数Jczs。

优选的，所述飞行区域环境系数Hjxs通过以下计算公式获取：

；

式中，f、g、h、k和m分别表示环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz的比例系数，通过飞行设备绘测成像的图像质量设置的针对性的比例系数，与环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz进行计算，获取飞行设备飞行区域的空气环境质量表现：飞行区域环境系数Hjxs，P表示第二修正常数；

其中，

并与预设的飞行区域环境阈值H对比，获取飞行区域环境方案；

飞行区域环境系数Hjxs＜飞行区域环境阈值H，获取飞行环境可执行绘测任务评价；

飞行区域环境系数Hjxs≥飞行区域环境阈值H，获取飞行环境异常评价，包括环境风速、环境湿度、环境颗粒物浓度、环境光照强度和环境透光率异常，对飞行设备控制暂停绘测任务同步发送相关控制人员异常评价报告信息，当飞行区域环境系数Hjxs≥飞行区域环境阈值H两倍时，执行飞行区域环境异常预警，当前飞行区域环境对飞行设备的绘测过程造成干扰，并通知相关工作人员设计新的飞行设备绘测飞行计划；

所述气象报告系数Qxxs通过以下公式获取：

；

式中，n、r、t和w分别表示气象风速值Qxfs、气象湿度值Qxsd、气象能见度值Njdz和气象温度值Qxwd的比例系数，U表示第三修正常数；

其中，

优选的，所述评估模块包括存储单元和匹配单元；

所述存储单元用于存储飞行绘测监测阈值F、飞行区域环境阈值H、飞行绘测评估策略方案和飞行区域环境方案以及相关预设信息，包括预设联系人和联系人通信方式；

所述匹配单元通过预设的相关信息与需要的对比值进行匹配，包括预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案：

飞行绘测监测指数Jczs＜飞行绘测监测阈值F，获取飞行绘测继续执行的评估方案；

飞行绘测监测指数Jczs≥飞行绘测监测阈值F，获取飞行绘测任务异常评估方案，包括飞行设备区域环境异常，通知相关工作人员和控制飞行设备暂停绘测任务，当飞行绘测监测指数Jczs≥飞行绘测监测阈值F两倍时，停止绘测任务，对飞行设备执行回归控制，并集成飞行区域环境方案，进行反馈至相关工作人员。

优选的，所述决策模块包括通知单元和执行单元；

所述通知单元通过飞行绘测评估策略方案内容，对预设联系人进行发送通知，包括短信和内部软件通信提示；

所述执行单元通过飞行绘测评估策略方案内容，对飞行设备进行具体控制，包括开启和关闭绘测功能、悬停、回归和环境传感器相关功能操作。

基于动态遥感技术的国土测绘方法，包括以下步骤：

步骤一：通过环境采集模块采集飞行区域中的环境信息，组成飞行环境检测数据组；

步骤二：通过气象获取模块获取飞行区域位置的气象报告，组成气象报告获取数据组；

步骤三：通过预处理模块对飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组进行处理，组成第一数据集和第二数据集；

步骤四：通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练后获取：飞行绘测监测指数Jczs；

步骤五：通过评估模块预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案；

步骤六：通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行。

基于动态遥感技术的国土测绘存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序执行环境采集模块、气象获取模块、预处理模块、分析模块、评估模块和决策模块。

本发明提供了基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质，具备以下有益效果：

（1）系统运行时，通过环境采集模块和气象获取模块采集飞行区域的环境实时信息和气象信息，组成飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组，通过预处理模块进行处理后组成第一数据集和第二数据集，通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和预测，获取：飞行绘测监测指数Jczs，通过评估模块预设的飞行绘测监测阈值F进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案，最后通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，包括控制飞行设备和通知相关工作人员，达到实时监测空气环境信息使系统能够在飞行绘测过程中及时感知大气污染和气象条件的变化，有助于在有利条件下进行数据采集，减少测绘过程中不利环境因素的影响，从而提高遥感数据的准确性和质量。

（2）通过飞行区域环境系数Hjxs和飞行绘测监测指数Jczs的计算以及飞行绘测评估策略方案和飞行区域环境方案的内容，对飞行区域中的环境情况进行准确评估，进而达到根据当前空气环境状况灵活调整数据处理流程，在不利的气象条件下，系统可以采取相应的措施，如调整传感器参数、修改航迹规划等，以减小环境波动对数据处理的影响，从而提升数据的稳定性和可靠性。

