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。     

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。     

无人机倾斜摄影在森林景区实景三维模型构建及分析

无人机倾斜摄影测量技术作为新技术在实景三维建模领域得到了广泛的应用。分析了倾斜摄影测量技术的基本原理、系统组成,给出了基于无人机倾斜设计技术的实景三维模型的技术流程与方案。选取河南焦作云台山红石峡森林景区为试验区,按照相关技术流程与方案制作了该地区的实景三维模型,模型真实表达了旅游景区的实际自然风貌、人文等特征,通过浏览模型便可以达到身临其境的感觉,该实景三维模型数据可作为旅游景区规划、景区各种自然现象仿真、开发智慧管理系统等的基础数据与依据,具有巨大的市场价值与应用前景。     

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。     

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...     

基于无人机倾斜摄影测量的树冠体积及表面积提取算法对比分析

树冠体积和表面积是树冠结构的重要特征因子,是准确监测树木生长状况的关键参数。利用无人机倾斜摄影测量可以快速获取树冠三维结构,因此对比分析树冠体积和表面积的不同提取算法,可以提高林业调查中树冠体积和表面积的提取效率和精度。通过无人机倾斜摄影测量获取树木三维点云数据,分别使用体元法和数字高程法计算树冠体积和表面积,分析两种算法在不同树种间计算结果的差异。研究结果表明,利用数字高程法得到的树冠体积和表面积明显大于体元法,分别将点云密度和冠型参数与两种算法计算结果的相对差值进行拟合,拟合结果表明：点云密度只对树冠体积的计算有影响,决定系数R²为0.443 1,冠型参数对树冠体积和表面积的计算均有影响,决定系数R²分别为0.349 6和0.100 1。对于精度要求较高的研究,体元法更加准确,而对于树冠内部空隙少且树冠表面较规则的树木,在计算树冠体积和表面积时,可以用数字高程法代替体元法来提高工作效率。     

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...     

基于GIS平台和无人机航拍技术的火烧迹地分析

以广东省某地最近(2021年1月18日)发生的山火为参考案例,本文利用GIS平台和无人机航拍技术来分析森林火灾对植被破坏程度的影响因素,从而掌握当地森林火险的规律.影响因子包括气象因子、地形因子以及人为因素.     

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。     

浅谈无人机在国土绿化行动中的应用

国土绿化行动作为生态建设的重要举措,是“十四五”林业草原保护发展的重要任务。无人机技术的迅速发展为科学绿化注入新生力量。研究无人机在国土绿化行动中的应用,利用无人机倾斜摄影技术,建立数字正射影像（DOM）,能够精确识别造林空间、科学控制造林密度、严格落实造林监理;同时,通过无人机空中巡护技术,能够精准防控灾害风险、大幅提升监管水平、有效传播生态保护理念,以期为进一步推广无人机技术在国土绿化行动中的应用提供借鉴,为构建国土绿化发展格局助力。     

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。     

现代测绘技术在工程测量中的应用

就测绘技术的发展趋势,从数字化测绘技术、摄影测量技术以及3S技术在工程测量中的应用等方面,阐述了现代测绘技术的应用优势,并就部分测绘技术存在的缺陷作了简要分析。     

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。     

无人机低空摄影测量在国家储备林基地检查验收中的应用试验研究

检查验收是国家储备林基地建设项目成效管理与监督的必要手段。本文以广西国家储备林基地建设项目(一期)8个造林基地小班为研究对象,根据无人机低空摄影测量技术的正射影像成果,对比典型对坡勾绘成果和使用无人机数字测绘成果在林地小班面积和位置上的误差,分析无人机低空摄影测量技术在国家储备林基地建设项目检查验收中的应用。结果表明,无人机低空航测能满足检查验收精度要求,能减少外业时间和调查劳动强度,具有可行性和有效性。     

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。