指定区域面积的应急获取方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄影测量、视频图像处理领域，具体而言，涉及指定区域面积的应急获取方法和装置。
【背景技术】
[0002]生活中，经常会发生自然环境和生活环境的变化，当这种变化变得剧烈，人们无法适应的时候，这种环境的变化也就成为了灾难。如自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等等。这些灾难的发生往往具有突发性和严重性，会给国家安全、人民群众财产安全、社会稳定带来严重的威胁。当然，这些灾难并不是不可避免的，或者说这些灾难所带来的后果并不是不能减轻的，通过对自然环境的信息进行准确的采集和分析，能够对即将发生的灾难进行分析和判断，从而可以采取相应的治理措施，来减轻灾难所带来的后果。从而形成了如下的工作流程:环境信息采集-环境信息分析、判断-使用相应的治理措施进行防治。
[0003]对灾难进行防治的时候，首要考虑的是及时性，突发事件在发生的时候，催着时间的推移可能会愈演愈烈，其带来的后果也会大大加重。如果治理措施使用的过晚，则突发事件可能已经演变成灾难，并已经发展到不可避免的程度了。因此，为了保证治理措施能够及时的出台，如何高效的收集环境信息便成为了首要的了。
[0004]在有关地质的领域，为了更有效和准确的对突发事件做出应急响应，相关部门必须具备准确判断和快速响应的能力，这种能力是建立在信息收集、动态监测、灾害评估之上的。在信息收集方面，目标区域的定位和面积获取为应急指挥、分析决策提供了基础数据。因此，快速获取目标区域面积和坐标对突发事件的应急响应具有重要影响。
[0005]目前常用的目标区域定位和面积获取的方法主要有:卫星遥感平台对目标区域的动态监测与变化面积的提取技术、摄影测量技术中由地面控制点求精确外方位元素方法、动态RTK量测目标区域坐标技术等。由于突发事件对时效性要求较高，而且这些技术通常需要经过长时间的测量和计算后，才能够得出目标区域的面积，可见上述这些技术这对于处理突发事件是不利的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供指定区域面积的应急获取方法和装置，以提高指定区域的面积的获取效率。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了指定区域面积的应急获取方法，包括:
[0008]查找历史DEM数据，以获取目标区域的平均高程值；
[0009]根据预先获取的内方位元素和像元大小，计算目标影像上目标区域所对应的多边形的各个角点在目标影像上的像点的像点坐标，目标区域位于目标影像上；
[0010]根据目标区域的平均高程值、像点坐标和预先获取的目标影像的方向余弦，计算每个像点所对应的地面点在地面坐标系中的地面点坐标；[0011 ]根据地面点坐标计算目标区域的面积。
[0012]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括:
[0013]在DEM格网上，使用所述地面点坐标，采用双线性内插法，计算地面点的DEM高程值；
[0014]若DEM高程值与平均高程值的差值小于预设阈值，则执行步骤根据地面点坐标计算目标区域的面积。
[0015]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括:
[0016]若DEM高程值与平均高程值的差值大于或等于预设阈值，则将DEM高程值作为平均高程值，并重新执行如下步骤，根据目标区域的平均高程值、像点坐标和预先获取的目标影像的方向余弦，计算每个像点所对应的地面点在地面坐标系中的地面点坐标。
[0017]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据目标区域的平均高程值、像点坐标和预先获取的目标影像的方向余弦，计算每个像点所对应的地面点在地面坐标系中的地面点坐标包括:按照如下公式计算地面点坐标，
[0018]X^=Xs+(Z^ipZs )*(aix+a2y~a3f)/ (cix+c2y-c3f)
[0019]Y物=Ys+(Z^rZs)*(bix+b2y-b3f)/(cix+c2y-c3f)；
[0020]其中，X物为地面点在地面坐标系的横坐标;Y物为地面点在地面坐标系的纵坐标；^丄为目标影像的外方位元素邱上力七二^⑶’为目标影像的像空间坐标系和像空间辅助坐标系间夹角的方向余弦;Zto为平均高程值，f为拍摄目标影像的摄影机的主距。
[0021]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，查找历史DEM数据，以获取目标区域的平均高程值包括:
[0022]在90米分辨率的数据库中查找历史DEM数据，以获取目标区域的平均高程值。
[0023]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据预先获取的内方位元素和像元大小，计算目标影像上目标区域所对应的多边形的各个角点在目标影像上的像点的像点坐标包括:
[0024]在无人机摄像机的检校文件的校验文件中查找内方位元素和像元大小；
[0025]根据内方位元素和像元大小，计算目标影像上多边形的各个角点在目标影像上的像平面坐标系中的像点坐标。
[0026]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括:
[0027]通过无人机携带的定姿定位系统获取目标影像的外方位元素；
[0028]根据外方位元素计算旋转矩阵中的方向余弦。
[0029]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，预设阈值为0.01米。
[0030]第二方面，本发明实施例还提供了指定区域面积的应急获取装置，包括:
[0031]获取模块，用于查找历史DEM数据，以获取目标区域的平均高程值；
[0032]第一计算模块，用于根据预先获取的内方位元素和像元大小，计算目标影像上目标区域所对应的多边形的各个角点在目标影像上的像点的像点坐标，目标区域位于目标影像上；
[0033]第二计算模块，用于根据目标区域的平均高程值、像点坐标和预先获取的目标影像的方向余弦，计算每个像点所对应的地面点在地面坐标系中的地面点坐标；
[0034]第三计算模块，用于根据地面点坐标计算目标区域的面积。
[0035]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括:
[0036]第四计算模块，用于在DEM格网上，使用所述地面点坐标，采用双线性内插法，计算地面点的DEM高程值;若DEM高程值与平均高程值的差值小于预设阈值，则第三计算模块工作。
[0037]本发明实施例提供的指定区域面积的应急获取方法和装置，采用使用历史数据进行计算的方式，与现有技术中的需要通过实际测量才能够获取到数据的方式相比，其通过在历史数据中获取了大量的基础数据，并进一步通过这些基础数据推算出目标区域的面积，保证了目标区域的面积的获取及时性，从时效性的角度上，给突发事件的应急处理提供了帮助。
[0038]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0040]图1示出了本发明实施例所提供的指定区域面积的应急获取方法的基本流程图；[0041 ]图2示出了本发明实施例所提供的指定区域面积的应急获取方法的优化流程图。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0043]突发事件的处理的一个主要的考察指标便是时效性，此时效性主要是指应急措施公布的快速性，影响应急措施公布的因素主要有两点，第一点是基础信息的搜集;第二点是基于基础信息进行应急措施的指定。通常，第二点是比较容易确定的，主要是应急措施大多是提前制定好的，根据突发事件的不同，采取不同的措施即可。由此，如何快速的获取基础信息，便成为了影响应急措施公布的重点了。
[0044]对于突发事件而言，指定地域(目标区域)的面积是基础信息中比较重要的一个。在地理测绘领域，有多种获取指定地域面积的技术，如卫星遥感平台对目标区域的动态监测与变化面积的提取技术、摄影测量中布设控制点量测面积技术、动态RTK量测目标区域坐标技术等。但，对于突发事件的应急处理而言，上述这几种技术就显得力不从心了。
[0045]下面对上述的各种方法优缺点分析如下: