无人机倾斜摄影辅助"GIS+"在智慧林业防火中的应用

无人机倾斜摄影测量技术作为一项新技术,在实景三维建模领域得到了广泛的应用。文章分析了倾斜摄影技术的基本原理及系统组成,以林区为试验区,按照相关技术流程与方案制作了林区的高清实景三维模型,并对模型及相关数据入库,结合自主研发的三维Genius World平台,进行森林资源的分布与查询、森林火灾监测与预警等。对森林资源现状进行无死角监测,对林区总体发展规划及智慧管理提供基础数据与依据,促进森林资源可持续经营和发展。     

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...     

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。     

测绘工程中无人机摄影测量技术应用

该研究对测绘工程中无人机摄影测量技术进行了概述,对测绘工程中无人机摄影测量技术应用的重要性加以分析,对测绘工程中无人机摄影测量技术应用流程进行研究,主要涉及内业数据处理、外业航飞、像控点布设,以及补测、三角测量和立体采编等流程.最后对测绘工程中应用无人机摄影测量技术情况进行了探讨,利于按照具体流程操作、合理运用无人机摄...     

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。     

无人机低空遥感在复杂山地森林景区实景三维构建中的应用——以南岭国家森林公园为例

真实三维场景可真实地反映森林景区的地形地貌特征,为森林景区科学管理、生态监测、景观规划及虚拟可视化等提供数据支撑和技术依据。文章以南岭国家森林公园为例,分析了复杂高山地形特征和无人机特性,研究一种利用复合翼无人机对高山景区进行影像采集,建立实景三维模型、表面模型DSM和正射影像图DOM的方法,实现对南岭森林景区75 km~2真实三维场景构建,对场景精度和成果应用进行了分析。结果表明,利用复合翼无人机进行高山景区航拍,既解决了起飞降落问题,又提升了航拍时效性和可靠性;突破传统二维成果的局限性,提供三维模型、DSM和DOM等成果,提升景区可视化管理、森林调查及应用分析等能力。     

倾斜摄影与激光扫描技术结合的3D森林景观建模

随着数字林业和精准林业建设的推进,利用三维可视化技术辅助森林管理的需求越发突出,然而3D森林景观建模与建筑物建模相比具有冠层起伏频繁、形状不规则、光线条件复杂、纹理重复度高、像对间存在非刚体性变化等特点,直接采用普通建模方法构建的三维模型效果不理想。本研究实践了一种无人机倾斜摄影系统与背包式三维激光扫描系统相结合的森林景观三维场景建模方法,讨论了数据获取原理、点云配准方法及数据处理流程,并在潭柘寺森林景区进行实验,验证方法的有效性。结果表明,两种点云配准的整体误差小于2.37 mm,能够满足森林景观三维场景建模的精度要求。该方法不仅能省去倾斜摄影的外业控制点采集过程,还实现了两种技术的优势互补,降低了森林景观三维建模的成本,提高了建模效率,对森林精准计测及精细化管理具有一定实践意义。     

基于无人机倾斜摄影的山地景观规划 ——以新密市香山村为例

改善农村人居环境是中国城镇化发展的重要内容,在乡村景观规划中,由于山村自然环境复杂,缺乏相应的技术支撑,导致规划与实际情况不符,规划深度不够。无人机倾斜摄影做为一种新兴技术,能够对复杂的环境进行较好地感知和精细化表达,并具有精度高、时效性强、成本低等特点。文中以大疆Phantom 4 RTK无人机对新密市香山村采集的影像资料为基础,利用ArcGIS、Context Capture Center等软件,结合实际情况对香山村进行景观规划设计。研究表明,无人机倾斜摄影可有效解决乡村山地景观规划中地貌复杂、垂直高差大、生态敏感、天际轮廓线杂乱等问题。通过三维实景模型的格式转换,将无人机成果应用于乡村景观规划中,为我国山地乡村景观规划提供技术支撑。     

