基于 GIS 的无人机地理视频三维可视化
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈光 |
| 答辩日期 | 2017-05-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 新疆乌鲁木齐 |
| 导师 | 郑宏伟 |
| 关键词 | 地理视频 三维场景 地理表达 无人机视频 数据模型 Geovideo 3d Scene Geographical Expression Uav Video Data Model |
| 学位专业 | 理学硕士 |
| 英文摘要 | 地理视频（GeoVideo）是集成视频数据与空间数据进行地理信息表达的新方法，近20年来，国内外学者在视频GIS领域进行了相关研究。已有研究所表达的地理视频空间信息直观性差，不利于视频影像判读。此外，已有研究成果大多采用地面采集设备获取视频数据，而利用无人机获取资料的研究较少，其中关于无人机视频与三维GIS集成的相关研究更是少有报道。无人机遥感具有机动灵活、成本低、时效性强等优势，已成为获取地面数据的重要手段。提出适用于三维GIS的无人机地理视频数据模型，将无人机遥感获取的视频信息与三维GIS集成，实现无人机视频在三维场景中的动态渲染，不仅能发挥无人机自身优势，还可以充分利用三维GIS提供的空间信息快速判读无人机视频中丰富的影像信息。本文在回顾国内外学者对视频 GIS 相关研究的基础上，总结目前研究中存在的问题及发展趋势，提出了无人机地理视频数据模型的描述方法，将其抽象为视频数据、空间数据和元数据。其中元数据和空间数据分别采用 XML 文件和 CSV 文本文件存储。在此基础上开发三维无人机视频 GIS 系统，改进了许多传统视频 GIS 系统的缺陷，拓宽了地理视频的应用领域。本文的研究思路是：（1）提出无人机地理视频数据模型的描述方法，即设计无人机视频和空间数据的物理存储方法；（2）基于 MFC 和OSG 图形引擎开发三维 GIS，通过 Esri CityEngine 创建主要的三维模型，并采用VirtualPlanetBuilder（VPB）构建数字地形影像；（3）将无人机视频动态渲染到三维场景，按照真实的飞控记录模拟无人机航拍过程，计算航摄仪拍摄范围，将视频帧以纹理映射的方式显示到此范围内；（4）提出无人机地理视频数据的定量评价方法，通过测试视频帧在不同位置的定位误差，对无人机地理视频数据的精度进行定量评价。通过对本文设计的三维无人机视频 GIS 进行系统测试，结果表明：（1）本文提出的无人机地理视频数据与三维 GIS 的集成方法是可行的，且技术实现比较简单；（2）无人机的飞行模拟能够反映真实航拍过程；（3）针对二维纹理映射和三维纹理映射设计的两种视频显示模式，两种方法优势互补，可以根据实际环境进行切换；（4）视频帧显示的空间信息与对应的地理实体位置非常接近，能够反映真实地理空间信息。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14805]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈光. 基于 GIS 的无人机地理视频三维可视化[D]. 新疆乌鲁木齐. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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