【摘要】：數(shù)字高程模型(DEM)是一組使用有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的實(shí)體模型,是對(duì)地面形態(tài)的數(shù)字化形式表達(dá)。由于精細(xì)農(nóng)業(yè)的普及,農(nóng)田平整土地前進(jìn)行土方量計(jì)算時(shí),需要數(shù)字地形圖DEM。且高精度DEM可以為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供先驗(yàn)地圖以提高自動(dòng)駕駛精度。目前對(duì)于制作高精度DEM,一般都采用水準(zhǔn)儀,全站儀,激光測(cè)高儀等專業(yè)儀器或結(jié)合各類空間插值方法進(jìn)行制作。但由于大型農(nóng)場(chǎng)的大量普及,且規(guī)模較大。對(duì)于現(xiàn)代化農(nóng)場(chǎng)來(lái)說(shuō),所需勞力不多,卻擁有土地可達(dá)上百畝。目前,大部分農(nóng)場(chǎng)都已為農(nóng)用拖拉機(jī)加裝了經(jīng)由GPS導(dǎo)航的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。因此,在本研究中,為提高效率,節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本和學(xué)習(xí)成本,結(jié)合目前農(nóng)場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備,提出一種僅利用農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)配合RTK-GPS技術(shù),收集GPS點(diǎn)云數(shù)據(jù)并配合使用合適空間插值方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以生成山區(qū)丘陵地帶田地高精度DEM的新建立方法,并對(duì)該方法進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)研究,以確定其實(shí)用性。本論文的研究方法與結(jié)論如下:(1)利用農(nóng)場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備,使用RTK-GPS技術(shù),為自動(dòng)導(dǎo)航農(nóng)用拖拉機(jī)掛載高精度GPS接收機(jī)和慣性測(cè)量單元(IMU)作為測(cè)量工具在田地內(nèi)進(jìn)行耕作,耕作時(shí)記錄下GPS數(shù)據(jù)和IMU數(shù)據(jù),并同步保存。將記錄得到的GPS、IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理。保留的高精度GPS數(shù)據(jù)投影至地面,生成地面點(diǎn)云數(shù)據(jù),作為內(nèi)插的原始采樣點(diǎn)(Ps)。(2)對(duì)所有采樣點(diǎn)(Ps)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空缺部位利用dynamic、Cubic、Triangle Lineal、Natural、Nearlist空間插值方法進(jìn)行內(nèi)插處理,生成網(wǎng)格插值數(shù)據(jù)(Pi),使Pi作為生成DEM的原始數(shù)據(jù)。(3)提出了一種Dynamic插值方法,該插值方法具有搜索范圍廣和高度靈活性特點(diǎn),且利用該方法生成的 DEM 不僅能在 DSP(double side pre-known)區(qū)域和 SSP(single side pre-know)區(qū)域滿足精度要求,在NP(none pre-known)區(qū)域通過(guò)重復(fù)采集數(shù)據(jù)也可生成滿足精度要求。結(jié)論顯示:僅利用農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)配合RTK-GPS技術(shù),收集GPS點(diǎn)云數(shù)據(jù)并配合使用合適空間插值方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以生成山區(qū)丘陵地帶田地高精度DEM的建立方法。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S220
【圖文】：

以為農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供準(zhǔn)確的數(shù)字基礎(chǔ)。逡逑圖１實(shí)驗(yàn)用地逡逑圖１是本次研宄中所選用的實(shí)驗(yàn)用地，其位置在東經(jīng)１４４°邋０’５７．５４”，北緯４３°邋３８’１５．２０”逡逑附近。此田地面積共計(jì)２２５００平方米，其長(zhǎng)寬均為１５０ｍ，地處山區(qū)丘陵，田地起伏較為嚴(yán)重。逡逑此次研宄的主要目的即是為圖１中的田地作為實(shí)驗(yàn)地塊，對(duì)現(xiàn)有制作高精度的ＤＥＭ的方逡逑法進(jìn)行分析總結(jié)，一般來(lái)說(shuō)，要制作到達(dá)厘米級(jí)別的ＤＥＭ，需要比較專業(yè)得到儀器和專業(yè)知識(shí)，逡逑但與以往不同，為提高效率，節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本和學(xué)習(xí)成本，本次研宄僅利用農(nóng)戶手中的農(nóng)機(jī)自動(dòng)逡逑導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)結(jié)合ＲＴＫ－ＧＰＳ技術(shù)制作出該田地的ＤＥＭ，且需保證其地形誤差在正負(fù)３ｃｍ范圍逡逑內(nèi)浮動(dòng)。逡逑－１邋－逡逑

１邐■邋ｒ：邋．邋＞邋：ａ逡逑ａｎｌｉ、：：ｉ：逡逑圖２－１邋ＧＰＳ衛(wèi)星基站逡逑圖２－１是本次實(shí)驗(yàn)所用到的固定ＧＰＳ衛(wèi)星基站（ＧＲ２１００，邋Ｔｏｐｃｏｎ，邋ＵＳＡ），衛(wèi)星基站包括四個(gè)逡逑組成部分：差分信號(hào)發(fā)射天線，差分信號(hào)發(fā)射電臺(tái)，衛(wèi)星信號(hào)接收天線，衛(wèi)星信號(hào)接收電臺(tái)。逡逑．—＾Ｔ￣ｌ邋邐逡逑￥邋，邐}邋ａ逡逑－逡逑圖２－２邋．移動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)逡逑如圖２－２所示，ＲＴＫ－ＧＰＳ接收天線被安裝在輪式拖拉機(jī)的作業(yè)平臺(tái)上，用以記錄移動(dòng)作逡逑－６－逡逑

ａｎｌｉ、：：ｉ：逡逑圖２－１邋ＧＰＳ衛(wèi)星基站逡逑圖２－１是本次實(shí)驗(yàn)所用到的固定ＧＰＳ衛(wèi)星基站（ＧＲ２１００，邋Ｔｏｐｃｏｎ，邋ＵＳＡ），衛(wèi)星基站包括四個(gè)逡逑組成部分：差分信號(hào)發(fā)射天線，差分信號(hào)發(fā)射電臺(tái)，衛(wèi)星信號(hào)接收天線，衛(wèi)星信號(hào)接收電臺(tái)。逡逑．—＾Ｔ￣ｌ邋邐逡逑￥邋，邐}邋ａ逡逑－逡逑圖２－２邋．移動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)逡逑如圖２－２所示，ＲＴＫ－ＧＰＳ接收天線被安裝在輪式拖拉機(jī)的作業(yè)平臺(tái)上，用以記錄移動(dòng)作逡逑－６－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2760608