倾斜摄影测量在条件复杂区域大比例尺地籍图测绘中的应用

指出了近些年随着航空摄影的发展,倾斜摄影技术已在三维实景模型快速构建中得到广泛应用,针对传统测绘方法难以在西部山区、林区、建筑物密集区等复杂环境下作业的情况,详细描述了倾斜摄影技术应用于大比例尺地籍图测绘的技术流程,根据测区地势起伏特点合理规划了航线并采用变高飞行方案,以获取高精度原始影像数据,该方案外业采集及内业成图自动化程度较高,通过精度统计和分析,验证了该技术方案满足复杂地区大比例尺地籍图测图要求。     

基于PPP精密单点定位导航的数码航摄系统生成正射影像图

文章根据光束法区域网平差原理,利用ERDAS的OrthoBASE模块对2006年内蒙古磴口县乌兰布和沙漠拍摄的130张航空像片,共10条航带进行了GPS辅助空中三角测量,并对其进行了正射投影纠正,生成了1km2实验区比例尺为1∶1000影像图,影像图地面分辨率为0.1m,达到了相当高的精度。这也是我国林业部门第一次使用基于PPP精密单点定位导航的数码航摄系统生成的正射影像图。     

基于全站仪和快鸟影像协同的山地样地定位与匹配研究

山区高低起伏的地形容易影响样地三维坐标的采集精度,从而限制了高分遥感在山区林业上的广泛应用。以鹫峰林场为研究区,提出了采用全站仪和手持GPS结合遥感图像协同对样地进行定位的方法,并提出了坐标修正方案:即首先运用手持GPS结合全站仪采集样地及单木的绝对大地坐标;然后利用大比例尺地形图采用基于控制点、RPC的两种正射校正方法对覆盖研究区的QuickBird影像进行正射校正,RMSE多光谱控制在1个像元之内,全色图像控制在10个像元之内;并以样地为例分析了样地及单木的匹配精度。研究结果表明:本方案能快速准确地建立样地中单木与高分影像的联系,其中基于控制点的图像正射校正法的匹配精度最高,相对提高幅度为92.6%,而基于RPC的提高幅度70.05%,即E_(ControlPoint)ERPC。研究结果表明,对应用于地形复杂的山区的高空间分辨率的遥感影像正射校正是不可缺少的步骤,而本文提出的方案能实际应用于山区的高分遥感样地定位,具有推广利用的价值,并为山区的高分遥感进一步的应用打下基础。     

用地形图生成DEM的新方法研究

本文通过综合利用多种软件，对用地形图生成DEM的方法进行了深入的探索。结果表明可以克服单一软件的算法误差，大幅度提高了DEM的精度，为其在林业领域的推广应用提供了技术保障。     

无人机监测松材线虫病的精度比较

利用无人机搭载可见光相机进行遥感拍摄,在430 m和700 m两个飞行高度下采集异常枯死松树遥感影像,将野外GPS采集的位置信息同ENVI遥感数据处理软件处理与解读数据信息进行比对。人工甄别和NDVI值提取枯死松树分别为6株与7株,数据有效率提取为85.71%;对无人机遥感获取的6株枯死松树地理位置信息进行实地验证,水平误差在0.86 m^4.20 m之间。表明无人机遥感基本实现了松材线虫病致死松树的精准定位,对于松材线虫病监测和后期除治具有重要意义。     

不同地面控制点采集方法对SPOT5图像几何精校正精度的影响

近年来,SPOT5卫星遥感数据在林业上的应用越来越广泛,由于林区缺乏大比例尺地形图,图像几何精校正存在一些困难,因此有必要探讨一种科学可靠且适宜于大面积应用的方法。通过1：10000地形图和航空正射图像采集地面控制点（GCPs）,结合林区1：50000DEM数据和SPOT5物理模型对图像进行2维平面校正和3维正射校正的方法试验,结果表明：航空图像采集GCPs进行平面和正射校正的精度都高于地形图采集GCPs的平面和正射校正精度;从地形图采集GCPs正射校正精度高于平面校正精度。从航空图像采集GCPs正射校正精度低于平面校正精度。由于精度高、获取方便且价格可以接受,航空图像采集GCPs进行SPOT5图像几何精校正是当前大面积应用中较适宜的方法。     

