無人機航空攝影測樹技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:無人機航空攝影測樹技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:森林資源調(diào)查是進行森林經(jīng)營的必要前提,也是森林可持續(xù)發(fā)展研究領(lǐng)域的熱點之一。通過森林資源調(diào)查獲取相應(yīng)林分的森林資源信息,進而提高森林經(jīng)營的效率,促進森林生態(tài)、經(jīng)濟功能的共同發(fā)揮,為人民的生產(chǎn)生活提供良好的環(huán)境。但是,隨著時代的不斷發(fā)展,無論是傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方法,還是普通航空攝影測量調(diào)查方法,都存在效率低、周期長、成本高以及穩(wěn)定性差等方面的缺陷,導(dǎo)致森林資源調(diào)查工作的發(fā)展遇到了瓶頸。如何在克服以上缺陷的基礎(chǔ)上,進行更加高效準(zhǔn)確的森林資源調(diào)查已成為當(dāng)前亟需解決的問題之一。 首先,本文在研究總結(jié)了國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合對森林資源調(diào)查實際需求的分析,將多旋翼無人機與3D數(shù)碼相機相結(jié)合,集成了一套能夠提取森林植被信息的無人機航空攝影測量系統(tǒng)。其次,本文通過對遙感影像數(shù)據(jù)的后處理過程的研究,設(shè)計并實現(xiàn)了無人機航空影像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過對航空影像的處理和判讀,實現(xiàn)對森林調(diào)查因子的提取,并結(jié)合所獲取的影像實現(xiàn)對林班進行區(qū)劃和林圖制圖等功能。最后,通過在鷲峰林場的實驗,用影像處理系統(tǒng)對鷲峰林場的航空影像進行處理,并利用該系統(tǒng)分析影像光譜及紋理特征,獲取了森林主要特征參數(shù):單木樹高、單木冠幅、林分郁閉度和林分蓄積量等,證明了用無人機航空攝影測量技術(shù)來提取森林因子的方法是可行的。 結(jié)果表明:通過在鷲峰實驗林場的實地驗證發(fā)現(xiàn),在利用無人機航空影像立體像對判讀單木樹高的實驗中,最大相對誤差16%,最小相對誤差0%,整個實驗精度達到93.67%;單木樹冠進行提取試驗中,立體像對法相對誤差為0.08%,面向?qū)ο蠓指罘ㄆ骄鄬φ`差為0.07%,均達到林業(yè)測量要求,兩種方法樣本精度分別為:92.19%和94.31%;其他森林主要特征參數(shù)的精度也均能符合森林資源調(diào)查的精度要求,且個別方面優(yōu)于傳統(tǒng)林業(yè)實地調(diào)查方法。 終上所述,與傳統(tǒng)森林資源調(diào)查方法相比,無人機航空攝影測樹方法,具有以下優(yōu)勢:①機動快速的響應(yīng)能力;②影像獲取方便快捷;③受氣候條件影響。虎苁褂贸杀镜。能夠為森林資源調(diào)查工作提供決策輔助,所設(shè)計開發(fā)的軟硬件系統(tǒng)可為森林資源調(diào)查工作的開展提供技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】:多旋翼無人機 3D數(shù)碼相機 航空影像 森林調(diào)查因子
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P231;S757.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 1. 引言10-21
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 研究目的與意義14-15
- 1.4 研究內(nèi)容與方法15-16
- 1.4.1 研究內(nèi)容15
- 1.4.2 研究方法15
- 1.4.3 技術(shù)路線15-16
- 1.4.4 主要創(chuàng)新點16
- 1.5 研究區(qū)概況16-18
- 1.5.1 地理位置16-17
- 1.5.2 自然條件17-18
- 1.6 數(shù)據(jù)來源18-20
- 1.6.1 無人機航空攝影測量影像數(shù)據(jù)18-19
- 1.6.2 樣地外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)19-20
- 1.7 本章小結(jié)20-21
- 2. 無人機航空攝影測量21-33
- 2.1 無人機航空攝影測量系統(tǒng)的組成21
- 2.2 無人機航空攝影測量系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀21-25
- 2.3 無人機遙感傳感器類型與原理25-26
- 2.4 無人機航空攝影測量的特點26-28
- 2.4.1 無人機航空攝影測量的優(yōu)點27
- 2.4.2 無人機航空攝影測量的缺點27-28
- 2.5 航空攝影航高確定28-29
- 2.6 無人機航測工作流程29-30
- 2.7 像控點布設(shè)與量測30-32
- 2.7.1 像控點布設(shè)30-31
- 2.7.2 像控點量測31-32
- 2.8 影像數(shù)據(jù)處理32
- 2.9 本章小結(jié)32-33
- 3. 無人機系統(tǒng)集成33-50
- 3.1 無人機選型與改裝33-36
- 3.1.1 選型要求33-34
- 3.1.2 入門機型34-36
- 3.2 數(shù)碼相機選型與標(biāo)定36-40
- 3.2.1 相機參數(shù)37-38
- 3.2.2 相機標(biāo)定38
- 3.2.3 試驗結(jié)果與分析評價38-40
- 3.3 云臺選型與改裝40-43
- 3.4 飛控系統(tǒng)選型43-45
- 3.5 藍牙電臺45
- 3.6 地面站系統(tǒng)及軟件45-49
- 3.7 本章小結(jié)49-50
- 4. 無人機攝影處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)50-62
- 4.1 無人機影像處理流程50-51
- 4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計51-52
- 4.3 軟件開發(fā)環(huán)境52-54
- 4.4 系統(tǒng)界面設(shè)計54-59
- 4.5 系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)59-61
- 4.6 本章小結(jié)61-62
- 5. 無人機航空攝影森林特征參數(shù)提取62-78
- 5.1 數(shù)據(jù)及其預(yù)處理62-65
- 5.1.1 影像獲取62-63
- 5.1.2 影像預(yù)處理63-65
- 5.2 單木樹高提取65-67
- 5.2.1 樹高提取基本原理65-66
- 5.2.2 單木樹高提取結(jié)果與精度分析66-67
- 5.3 單木冠幅提取67-74
- 5.3.1 立體像對法提取單木冠幅68
- 5.3.2 面向?qū)ο蠓指罘ㄌ崛文竟诜?/span>68-73
- 5.3.3 單木樹冠提取精度分析73-74
- 5.4 林分郁閉度估測74-75
- 5.5 其他林分參數(shù)觀測75-77
- 5.5.1 林分平均冠幅估測76
- 5.5.2 林分蓄積量估測76-77
- 5.6 本章小結(jié)77-78
- 6. 結(jié)論與展望78-80
- 6.1 結(jié)論與分析78-79
- 6.2 不足與展望79-80
- 6.2.1 不足之處79
- 6.2.2 研究展望79-80
- 參考文獻80-85
- 個人簡介85-86
- 導(dǎo)師簡介86-87
- 導(dǎo)師簡介87-88
- 獲得成果目錄88-89
- 致謝89
【參考文獻】
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本文編號:307772
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