冰川監(jiān)測(cè)是冰凍圈科學(xué)研究中的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)內(nèi)容,獲取高質(zhì)量冰川DEM和DOM數(shù)據(jù)是研究的基礎(chǔ)。隨著無人機(jī)技術(shù)的興起,給冰川監(jiān)測(cè)提供了全新的技術(shù)手段,然而冰川區(qū)開展無人機(jī)攝影測(cè)量時(shí),地面控制點(diǎn)的布設(shè)與測(cè)量成為能否獲取高精度數(shù)據(jù)產(chǎn)品的關(guān)鍵,而山地冰川往往伴隨著地形復(fù)雜,行走困難,野外實(shí)地測(cè)量難以全面實(shí)施等不利因素。本研究中以位于祁連山西段大雪山地區(qū)的老虎溝12號(hào)冰川末端部分為研究區(qū)域,設(shè)計(jì)實(shí)施了多種控制點(diǎn)布設(shè)方案,使用低空微型無人機(jī)飛行3個(gè)架次,獲取研究區(qū)航攝影像。通過對(duì)比控制點(diǎn)在不同分布情況及數(shù)量情況下,DEM和DOM數(shù)據(jù)檢查點(diǎn)的精度,評(píng)價(jià)不同控制點(diǎn)布設(shè)方案的可行性。對(duì)比結(jié)果顯示,在航飛過程中使用單格網(wǎng)模式即可獲取高精度的影像數(shù)據(jù);實(shí)施地面控制作業(yè)時(shí),使用5—7個(gè)控制點(diǎn)均勻分布在測(cè)量區(qū)即可獲取較高精度的圖像數(shù)據(jù);當(dāng)冰川區(qū)不能滿足均勻布設(shè)控制點(diǎn)時(shí),可沿冰川主流線布設(shè)足夠數(shù)量的控制點(diǎn),所得圖像精度也可以滿足冰川學(xué)研究要求;若只能在冰川中下部或者中上部布設(shè)控制點(diǎn),則控制點(diǎn)應(yīng)覆蓋冰面起伏較大的區(qū)域。

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【部分圖文】：

圖2控制點(diǎn)誤差標(biāo)準(zhǔn)Q-Q圖（X,Y為水平方向，Z為垂直方向，下同）

使用17個(gè)地面點(diǎn)作為控制點(diǎn)進(jìn)行圖像匹配處理，得到120m航高下，地面分辨率為3.1cm的正攝影像及DEM影像，水平及垂直方向控制點(diǎn)精度均控制在1個(gè)像元以內(nèi)，誤差標(biāo)準(zhǔn)Q-Q圖（圖2），控制點(diǎn)誤差分布符合正態(tài)分布。3控制點(diǎn)布設(shè)方案及精度評(píng)價(jià)

圖3檢查點(diǎn)誤差箱型圖對(duì)比

一般來講控制點(diǎn)及檢查點(diǎn)誤差除系統(tǒng)誤差之外，還會(huì)受到地形因素的影響，研究區(qū)位于冰川末端消融區(qū)，表面冰塔林十分發(fā)育，表面形態(tài)復(fù)雜，起伏劇烈。將坡度、高程及檢查點(diǎn)到GNSS-RTK基準(zhǔn)站之間的距離與檢查點(diǎn)各個(gè)方向上的誤差做回歸統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示：當(dāng)使用3個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，豎直方向誤差受距離及....

圖4不同數(shù)量控制點(diǎn)分布于不同區(qū)域時(shí)，檢查點(diǎn)誤差分布

地面標(biāo)志點(diǎn)水平坐標(biāo)及高程經(jīng)歸一化處理后，用以展示控制點(diǎn)及檢查點(diǎn)相對(duì)位置，各個(gè)方向上的誤差線顯示：使用3個(gè)控制點(diǎn)匹配校正后的檢查點(diǎn)誤差在水平方向均出現(xiàn)較大誤差，距離控制點(diǎn)越遠(yuǎn)，誤差越大；使用5個(gè)控制點(diǎn)分布于冰舌中上部時(shí)，冰舌最底部的檢查點(diǎn)在X方向出現(xiàn)了較大的誤差，當(dāng)控制點(diǎn)分布于冰舌....

圖1老虎溝12號(hào)冰川冰舌區(qū)無人機(jī)航線及控制點(diǎn)布設(shè)圖

綜合考慮飛行時(shí)間、影像重疊以及航高等因素，于2017-8-24在老虎溝12號(hào)冰川冰舌區(qū)共計(jì)實(shí)施了3個(gè)架次飛行，影像覆蓋面積0.3844km2，飛行參數(shù)均在Pix4DCapture中設(shè)定。每條航線設(shè)置航高120m，航向與旁向重疊度均為80%，相機(jī)俯仰角度為70°。高海拔山區(qū)氣....

本文編號(hào)：3956974