（3）通过步骤一至步骤六，对飞行设备的飞行区域环境情况进行采集，组成飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组，在进行预处理后组成第一数据集和第二数据集，通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练后获取：飞行绘测监测指数Jczs，通过与预设的飞行绘测监测阈值F进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案，最后通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，达到了避免在污染严重或气象条件不利的情况下进行数据采集，进而降低资源浪费的效果，并使系统能够在合适的时机执行绘测任务，从而减少误差和不稳定性的发生，提高了测绘结果的可靠性和稳定性，确保获取的数据更为可信，达到提高资源利用效率提升的目的。

附图说明

图1为本发明基于动态遥感技术的国土测绘系统框图流程示意图；

图2为本发明基于动态遥感技术的国土测绘方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于动态遥感技术的国土测绘系统在遥感领域有着广泛的应用，然而，对于环境因素的实时监测和判断，尤其是空气环境信息的融入，迄今为止在该领域中并未得到充分重视，目前的国土测绘系统存在一个问题，即在绘测过程中未能及时关注和评估环境因素的变化，这包括大气污染和气象条件的波动，这些因素可能直接影响到飞行设备的遥感数据的采集和处理，从而降低了测绘结果的准确性和质量，缺乏对空气环境的实时监测意味着我们可能无法在关键时刻做出调整，以确保获取的数据是可靠的、准确的。

其中，在未进行实时监测的情况下，飞行设备无法感知空气环境的动态变化，从而导致在污染较为严重的时候仍然进行测绘，或者在气象条件不利的情况下进行数据处理，结果产生了不必要的误差和不稳定性，这样的现状不仅浪费了资源，还可能导致对国土测绘结果的错误解读和不准确的决策，进而影响到相关领域的规划和发展，因此，引入实时空气环境监测成为迫切的需求，以提高国土测绘系统的鲁棒性和数据质量。

实施例1：本发明提供基于动态遥感技术的国土测绘系统，请参阅图1，包括环境采集模块、气象获取模块、预处理模块、分析模块、评估模块和决策模块；

所述环境采集模块通过飞行设备实时采集飞行区域中的空气环境信息，组成飞行环境检测数据组；

所述气象获取模块通过互联网获取实时飞行区域位置的气象报告，组成气象报告获取数据组；

所述预处理模块对飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组进行预处理，再进行整合，组成第一数据集和第二数据集；

所述分析模块通过机器学习技术对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和预测，获取：飞行绘测监测指数Jczs；

所述飞行绘测监测指数Jczs通过以下公式获取：

；

式中，Hjxs表示飞行区域环境系数，Qxxs表示气象报告系数，A和B分别表示飞行区域环境系数Hjxs和气象报告系数Qxxs的比例系数，D表示第一修正常数；

其中，

所述飞行区域环境系数Hjxs通过第一数据集计算获取，并与预设的飞行区域环境阈值H对比，获取飞行区域环境方案；

所述气象报告系数Qxxs通过第二数据集计算获取；

所述评估模块通过预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案；

所述决策模块通过飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，包括控制飞行设备和通知相关工作人员。

本实施例中，通过环境采集模块和气象获取模块采集飞行区域的环境实时信息和气象信息，组成飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组，通过预处理模块进行处理后组成第一数据集和第二数据集，通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和预测，获取：飞行绘测监测指数Jczs，通过评估模块预设的飞行绘测监测阈值F进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案，最后通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，包括控制飞行设备和通知相关工作人员，达到实时监测空气环境信息使系统能够在飞行绘测过程中及时感知大气污染和气象条件的变化，有助于在有利条件下进行数据采集，减少测绘过程中不利环境因素的影响，从而提高遥感数据的准确性和质量。

实施例2：本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参照图1，具体的：所述环境采集模块包括检测单元和飞行单元；

所述检测单元通过飞行设备外部集成的环境传感器实时采集多维度的空气环境数据，包括风速、风向、湿度、颗粒物浓度、光照强度和透光率，以及飞行设备的飞行数据，包括离地高度和海拔；