基于无人机摄影测量技术的三维建模研究——东江森林公园高精度三维建模研究及应用

为提高森林景观三维模拟的真实性和实用性,为林区精细化巡查、景观规划和森林经营管理提供可靠依据,以广东省东江森林公园为例,基于无人机低空倾斜摄影测量高精度、高分辨率、灵活性强和不受复杂地形影响等特点,将无人机低空摄影测量系统应用到森林资源精准调查。文章阐述了垂直起降固定翼无人机的运用和DEM、DOM及三维真实空间场景的制作方法,实现对45 km2大范围公园的三维真实场景重建。实践结果表明:(1)同常规的遥感调查方法相比,该方法不仅能够获取更高分辨率和更高精度的林区调查基础数据,而且还提高了其时效性及可靠性;(2)构建的森林公园三维真实空间场景突破了传统的二维解译技术,提高了森林公园环境解译的精确度及准确度。     

基于无人机摄影测量技术的三维建模研究* —— 东江森林公园高精度三维建模研究及应用

为提高森林景观三维模拟的真实性和实用性,为林区精细化巡查、景观规划和森林经营管理 提供可靠依据,以广东省东江森林公园为例,基于无人机低空倾斜摄影测量高精度、高分辨率、灵活性 强和不受复杂地形影响等特点,将无人机低空摄影测量系统应用到森林资源精准调查。文章阐述了垂直 起降固定翼无人机的运用和DEM、DOM 及三维真实空间场景的制作方法,实现对45 km2 大范围公园的 三维真实场景重建。实践结果表明：（1）同常规的遥感调查方法相比,该方法不仅能够获取更高分辨率 和更高精度的林区调查基础数据,而且还提高了其时效性及可靠性;（2）构建的森林公园三维真实空间 场景突破了传统的二维解译技术,提高了森林公园环境解译的精确度及准确度。     

国内无人机倾斜摄影研究领域的知识图谱可视化分析

为清晰了解我国近年来无人机倾斜摄影研究领域的核心方向和热点,以2015～2020年无人机倾斜摄影研究论文为研究对象,利用CiteSpace软件,识别了学科发文数量的时空分布特征,完成了研究作者、发文机构、关键词共现分析、研究热点分析。研究结果表明:(1)无人机倾斜摄影相关研究文献呈快速增长趋势;(2)学科领域研究合作群体主要以祖为国、潘屹峰、张强、成李博等为代表,形成了2个关系较为密切的研究群体,但大多数研究人员之间的关联性较弱,还处于较独立的研究状态;(3)发文最多且引用最多的是广州市城市规划勘察设计研究院,其次是昆明理工大学和江西煤田地质局测绘大队,但机构合作关系均较弱;(4)无人机倾斜摄影研究热点主要包括无人机倾斜摄影技术应用、三维建模与精度分析、相关技术研究等三大方面。     

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。     

基于多角度卫星遥感的胡杨林结构参数获取

【目的】基于多角度卫星遥感(MISR)和无人机(UAV)摄影测量技术,采用简单几何光学模型(SGM)和广义简约梯度(GRG)优化方法,反演获取塔里木河下游胡杨林主要结构参数(树高、冠幅、林分密度和覆盖度)。【方法】以塔里木河下游典型河岸林为研究对象,基于野外调查、UAV倾斜摄影测量和MISR数据,构建训练集,采用SGM对场景反射进行分解模拟,获取Walthall背景反射模型参数,评价参数敏感性,建立参数回归方程,运用GRG优化算法反演得到测试集结构参数,利用无人机测量数据进行精度验证和评价。【结果】从UAV倾斜摄影测量数据中提取的树高、冠幅、林分密度数据与实测数据相比,UAV获取的树高、冠幅、林分密度与实测数据的R²分别为0.90、0.84、0.94,均方根误差(RMSE)分别为0.45 m、0.68 m、4.25株·hm^-2。SGM对训练集样地红光模拟反射值与卫星观测反射值的R²最大值为0.99、最小值为0.72、平均值为0.92;反演获取的训练样地树高和覆盖度与参考值相比,覆盖度R²达0.99,...     

