近年来,无人机遥感正逐步成为卫星遥感、有人机遥感和地面遥感的有效补充手段,尤其是在应急测绘领域无人机遥感表现突出。尽管无人机具有机动性强、实时性高等特点,但通常要等到无人机降落后才能获取影像数据。随着无线传输技术的发展,无人机搭载视频传感器获取的视频数据能够实现实时下传,为应急救灾提供第一时间的数据资料,但由于缺少地理信息,视频仅仅作为辅助信息供指挥者参考,限制了其潜在的应用价值。视频与地理信息的结合是近年来的一个研究热点,它不仅有助于视频的空间定位与分析,而且还拓展了地理空间的表达方法。基于上述分析,本文研究无人机视频时空地理信息编码技术方法,设计并实现了一套无人机视频地理编码系统,主要工作内容包括:(1)视频传感器与无人机平台集成与测试:主要包括飞行平台、传感器的选型与集成安装,数据无线同步传输通信链路的建立等,最终形成一套无人机视频与地理信息数据编码系统。(2)地理视频数据处理模块开发:在VS2010开发环境中利用Xtreme Imaging SDK、OpenCV库、GDAL库、MFC库等实现地理视频数据接收、显示、存储,同时采用固定时间间隔提取关键帧,并采用基于时间索引和线性插值方法建立视频帧与地理信息的对应关系;利用地理信息对视频帧进行正射纠正,再将纠正后的正射影像基于特征匹配进行拼接。(3)地理视频数据与地理信息平台的集成:根据不同应用场景,选取商业电子地图和自主研发的三维地理信息应急指挥系统作为地理信息平台分别与地理视频进行集成,其中地理视频与三维地理信息应急指挥系统是交互集成的,就是既可以利用3D显示技术实时展示视频采集瞬间的位置与姿态,同时叠加正射纠正后的视频关键帧,又能在三维平台上利用坐标或者时间两种模式检索特定区域的视频片段及视频帧。另外针对无地理信息的视频数据,设计了基于参考影像的单帧影像多项式纠正,实现了无地理信息视频帧的空间定位。本文设计并实现了一套无人机视频地理编码系统,该系统在无人机平台上搭载高清视频传感器和定姿定位模块实时获取带有地理信息的视频序列影像,第一时间为应急救灾指挥提供数据资料,同时视频与地理信息平台的集成既实现了视频的空间定位,又增强了地理空间表达的真实感。最后在福建闽清县开展飞行实验,实验结果表明无人机视频地理编码系统在实际应用中具有可行性。