所述飞行单元对所述检测单元实时采集的空气环境数据以及飞行数据，进行整合后组成飞行环境检测数据组，传输至所述预处理模块进行处理。

所述气象获取模块包括网络单元和提取单元；

所述网络单元通过连接互联网进行实时的飞行区域位置的气象报告请求，进而建立和管理与气象数据提供者的网络连接，获取实时的气象信息；

所述提取单元对获取的气象信息进行特征提取，获取气象温度、气象湿度、气象、风速、气象风向和气象能见度，组成气象报告获取数据组，同步发送至所述预处理模块进行处理。

所述预处理模块包括飞行处理单元和气象处理单元；

所述飞行处理单元对飞行环境检测数据组进行归一化处理，使其处于同一量纲下，组成第一数据集，包括：环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz；

所述气象处理单元对气象报告获取数据组进行归一化处理，使其处于同一量纲下，组成第二数据集，包括：气象风速值Qxfs、气象湿度值Qxsd、气象能见度值Njdz和气象温度值Qxwd。

所述分析模块包括建模单元；

所述建模单元通过机器学习技术和回归算法对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练和分析，执行第一次计算，获取：飞行区域环境系数Hjxs和气象报告系数Qxxs，再进行第二次计算，获取：飞行绘测监测指数Jczs。

实施例3：本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参照图1，具体的：所述飞行区域环境系数Hjxs通过以下计算公式获取：

；

式中，f、g、h、k和m分别表示环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz的比例系数，通过飞行设备绘测成像的图像质量设置的针对性的比例系数，与环境风速值Hjfx、环境湿度值Hjsd、环境颗粒物浓度值Klwz、环境温度值Hjwd和环境透光率值Tglz进行计算，获取飞行设备飞行区域的空气环境质量表现：飞行区域环境系数Hjxs，P表示第二修正常数；

其中，

并与预设的飞行区域环境阈值H对比，获取飞行区域环境方案；

飞行区域环境系数Hjxs＜飞行区域环境阈值H，获取飞行环境可执行绘测任务评价；

飞行区域环境系数Hjxs≥飞行区域环境阈值H，获取飞行环境异常评价，包括环境风速、环境湿度、环境颗粒物浓度、环境光照强度和环境透光率异常，对飞行设备控制暂停绘测任务同步发送相关控制人员异常评价报告信息，当飞行区域环境系数Hjxs≥飞行区域环境阈值H两倍时，当前飞行区域环境对飞行设备的绘测过程可能造成严重干扰，执行飞行区域环境异常预警，当前飞行区域环境对飞行设备的绘测过程造成干扰，并通知相关工作人员设计新的飞行设备绘测飞行计划，相关工作人员包括航测规划专家和设备维护人员，来重新设计适应当前环境条件的飞行设备绘测飞行计划，包括调整飞行路径、时间安排或选择适应当前环境的其他技术手段；

所述气象报告系数Qxxs通过以下公式获取：

；

式中，n、r、t和w分别表示气象风速值Qxfs、气象湿度值Qxsd、气象能见度值Njdz和气象温度值Qxwd的比例系数，U表示第三修正常数；

其中，

所述评估模块包括存储单元和匹配单元；

所述存储单元用于存储飞行绘测监测阈值F、飞行区域环境阈值H、飞行绘测评估策略方案和飞行区域环境方案以及相关预设信息，包括预设联系人和联系人通信方式；

所述匹配单元通过预设的相关信息与需要的对比值进行匹配，包括预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案：

飞行绘测监测指数Jczs＜飞行绘测监测阈值F，获取飞行绘测继续执行的评估方案；

飞行绘测监测指数Jczs≥飞行绘测监测阈值F，获取飞行绘测任务异常评估方案，包括飞行设备区域环境异常，以适应当前环境条件，并通知相关工作人员进行处理和控制飞行设备暂停绘测任务，其中在3分钟后未接收到控制执行指令后，执行低飞行高度、调整姿态和增加悬停时间操作，来稳定飞行设备和调整绘测位置，以寻找对绘测结果不影响的区域，当飞行绘测监测指数Jczs≥飞行绘测监测阈值F两倍时，通知相关工作人员对飞行设备进行控制停止绘测任务，当1分钟后未接收到控制执行指令后，对飞行设备执行回归控制，并集成飞行区域环境方案，进行反馈至相关工作人员。