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。     

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。     

基于无人机低空摄影测量技术的造林作业设计研究

以浦江县黄宅镇古塘村造林作业设计项目为例,使用多旋翼无人机结合低空摄影测量技术,采用差分GPS设备,开展精准造林作业设计工作,通过软、硬件集成,提出一套完整的技术方案和工作流程。     

倾斜摄影仿地飞行技术在山地大比例尺地形图测绘中的应用研究

针对在山区采用固定高度航摄得到的影像分辨率不一致、重叠度差异大、生产的地形图精度难以满足项目要求的问题，深入分析倾斜摄影和仿地飞行技术，提出采用倾斜摄影和仿地飞行相结合的方案进行山区大比例尺地形图的生成。首先，采用固定航高，搭载单镜头相机进行航空摄影作业，得到高精度数字地表模型(DSM);其次，基于DSM成果，搭载5镜头相机，采用仿地航线进行倾斜影像采集；然后，利用瞰景Smart3D软件生产实景三维模型，采用EPS软件进行大比例尺地形图测绘；最后，采用实地采集的特征点，在EPS软件中对地形图精度进行检测。由检测结果可知：采用该方案生成的地形图其平面位置中误差可达到±0.231 m,高程中误差可达到±0.264 m,满足1:500地形图精度要求，可为山区大比例尺地形图的生产提供借鉴。     

航拍影像与点云数据在矿区生态修复中的应用

由于矿业开发强度高和规模大,以及在开矿过程里不注意维护好矿区的生态,目前矿区的生态维护承受着十分庞大的压力。为更好地对矿区进行生态修复,首先,本研究介绍矿区修复的基本内容及其效益,通过无人机像和三维激光扫描仪技术获取的航拍影像图和激光点云数据,阐述航拍影像与点云数据的获取流程和处理方式,将矿区生态修复采集的数据从二维拓展到三维;以矿区待修复区的测量分析和已修复区林地细化调查为案例,在Arc GIS、南方CASS、FAROscene和GEOmagic等软件支持下,得矿区各类专题图和建立三维场景模型,为矿区生态修复提供技术和成果支撑。应用结果表明,航拍影像与点云数据在矿区生态修复中的应用,成效明显。     

无人机摄影获取单木三维信息方法研究

随着无人机航空摄影测量技术的成熟和发展,改变了传统森林调查的手段,加快了森林调查的数字化、智能化发展。为提高单木因子的采集效率和精度,降低外业的工作强度,基于倾斜摄影测量技术,以多旋翼无人机为数据采集平台,实现了孤立单木的三维点云模型重建。在此基础上,建立了单木三维信息量测算法,提出切割法和投影法两种提取树冠投影面积的方法,并提取树高、树干任意处直径、树冠投影面积、冠幅、树冠表面积、树冠体积6项测树因子参数。结果表明:1)树木的总高度和第一枝下高的提取精度分别为96.28%和95.61%,胸径和上部直径的提取精度分别为96.24%和93.78%;2)利用切割法和投影法提取树冠投影面积的精度分别为96.28%和98.24%,提取冠幅的精度分别为89.65%和91.50%,提取树冠表面积的精度分别为96.78%和97.58%,提取树冠体积的精度分别为94.29%和96.14%;3)实践证明,该技术可很好地应用到古树名木的保护工作中,并可对森林调查的方式提供新的技术参考,具有较高的现实意义和实际应用价值。     

旅游景区游客信息系统设计与实现

大众旅游的持续推进,对旅游景区的服务、管理和营销提出了更高要求。针对现有的游客信息掌握少且不精准等问题,基于地理信息技术、移动定位技术,研究了游客分析相关关键技术,开发了旅游景区游客信息系统。该系统能够方便旅游景区识别热门子景点、绘制客流趋势、判断游客类型、统计消费数据、分析游客画像、区分游客来源地等,对于旅游景区合理调配人力物力资源、提供个性化服务、调整二次消费产品等具有重要参考意义。