一种智能化地理测绘数据处理分析方法及系统与流程

本发明涉及地理数据处理分析，特别是一种智能化地理测绘数据处理分析方法及系统。

背景技术：

1、地理信息系统(gis)和遥感技术的发展，已经极大地推动了地理测绘领域的进步，在过去几十年里，从最初的手工绘图到利用卫星遥感数据，再到当前广泛应用的无人机航拍技术，地理测绘的精度和效率都有了显著提升，特别是随着人工智能和机器学习技术的快速发展，基于大数据的地理测绘数据处理分析方法不断涌现，这些技术能够自动化地处理和分析大量的地理测绘数据，提高数据处理的速度和准确性，此外，特征提取技术，如深度学习中的卷积神经网络(cnn)，已被成功应用于图像识别和分类，这为地理测绘图像的自动化处理和分析提供了强有力的技术支持，尽管现有技术取得了显著进步，但仍存在不足之处，现有技术在异常数据的识别和处理上仍有局限性，往往依赖于简单的规则或模型，难以准确判断和处理图像数据中的异常，导致地理测绘图像展示的准确性受到影响。

技术实现思路

1、鉴于上述现有的智能化地理测绘数据处理分析方法及系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于现有技术在异常数据的识别和处理上仍有局限性，往往依赖于简单的规则或模型，难以准确判断和处理图像数据中的异常，导致地理测绘图像展示的准确性受到影响。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能化地理测绘数据处理分析方法，其包括，收集地理测绘图像数据，并存储至数据库中；基于数据库对地理测绘图像数据进行特征提取，并融合形成特征数据结果；通过融合的特征数据结果识别地理测绘信息数据中的异常数据进行处理；将处理完毕的地理测绘图像数据进行可视化展示。

4、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述收集地理测绘图像数据指操作装备高分辨率相机和光谱成像仪的无人机覆盖飞行测绘地理区域收集地理测绘图像数据，对收集的图像进行校正并通过全景拼接将多张地理测绘图像拼接为完整图像，所述图像校正包括几何校正和辐射校正。

5、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述存储至数据库中指数据库将通过无人机收集地理测绘图像数据进行存储并设置安全访问权限和访问密码，数据库对存储数据进行备份，并定期对存储数据和备份数据进行完整性检测，检测完毕后生成检测日志进行存储，若访问者访问存储数据，则数据库在访问开始和结束时验证访问权限和访问密码，保持对访问过程的监控记录并在访问完毕后将监控记录进行同步存储。

6、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述基于数据库对地理测绘图像数据进行特征提取指通过数据库中存储的地理测绘图像数据进行数据特征提取，包括：

7、标准化地理测绘图像数据，应用中值滤波器去除数据中的噪声；

8、根据地理测绘图像分辨率设置卷积网络输入层尺寸，初始卷积层设置为从32个3x3滤波器开始，步长设置为1，在每个卷积层后应用批量归一化；

9、通过卷积网络提取地理测绘图像数据特征，公式为：

10、fi(x)＝relu(wi*x+bi)

11、其中fi(x)为第i层卷积层输出，x为输入数据，wi和bi第i层卷积层的权重和偏置项，relu为激活函数；

12、在每个卷积层后使用2x2最大池化，步长设置为2；

13、将最后一个卷积层的输出转换为一维向量，全连接层设置为512个神经元，使用relu激活，在全连接层之间应用dropout；

14、通过卷积网络输出层输出提取特征，公式为：

15、

16、其中k为输出层节点总数，n为卷积层总数，wki和bki分别为第k个输出节点对第i个卷积层输出的权重和偏置项，z为归一化常数，y(x)为提取出的特征。

17、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述融合形成特征数据结果包括提取出地理信息图像数据特征后对特征贡献进行评估：

18、

19、其中s(x)为特征贡献，αl为第l个特征的重要性权重，y(x)l为提取出第l个特征，l为提取出特征的总数，μ为均值，γ为调节特征贡献的敏感系数；

20、根据特征贡献s(x)进行特征融合，公式为：

21、

22、其中h(x)为特征融合结果，λ为调节积分敏感度的参数，t为积分变量，m为特征维度总数，φj为第j个特征维度的权重，s(x)j为第j个特征的贡献。

23、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述通过融合的特征数据结果识别地理测绘图像数据中的异常数据进行处理指基于融合特征结果h(x)对卷积网络中提取出的特征进行异常评分计算：