无人机激光雷达与摄影测量林业应用研究进展

森林空间结构及动态变化规律对森林经营管理、生态环境建模等具有重要意义,无人机激光雷达与摄影测量能够获取丰富的森林空间结构和类型信息,在单木、林分尺度森林环境长时间序列监测方面具有无可比拟的优势。无人机激光雷达系统一般搭载多回波/全波形激光扫描仪,配备高精度全球导航卫星系统惯性测量单元(GNSSIMU)等传感器,以保证激光脉冲回波信号的几何定位精度。无人机摄影测量系统通常搭载可见光(RGB)/多光谱相机,配备低精度GNSSIMU,通过高重叠率航片的三维重建算法自动解算航片内外方位元素,生成具有相对参考坐标的图像及点云,采用地面控制点(GCPs)、参考影像等方式进行几何精校正,对于连续覆盖的森林区域,使用高精度GNSS、稳定平台等可以提高图像匹配精度。通过单木分割法可以提取单木结构信息,从激光雷达点云或摄影测量重建点云中识别树冠顶点、树冠边界、位置等属性,也可以将点云投影到体元空间或者生成冠层高度模型(CHM),在此基础上识别单木特征。林分结构信息提取常采用高度分布法,从点云中直接计算高度分位数、回波指数等点云特征量,或者按照指定的高度间隔生成频率或强度合成波形,计算波形分位数、波形前沿、波形后沿等波形特征量,根据点云特征量、波形特征量与地面测量值之间的关系估测森林结构参数。激光雷达点云和摄影测量重建点云均能用于提取林下地形,对于低郁闭度区域二者相差不大,对于高郁闭度区域摄影测量重建点云提取的林下地形精度较低。多时相无人机激光雷达和摄影测量相结合,可以监测人工修枝、择伐、火灾、病虫害等引起的森林结构变化以及枝叶生长、落叶等物候变化。无人机激光雷达与摄影测量提取的森林结构参数精度受采集方式、数据处理算法、森林生长季节、地形等因素影响,尚未形成适合林业推广应用的成熟技术体系。无人机系统飞行应当遵照国家/当地法律法规以及相关规定条款的约束,我国按照空机质量、起飞全重等指标对无人机进行分类管理。未来无人机数据获取与处理系统将更加智能化、微型化、低成本化,更好地满足林业应用业务需求。     

无人机航空摄影测量在林地调查中的应用* —— 以某矿业开采占用林地为例

采用无人机航空摄影测量技术对某石场占用及损毁林地进行调查。经现场检验,无人机航空 摄影测量效率与传统人工测量方法相比提高 3 倍以上,利用倾斜摄影能够精确反映石场现状地貌,测图 精度达到 1:500 比例尺。     

小型无人机非测量相机在林业调查中的应用研究

为提升林业调查的技术水平,研究小型无人机搭载非测量相机在林业调查中的应用技术。选择北京十三陵林场开展低空航拍试验,针对非测量相机的镜头畸变和小型无人机相机云台外方位元素误差较大的特点,分别通过相机检校算法和外方位元素逆向求解,进行内外方位元素定向,生成立体像对和正射影像;用地面控制点对相片整体进行几何精校正,采用3D量测工具测量立体区域树高,用地面控制点测量图像拼接区域面积和周长,用现地实测树高、面积和周长对图测结果进行检验和模型拟合。结果表明,通过适当的校正和调整,小型无人机搭载非测量相机基本能够满足林业调查对树高、面积及周长等的量测精度要求,应用前景广阔。     

无人机航测在矿山测绘中的实际应用

通过无人机航测在矿山地形图测绘中的实际应用,介绍了无人机航测的系统组成、工作方法和作业流程,对航测成图中的重要环节空三加密进行着重分析与验证,总结了无人机航测的优缺点和影响无人机航测的主要原因,并结合相关摄影测量规范,对结果数据进行精度评定,所获得的精度完全满足航测内业相关测图规范要求,证明了无人机航测在大比例尺地形图测绘中的可行性,也为今后的测量工作积累了一定的经验。     

