【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地理测绘，尤其涉及一种无人机采集户外地形信息的地理测绘系统。
技术介绍
1、地理测绘
涉及地图制作、空间数据收集、地形、地貌、土地利用、地籍和其他地理特征的分析，地理测绘不仅限于传统的地图绘制，还广泛应用于城市规划、环境监控、资源管理和灾害管理等多个方面，特别是遥感技术、全球定位系统(gps)、地理信息系统(gis)，以及现代航空与卫星图像技术的发展，极大地扩展了地理测绘的应用范围和效率。
2、其中，无人机采集户外地形信息的地理测绘系统专注于使用无人机作为一种工具来采集户外地形和地貌数据，无人机在地理测绘中的应用允许迅速、高效地收集大量精确的地面数据，该系统通常配备高分辨率相机和其他传感器，如激光雷达(lidar)或多光谱传感器，以获取详细的地面图像和三维模型，此技术的主要用途包括土地测量、环境监测、资源管理，以及灾害前后的评估和重建工作，无人机提供了一种成本较低且灵活的方式来访问难以到达的地区，从而使地理测绘工作更加高效和全面。
3、传统地理测绘技术依赖于预设的数据收集点和路径，很难适应环境变化，如突发气候变化或地形变动等，在资源管理和灾害评估中，传统系统的数据处理和更新速度不足，影响了决策的时效性和效果，例如，地震或洪水发生后，无法迅速更新受影响区域的地图，延误救援和重建工作的进程，降低了地理测绘技术在紧急应对和有效资源管理中的实用性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无人机采集户外地形信息的
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，所述系统包括：
3、路径优化调整模块基于无人机历史飞行数据，采用循环神经网络，核对飞行数据与地形变化信息，进行路径效率评估，依据评估结果重新计算飞行参数，调整无人机的飞行高度和速度，生成路径调整参数；
4、实时路径适应模块基于所述路径调整参数，接收实时气象数据和障碍物信息，对比实时飞行参数，评估是否需要进行路径调整，并更新飞行路径参数，生成路径更新数据；
5、飞行成本评估模块基于所述路径更新数据，使用遗传算法对飞行时间和能耗进行计算，分析差异路径选项，并进行成本效益分析，选择目标地形条件下的成本最优路径，生成最优的飞行计划；
6、地形数据分析模块基于所述最优的飞行计划，控制搭载lidar的无人机进行地形数据采集，使用深度自编码器从采集数据中提取关键地形特征，包括地形坡度和植被密度，并优化未标记数据的处理过程，生成地形分类结果。
7、本专利技术改进有，所述飞行数据与地形变化信息的核对步骤具体为：
8、基于无人机历史飞行数据，收集飞行数据和地形变化信息，包括经度、纬度、高度、时间戳、地形海拔和特征变化，并计算每个数据点之间的一致性，采用公式：
9、
10、得到数据对齐得分s，其中，n为数据点总数，dt,i表示第i个飞行数据点，df,i表示第i个地形数据点，wi为针对第i个数据点的权重系数；
11、基于所述数据对齐得分，采用滑动窗口分析方法，计算每个时间窗口内数据的平均对齐
12、
13、得到每个窗口的加权平均得分其中，w为窗口大小，k为窗口起始点，si为第i个数据点的对齐得分，ri为第i个数据点的可靠性评分；
14、基于所述加权平均得分，采用公式：
15、
16、得到不匹配指数im，其中，为加权平均得分，θ为对齐得分阈值。
17、本专利技术改进有，所述飞行参数的重新计算步骤具体为：
18、依据所述评估结果，计算新飞行参数的调整量，采用公式：
19、pnew＝pcurrent+δp×(γ×im+δ×(im-θ))
20、得到调整后的飞行参数pnew，其中，pcurrent表示当前飞行参数，δp表示调整步长，γ和δ为调整系数，im为不匹配指数，θ为阈值；
21、基于所述调整后的飞行参数，分别对飞行高度和速度进行调整，采用公式：
22、hnew＝hcurrent+δh×(α×fh)
23、和
24、vnew＝vcurrent+δv×(β×fv)
25、得到调整后的高度hnew和速度参数vnew，其中，hcurrent和vcurrent为当前飞行高度和速度，δh和δv为高度和速度的调整步长，α和β为调整因子，用于优化调整准确性，fh和fv是根据飞行条件设置的高度和速度调整因子；
26、基于所述调整后的高度和速度参数，进行参数更新，并验证参数是否生效，得到路径调整参数验证结果。
27、本专利技术改进有，所述路径更新数据的获取步骤具体为：
28、基于所述路径调整参数，从传感器和气象服务中接收温度、风速、湿度、障碍物位置和大小的实时数据，采用公式整合数据：
29、
30、得到环境数据集e，其中，wi为权重，表示多数据项在飞行安全中的关键性；xi为实时数据项，包括温度、风速、湿度、障碍物位置和大小，n为数据项数量；
31、基于所述环境数据集和无人机的实时飞行参数，使用公式：
32、
33、评估飞行参数与预设参数之间的偏差，生成飞行偏差数据δ，其中，pset,j为预设的飞行参数，preal,j为当前飞行参数，σj表示多参数在飞行安全中的敏感度，m表示评估飞行参数偏差时的参数总数；
34、基于所述飞行偏差数据，与安全阈值进行比较，若超过安全阈值，则计算新的飞行路径参数，公式为：
35、mnew＝mcurrent+κ·(δ-θ)
36、生成路径更新数据mnew，其中，mcurrent为当前路径参数，κ为调整系数，用于根据偏差调整飞行路径，δ为飞行偏差数据，θ为安全阈值。
37、本专利技术改进有，所述飞行时间和能耗的计算步骤具体为：
38、基于所述路径更新数据，确定多路径段的距离和基础飞行速度，对速度进行风速调整，应用公式：
39、vi,adjusted＝vi+c×sin(θwind)+c×cos(θwind)
40、生成每条路径的调整后飞行速度，其中，vi,adjusted表示经过风速调整后的飞行速度，vi是基础飞行速度，c是风速影响系数，θwind是风向角度；
41、基于所述每条路径的调整后飞行速度，为每条路径计算飞行时间，公式为：
42、
43、生成飞行时间结果数据，其中，ti为第i条路径的总飞行时间，vi,adjusted表示经过风速调整后的飞行速度，di,j为路径段距离，αf为环境阻力因素百分比；
44、基于所述飞行时间结果数据，计算总能耗，采用公式：
45、ei＝ti×prate×(1+∈)
46、得到能耗结果数据，其中，ei为第i条路径本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述飞行数据与地形变化信息的核对步骤具体为：
3.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述飞行参数的重新计算步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述路径更新数据的获取步骤具体为：
5.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述飞行时间和能耗的计算步骤具体为：
6.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述进行成本效益分析的步骤具体为：
7.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述关键地形特征的提取步骤具体为：
8.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述地形分类结果的获取步骤具体为：
【技术特征摘要】
1.一种无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述飞行数据与地形变化信息的核对步骤具体为：
3.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述飞行参数的重新计算步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的无人机采集户外地形信息的地理测绘系统，其特征在于，所述路径更新数据的获取步骤具体为：
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴朋飞，金立，陈东，陈勇敢，胡庄君，历钊，蒋晓军，刘惠，郑陈强，翁卿闽，赵方森，李源源，林炯耀，郑雪玉，郑上豪，
申请(专利权)人：温州市高速公路资产经营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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