24、

25、其中el(x)为提取的第l个特征的异常评分，σ为特征标准偏差，δ为小常数，||h(x)-μ‖2为h(x)与μ的欧几里得距离；

26、计算特征异常阈值为：

27、

28、

29、其中d为提取特征的差异性指标，κ为调节参数，t为特征异常阈值；

30、将计算得出的特征异常评分el(x)和特征异常阈值t进行对比判断特征异常情况，若el(x)≥t，则说明该特征数据为异常，将该特征从提取特征中删除。

31、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理分析方法的一种优选方案，其中：所述将处理完毕的地理测绘图像信息数据进行可视化展示指将进行异常处理后的特征形成集合，根据数据展示需求选择可视化类型，对特征进行处理，转换为可视化数据格式，设定可视化基底层、调整颜色方案，附加标签和图例，添加可视化交互功能后向用户进行展示。

32、本发明的另外一个目的是提供一种智能化地理测绘数据处理分析系统，其包括，

33、数据收集模块，用于收集地理测绘图像数据并进行图像校正和拼接；

34、存储模块，用于将收集的地理测绘图像数据进行存储并设置安全保护；

35、异常分析模块，用于提取地理测绘图像数据的特征并进行融合，计算特征异常评分进行特征异常处理；

36、展示模块，用于将异常处理后的地理测绘图像数据进行可视化展示。

37、一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述智能化地理测绘数据处理分析方法的步骤。

38、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述智能化地理测绘数据处理分析方法的步骤。

39、本发明有益效果为：本发明通过无人机进行地理测绘图像数据的收集，并对收集的图像进行校正和拼接，保证图像处理的一致性，并通过提取图像数据特征进行异常评分，判断图像数据异常进行处理，提高了图像数据的质量，有效提升了地理测绘图像展示的准确性。

技术特征：

1.一种智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述收集地理测绘图像数据指操作装备高分辨率相机和光谱成像仪的无人机覆盖飞行测绘地理区域收集地理测绘图像数据，对收集的图像进行校正并通过全景拼接将多张地理测绘图像拼接为完整图像，所述图像校正包括几何校正和辐射校正。

3.如权利要求2所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述存储至数据库中指数据库将通过无人机收集地理测绘图像数据进行存储并设置安全访问权限和访问密码，数据库对存储数据进行备份，并定期对存储数据和备份数据进行完整性检测，检测完毕后生成检测日志进行存储，若访问者访问存储数据，则数据库在访问开始和结束时验证访问权限和访问密码，保持对访问过程的监控记录并在访问完毕后将监控记录进行同步存储。

4.如权利要求3所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述基于数据库对地理测绘图像数据进行特征提取指通过数据库中存储的地理测绘图像数据进行数据特征提取，包括：

5.如权利要求4所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述融合形成特征数据结果包括提取出地理信息图像数据特征后对特征贡献进行评估：

6.如权利要求5所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述通过融合的特征数据结果识别地理测绘图像数据中的异常数据进行处理指基于融合特征结果h(x)对卷积网络中提取出的特征进行异常评分计算：

7.如权利要求6所述的智能化地理测绘数据处理分析方法，其特征在于：所述将处理完毕的地理测绘图像信息数据进行可视化展示指将进行异常处理后的特征形成集合，根据数据展示需求选择可视化类型，对特征进行处理，转换为可视化数据格式，设定可视化基底层、调整颜色方案，附加标签和图例，添加可视化交互功能后向用户进行展示。

8.一种基于权利要求1-7任一所述的智能化地理测绘数据处理分析系统，其特征在于：包括，

9.一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的智能化地理测绘数据处理分析方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的智能化地理测绘数据处理分析方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种智能化地理测绘数据处理分析方法及系统，涉及地理数据处理分析技术领域，包括收集地理测绘图像数据，并存储至数据库中；基于数据库对地理测绘图像数据进行特征提取，并融合形成特征数据结果；通过融合的特征数据结果识别地理测绘信息数据中的异常数据进行处理；将处理完毕的地理测绘图像数据进行可视化展示。本发明通过无人机进行地理测绘图像数据的收集，并对收集的图像进行校正和拼接，保证图像处理的一致性，并通过提取图像数据特征进行异常评分，判断图像数据异常进行处理，提高了图像数据的质量，有效提升了地理测绘图像展示的准确性。

技术研发人员：景重阳,张琦,黄肖祥,周洋,吴扬州
受保护的技术使用者：湖北智凌数码科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5