基于无人机可见光遥感的单木树高提取方法研究

利用目前流行的高分辨率可见光无人机遥感影像生成树木冠层高度模型,采用分水岭分割算法提取单木树高的研究具有重要理论和实践意义。以位于云南省富民县的天然云南松纯林为研究对象,通过大疆Phantom 4 Pro无人机获取低空可见光遥感影像,利用Pix4D Mapper对无人机影像进行预处理及三维重建,生成三维点云,利用LiDAR360处理三维点云,构建DSM,DEM并生成CHM;采用分水岭分割算法对不同郁闭度条件下获得的CHM进行单木分割及树高提取,对提取结果进行精度评价。结果表明:分水岭分割算法能够准确分割CHM,利用无人机可见光遥感影像进行单木树高提取是可行的;将基于无人机可见光影像提取的树高值与野外实地调查得到的树高值进行对比,R²为0.893,RMSE为1.23m,估测精度为87.58%;同时,林分郁闭度会对单木树高估测产生影响,根据不同郁闭度条件下提取的3组样木树高与实地测量树高的决定系数(R²)分别是0.857,0.939和0.921,RMSE分别为1.450,1.097,0.896m,在低郁闭度林分内树高估测的精度显著高于高郁闭度林分。     

航空遥感技术在林改宗地勘界中的研究与应用

指出了在集体林权制度改革中,林地宗地勾绘是核心内容,分析了采用高分辨率大比例尺航空正射影像图与电子矢量化地形图叠加进行林改宗地勘界,研究表明：其技术比传统地形图上勾绘宗地方法更能提高工作效率及勾绘精度。     

低成本小型无人机遥感定位病死木方法

松材线虫病造成了我国大量的松树死亡,带来了严重的经济损失.及时发现并定位松材线虫感染的病死木,采取焚烧、就地砍伐等措施是有效阻止疫情扩散的可行方法.笔者利用低成本小型无人机采集疫情地区的高空间分辨率影像,并经摄影测量软件LPS正射处理后,导入到美国GeoLink软件中,实现病死木位置信息的采集.经地面差分GPS测量验证,水平位置偏差在0.24～2.82 m之间,精度均方根误差为1.565 m.该方法比传统病虫害监测实施效率高,系统维护和使用成本较低,可为疫情区域判断疑似病死木位置提供定位技术支持.     

浅谈在 ArcGIS 中地形图的拼接方法

地形图在扫描过程中不可避免地会产生误差，这些误差使图像发生变形，为了使图像能满足实际应用，就必须对图像进行校正，拼接。通过Photoshop CS5的部分命令，初步校正扫描地形图，后期利用ArcGIS10软件对初步校正的地形图进行配准校正，提高了图形拼接效果和位置精度。     

大比例尺航片主要测树因子量测分析*

该项研究采用吉林长白山林区1：2600比例尺黑白航片，进行主要测树因子量测试验。为解决航片量测与实验结果的可比性，该试验在样地野外每木检尺的同时，划定树木生长级并排序。以航片量测株数为准，取等量实测立木对比（从上层顺取） 这样，不仅对比株数相等，对比用的单株也大体在同一范围，并在查明样地被压木数量与航片漏测立木的比率后，根据航片立木漏测规律，编制漏测木蓄积量补偿表，以提高森林蓄积量估测精度。本试验测高业均方误±1．07m，蓄积量估测精度均方误±6．0m^8。展示了用大比例尺航片量测的实用前景。     

利用TM和SPOT卫星影象进行专业大比例尺制图有关几何纠正的研究

陆地卫星(Landsat)星载专题制图仪(Thermatic Mapper)和Spot卫星HRV成象仪,是八十年代地球资源观测卫星新一代传感器。其重复成象周期短,获取的TM影象与Spot卫星HRV影象的几何分辨率,辐射分辨率,光谱分辨率均较老一代卫星传感器多光谱成象仪(MSS)要高得多。通过对卫星影象进行几何误差的纠正,卫星影象的几何精度大为提高,与地形图能够很好地吻合。本文用相应比例尺地形图控制,局部卫星影象光学纠正的方法,可使卫星影象的处理精度与计算机处理精度相当。而所需处理费用要低,处理速度快,技术要求相对简单;处理后的影象清晰、直观,便于目视解译大比例尺专业制图。     