所述决策模块包括通知单元和执行单元；

所述通知单元通过飞行绘测评估策略方案内容，对预设联系人进行发送通知，包括短信和内部软件通信提示；

所述执行单元通过飞行绘测评估策略方案内容，对飞行设备进行具体控制，包括开启和关闭绘测功能、悬停、回归和环境传感器相关功能操作。

本实施例中，通过飞行区域环境系数Hjxs和飞行绘测监测指数Jczs的计算以及飞行绘测评估策略方案和飞行区域环境方案的内容，对飞行区域中的环境情况进行准确评估，进而达到根据当前空气环境状况灵活调整数据处理流程，在不利的气象条件下，系统可以采取相应的措施，如调整传感器参数、修改航迹规划等，以减小环境波动对数据处理的影响，从而提升数据的稳定性和可靠性。

实施例4：基于动态遥感技术的国土测绘方法，请参照图2，具体的：包括以下步骤：

步骤一：通过环境采集模块采集飞行区域中的环境信息，组成飞行环境检测数据组；

步骤二：通过气象获取模块获取飞行区域位置的气象报告，组成气象报告获取数据组；

步骤三：通过预处理模块对飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组进行处理，组成第一数据集和第二数据集；

步骤四：通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练后获取：飞行绘测监测指数Jczs；

步骤五：通过评估模块预设的飞行绘测监测阈值F与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案；

步骤六：通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行。

本实施例中，通过步骤一至步骤六，对飞行设备的飞行区域环境情况进行采集，组成飞行环境检测数据组和气象报告获取数据组，在进行预处理后组成第一数据集和第二数据集，通过分析模块对第一数据集和第二数据集进行建立飞行环境气象模型，进行训练后获取：飞行绘测监测指数Jczs，通过与预设的飞行绘测监测阈值F进行匹配，获取飞行绘测评估策略方案，最后通过决策模块对飞行绘测评估策略方案内容，进行具体执行，达到了避免在污染严重或气象条件不利的情况下进行数据采集，进而降低资源浪费的效果，并使系统能够在合适的时机执行绘测任务，从而减少误差和不稳定性的发生，提高了测绘结果的可靠性和稳定性，确保获取的数据更为可信，达到提高资源利用效率提升的目的。

实施例5：基于动态遥感技术的国土测绘存储介质，具体的：所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序设置有算法和输入输出接口，所述算法存储基于动态遥感技术的国土测绘系统模块功能，包括环境采集模块、气象获取模块、预处理模块、分析模块、评估模块和决策模块，所述输入输出接口对参数数据输入算法和算法输出结果提供接入口和输出口，所述计算机程序执行环境采集模块、气象获取模块、预处理模块、分析模块、评估模块和决策模块。

具体示例：一种某某国土测绘部门使用的基于动态遥感技术的国土测绘系统，将使用一些具体的参数和值来演示如何计算：飞行绘测监测指数Jczs、飞行区域环境系数Hjxs和气象报告系数Qxxs；

假设拥有以下参数值：

第一数据集，包括：环境风速值Hjfx：5，环境湿度值Hjsd：34，环境颗粒物浓度值Klwz：23，环境温度值Hjwd：22和环境透光率值Tglz：35；

第二数据集，包括：气象风速值Qxfs：4，气象湿度值Qxsd：49，气象能见度值Njdz：35和气象温度值Qxwd：23；

第二修正常数P：0.21，比例系数：f：0.15，g：0.23，h：0.21，k：0.17和m：0.19；

根据飞行区域环境系数Hjxs的计算公式获取：

Hjxs=(0.15*5)+(0.23*34)+(0.21*23)+(0.17*22)+(0.19*35)+0.21=24；

将飞行区域环境阈值H设置为49，与飞行区域环境系数Hjxs对比，获取：飞行区域环境系数Hjxs＜飞行区域环境阈值H，获取飞行环境可执行绘测任务评价；

第三修正常数U：0.16，比例系数：n：0.18，r：0.31，t：0.26和w：0.21；

根据气象报告系数Qxxs的计算公式获取：

Qxxs=(0.18*4)+(0.31*49)+(0.26*35)+(0.21*23)+0.16=30；

第一修正常数D：0.26，比例系数：A：0.56和B：0.41；

根据飞行绘测监测指数Jczs的计算公式获取：

Jczs=(0.56*24)+(0.41*30)+0.26=26；

将飞行绘测监测阈值F设置为49，与飞行绘测监测指数Jczs进行匹配后，获取：飞行绘测监测指数Jczs＜飞行绘测监测阈值F，获取飞行绘测继续执行的评估方案。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。