一种雷达阵列式排布的遥感测绘方法与流程

本发明属于测绘领域，特别涉及一种雷达阵列式排布的遥感测绘方法。

背景技术：

1、目前，雷达测量是一种已迅速发展成为热点的主动光学遥感技术，为获取空间三维数据提供了重要手段，适用于目标探测、对地观测、城市建筑物三维建模、以及交通线路、电力线路、油气管道的勘察与规划等。激光雷达测量系统包括激光测距单元、位置姿态测量单元和主控制单元。它是由激光测距单元测得距离信息，再联合激光测距时刻位置姿态测量单元获取的位置和姿态信息解算出探测目标精确的三维坐标，从而实现三维成像。这三个单元在常规激光雷达测量系统中互相分离，每次使用需要进行组装、拆卸，每拆一次会引起参数发生改变，若希望采集到高精度的数据，在使用前需要重新检校。这种采用分立单元组合的方式不仅影响了使用效率，而且也导致整个激光雷达测量系统体积和重量增加，难以做到轻型化和小型化。

2、激光测距单元是激光雷达测量系统的核心，它通过激光发射机发射一束激光照射目标物，然后由接收机将目标反射的回波信号转换为电信号，再经激光雷达处理机得到测量系统到目标物的距离值。传统激光测距单元采用单点发射、单点接收的方式，对激光器重频要求高，需要配合机械扫描装置才能成像，不仅体积大、功耗大，而且降低了成像速度，限制了它的应用范围。

3、随着遥感测绘技术发展，高空间分辨率遥感影像成为精准农业、目标识别、灾害评估、变化监测等应用的主要数据源。实际应用中，需要将采集到的高速实时数据，如高分辨率图像数据实时地记录下来以便事后处理。

4、但是远距离的图像测绘时往往一个探测头一次测量得到的结果会导致数据误差大的情况发生，往往会使用多个探测头(多个源)进行同时探测，或者一个探测头多次调整位置获取多次测量的结果，然后将多次测量的数据进行整合分析，得出准确的目标物测绘数据，由于一个探测头多次调整位置获取多次测量随着时间变化，导致测量数据变化失真，一般的精密测绘都是采用多个探测头(多个源)进行同时探测。

5、但是多个探测雷达同时对探测物进行探测，需要保证每个探测雷达之间的空间距离不要太大，不然探测误差会变大，又由于每个雷达都可以调节朝向，为了避免遮挡或者碰撞，每个探测雷达之间的空间距离不能太小，现有的技术下，针对某一规格的雷达，都会有其所允许的最佳间距，所以多个探测雷达的分布十分重要，例如中国专利发明专利cy112955774p一种微波雷达的天线组件、微波雷达及可移动平台，其中天线组件包括介质基板以及设于介质基板上的发射天线阵列和接收天线阵列，接收天线阵列包括沿第一方向等距排列的多个接收天线，发射天线阵列包括沿第一方向排列的至少三个发射天线，至少三个发射天线包括第一发射天线以及第二发射天线，相邻两个第一发射天线之间的距离为接收天线的间距的y倍，及/或，相邻两个第二发射天线的间距为接收天线的间距的y倍，第一发射天线与第二发射天线可以在与第一方向基本垂直的第二方向上错开预设距离，能够有效实现二维测角，提高微波雷达对目标的分辨能力，且尺寸较小，成本较低，便于应用和推广。

6、但是上述雷达排列方法依然有以下缺点：探测雷达的准确性要求十分的高，移动过程中很小的角度偏转或者位移造成的震动，都会导致信号失真严重，导致这个排布的雷达探测准确度降低；且即便位移至相邻两个天线的间距为1倍，对于空间的使用率依然不够，无法进行在保证间距的情况下提高探测精度。

7、因此，现在亟需一种雷达阵列式排布的遥感测绘方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种雷达阵列式排布的遥感测绘方法，解决了现有技术中雷达位置固定，对测绘地区的图像数据无法作出变化处理，导致整个测绘效率不高的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种雷达阵列式排布的遥感测绘方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

3、设置雷达阵列点位进行调整布设，雷达布设后对其输出信号进行滤波，随后进行边缘检测后将待测区域轮廓进行标注；

4、将进行标注后的待测区域进行遥感测绘，并通过激光雷达获取图像数据对图像数据进行深度校正；

5、随后对雷达阵列点位进行重新调整，对校正后通过特定评价单元对因素信息进行分析，获取各种因素特定状态下的状态数据；

6、从评价单元中分列若干影响因素，每个因素内存在若干状态，每个状态因素组合条件下状态数据变化系数进行导出，通过影响因素的权重指数进行叠加分析；计算每个证据因子的权重；利用条件概率计算变化系数对状态数据影响值；

7、通过影响值调整雷达阵列点位，使雷达阵列点位达到影响值最小，状态数据最优解下进行信号输出。

8、雷达阵列式排布的遥感测绘方法是一种通过雷达阵列点位布设和信号处理来获取高精度遥感图像数据的技术。该方法的工作原理是通过多个雷达阵列点位的组合，实现对待测区域的全方位、高效率的遥感测绘。

9、该方法的工作流程可以分为以下几个步骤：设置雷达阵列点位进行调整布设：在待测区域内设置多个雷达阵列点位，根据实际需要对其进行调整布设。雷达阵列点位的布设需要考虑到地形、障碍物等因素，以确保能够获得全面、准确的遥感数据。

10、进行滤波和边缘检测：雷达布设后，对其输出信号进行滤波处理，以提高信号质量。随后，对滤波后的信号进行边缘检测，提取待测区域的轮廓。

11、标注待测区域轮廓：将提取到的待测区域轮廓进行标注，以便后续的遥感测绘。

12、遥感测绘和深度校正：利用激光雷达获取图像数据对待测区域进行遥感测绘。同时，对获取的图像数据进行深度校正，以消除因地形变化等因素带来的误差。重新调整雷达阵列点位：根据校正后的图像数据和遥感测绘结果，对雷达阵列点位进行重新调整，以进一步提高遥感测绘的精度和效果。

13、作为一优选的实施方式，所述雷达阵列点位布设中的雷达阵列点位至少设置有8个点位，在雷达阵列点位上将若干个点位产生的雷达波束进行阵列汇集，并将经过汇集后的波束进行信号输出。

14、作为一优选的实施方式，采用环形阵列构建的雷达阵列点，设置有至少三条环线，相邻两环线中外环两个检测点与内环相邻检测点的连线构成等腰三角形。

15、作为一优选的实施方式，在进行标注后，反复对该标注区域进行遥感测绘，并根据雷达阵列点调整后进行测绘的图像数据进行对比获取不同时段、不同清晰度的标注区域测绘图像。

16、作为一优选的实施方式，所述因素信息包括图像清晰度、图像锯齿和数据噪音，通过特定评价单元对因素信息进行逐一标记后按值进行降序排列。

17、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

18、提高测绘准确性和精度：通过激光雷达的深度校正和状态数据的优化，可以提高测绘结果的准确性和精度。降低噪声干扰：通过雷达信号处理中的滤波和边缘检测等技术，可以降低噪声干扰对测绘结果的影响。自动化调整雷达阵列点位：通过评价单元分析和影响因素权重计算，可以自动调整雷达阵列点位，减少人工干预，提高测绘效率。最优解的信号输出：通过优化雷达阵列点位和状态数据，可以实现最优解下的信号输出，提供更准确的地表特征信息。