基于三维激光点云数据获取树木几何参数的研究

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)遥感可快捷获取高分辨率正射影像。本文探讨利用无人机采集高分辨率影像,生成三维点云数据获取树高和冠幅,并与实测数据对比。实验地点选择北京市京西林场,采用无人机搭载激光雷达扫描系统获取点云数据,使用LiDAR360软件进行数据处理分析,获取树木位置、株数、树高、树冠直径等信息,并与实测数据对比,结果表明:最大类间方差法可分割树木点云数据;利用三维点云技术可获取树木高度及冠幅;树高提取平均精度为94%,冠幅提取平均精度为89%。     

基于三维点云模型获取单木树高和胸径的研究

使用无人机和智能手机分别从空中和地面拍摄的样地林分影像构建三维点云模型，并从三维点云模型中获取样地内单木树高和胸径参数。本研究以池杉人工林为研究对象，利用PhotoScan Agisoft软件对无人机倾斜摄影和智能手机近景摄影的样地影像进行三维重建，通过对齐照片、控制点刺点、对齐优化、建立密集点云等步骤，构建出与样地实景相符的三维点云模型；通过LiDAR 360软件从样地三维点云模型中获取单木的树高和胸径参数，将其与实地测量获取的单木树高和胸径参数进行对比分析。利用无人机和智能手机影像构建的三维模型可以满足《数字航空摄影测量测图规范》的精度要求。通过实测数据和点云数据获取的树高和胸径的平均差值分别为-0.9 m和-0.8 cm,平均相对误差分别为5.4%和7.1%。以实测数据作为自变量x,以点云数据作为因变量y,树高和胸径回归模型的R²分别为0.809 5和0.918 4。将倾斜摄影和近景摄影的点云模型统一在同一空间参考基准下可构建出与样地实景相匹配的三维点云模型，从样地三维点云模型中获取的单木树高和胸径与实地测量结果具有较好的线性相关性，本研究所使用的方法可以代...     

无人机森林航摄影像三维点云估测林分蓄积量研究

森林蓄积量能够评估林地生产力的高低及经营措施的效果,为森林经营与采伐提供重要依据。目前,大多基于无人机影像的蓄积量估算,均建立在测绘标准所生成的DOM、DSM、DEM等测绘成果基础上,而未充分利用原始影像数据上的林业特征,无法从点云层面上加入林业业务逻辑产生成果数据。获取无人机影像后,利用特征点提取与匹配方法自动相对定向,结合控制点和光束法平差的迭代求解,解算出精确的相机姿态数据,并沿核线方向一维搜索特征点进行影像密集匹配生成密集点云。对原始三维点云过滤后进行树冠分割,在聚类后的林冠点云中提取了树顶点和树高因子估测了森林蓄积量。研究结果表明,冠幅的提取精度85.15%,树高的提取精度83.69%,林分蓄积量估算的精度达到了82.46%。     

无人机遥感技术在国家森林公园可视化场景快速构建中的应用

无人机遥感操作便捷,容易控制航高、航速和摄影重叠度,还具有多角度、倾斜摄影的能力,其空间分辨率高、影像数据处理快,人们常常用无人机数据构建地面三维场景模型。利用轻小型无人机DJI Phantom 4Pro采集了山西太行洪谷国家森林公园重要景观资源的影像,结合Bentley ContextCapture及PTGUI建模软件,开展了旅游景观的三维模型和全景场景的构建,分析了建模技术,介绍了结果数据在山西太行洪谷国家森林公园Web旅游系统及电子导览APP中发布和应用的方法。应用无人机遥感技术构建森林公园可视化场景具有快速、高效和经济成本低的特点,可增强虚拟导览的用户交互式现实体验感,对于森林旅游产业发展具有重要现实意义。