基于航片建立数字高程模型及林分信息提取

以东北林业大学帽儿山实验林场2004年航片和同年森林经理调查数据为基础,在VirtuoZo软件平台上应用数字摄影测量方法与技术,完成了帽儿山航片的空三加密过程,在试验区生成立体像对、建立数字高程模型(DEM)及制作数字正射影像图(DOM).通过等高线回放目视检查法及检查点法验证了DEM的精度,并在数字测图模块(VirtuoZo IGS)下进行了林分平均高及郁闭度两种林分信息提取的研究,结果显示:林分平均高的精度为83.3%,郁闭度的精度为76.6%.将提取的结果与地面实测数据结合,建立了回归模型,通过计算验证,林分平均高、郁闭度精度都有相应的提高,其值分别为86.5%,87.4%.     

基于数字高程模型建立融雪型新安江模型

传统的融雪径流预报模型由于缺乏山区降水、气温与积雪分布规律资料且模型并不能很好考虑地形及下垫面对产汇流的影响,融雪径流预报效果差。为提高融雪径流模拟的精度,通过数据高程模型建立融雪型新安江模型,并借助GIS和RS合理的确定模型参数,并以研究区临近气象站700 hPa和850 hPa的0时和12：00的探空气温作为确定气温直减率的依据,对研究区2005年的融雪径流进行模拟,模拟结果较理想,模拟结果基本反映了径流量的实际变化趋势。预报方案的确定性系数为0.812,预报方案的有效性为乙等。说明基于数字高程模型建立的融雪型新安江模型,借助RS和GIS确定模型参数的方法是可行的。     

数字高程模型DEM的建立与应用

文章对DEM的建立方法进行了探讨,并在开发的DEM系统上自动生成坡度图,绘制透视立体图,完成土地利用分析和土方量计算方面的应用研究。     

机载激光雷达林区数字高程模型的建立

选择地处草原和森林过渡地带的上库力农场作为研究区(E120°36'50.48″~120°52'56.53″,N50°21'11.08″~50°24'32″),由机载激光雷达Leica ALS60采集实验数据,对Terra Solid分类获取的地形点建立数字高程模型(DEM);利用IDL编译一次样条有限元内插法对点云数据进行分块处理,分析生产DEM的精度。结果表明:1.0、1.5、2.0 m三种不同分辨率的DEM精度,分别为0.034、0.078、0.096 m。     

基于数字高程模型的流域河网提取方法与应用分析

对利用数字高程模型(DEM)提取流域河网的主要步骤及发展历程作了详细的归纳和总结,同时选择浙江省湖州作为试验区提取流域河网,并引入了利用溯源思想的基于流向的修正方法和分区操作的基于高程的修正方法2种理念.通过比较分析2种方法的河网提取效果,发现相对于基础的DEM直接提取河网的方法,这2种方式提取的模拟河网都更加接近真实河网,同时基于流向的修正方法在平行于河流流向的方向上河网模拟效果很好,而分区操作的基于高程的修正方法在垂直于河流流向的方向上模拟效果更佳.     

无人飞行器测控信息管理系统的研究与设计

介绍了无人飞行器测控信息管理系统的软硬件组成、主要功能及其技术特点,探讨了系统主要关键技术,给出了测控信息实时接收的主要步骤和函数,推导出了计划航线自动生成算法.     

数字近景摄影测量在河工模型试验中的应用

传统常规的测量手段具有工作量大、效率低、费用高、精度低等多方面的问题。介绍了基于非量测数字相机的近景摄影测量方法，通过解算观测点的空间三维坐标，结合平甸河河工模型试验的实例进行分析，结果表明，数字近景摄影精度高，能很好地解决河工模型试验的测量问题。     

数字近景摄影测量在河工模型试验中的应用*

 传统常规的测量手段具有工作量大、效率低、费用高、精度低等多方面的问题。介绍了基于非量测数字相机的近景摄影测量方法,通过解算观测点的空间三维坐标,结合平甸河河工模型试验的实例进行分析,结果表明,数字近景摄影精度高,能很好地解决河工模型试验的测量问题。     

一种高质量的数字高程模型（DEM）建立方法 ——ANUDEM法

建立高质量的数字高程模型(DEM)是正确计算坡度、坡向、提取流域地形特征、进行水文分析 的前提,因而在研究土壤侵蚀、植被建设和土地利用规划与评价中都具有重要意义。ANUDEM采用迭 代有限微分内插技术和地形强化算法,自动去除伪下陷点和生成输入数据错误文件,便于查错改善 DEM质量,并减少了去除伪下陷点的编辑或DEM的后处理过程。本文以黄土高原丘陵沟壑区典型 小流域为例,利用大比例尺(1:10000)数字化地形图,利用ANUDEM建立DEM,从DEM光照模拟图、 回放等高线、提取水系、坡度等方面对建立的DEM的质量进行了评价。研究表明,ANUDEM建立的 DEM表面光滑;回放等高线与原等高线符合度高,能更准确地表现地形起伏;由其提取的坡度准确; 水系连续完整与地形图上河流一致,适宜水文分析,是一种建立高质量DEM的优良方法。     

基于VirtuoZo NT的正射影像图的制作

利用VirtuoZo软件围绕正射影像的制作展开研究,改变了传统的依靠地面控制点的方法,直接利用外方位元素进行模型的定向,并在此基础上完成了东北林业大学校园正射影像图的制作.该方法的应用节省了大量的外业控制点测量,其成图精度经验证可以达到常规测图规范的要求.     

无人机遥感在森林资源调查中的应用

无人机是新近才受到重视的遥感平台,根据无人机遥感的特点,结合地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）技术,以森林资源二类调查为例,探讨无人机遥感技术在森林调查中的应用。分析指出,无人机遥感技术在森林精确区划调查、森林病虫害监测防治方面有良好应用前景。     

无人机遥感在宁夏盐池县城区绿地调查中的应用

无人机遥感具有成像分辨率高、数据获取灵活等优点,是遥感数据获取的重要工具之一.通过对宁夏盐池县城区进行无人机航拍,获得高分辨率影像数据,并对盐池县城区的绿地分布进行遥感目视解译,对数据进行统计分析.调查结果可以为盐池县创建国家园林县城工作提供重要的参考依据.     

基于机载多光谱的冬小麦返青期土壤墒情反演

准确快速得获取冬小麦地块的土壤墒情,可为高效利用水资源、实现精准灌溉提供参考。为此,特在江苏省张家港市获取返青期冬小麦种植区的无人机多光谱遥感数据,并同步测定2个深度（10 cm和20 cm）的土壤墒情,通过遥感图像提取光谱反射率,计算归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）和垂直干旱指数（PDI）,进行共线性分析后,分别运用逐步回归法、岭回归法和偏最小二乘法,构建针对不同深度土壤墒情的反演模型,并基于最佳反演模型绘制试验区不同深度土壤的墒情反演图。结果表明,用逐步回归法构建的模型在10、20 cm深度土壤墒情反演中的决定系数分别达到了0.885、0.782,建模精度最优,且针对10 cm深度土壤墒情的反演效果优于20 cm。研究结果可为冬小麦返青期土壤墒情监测方法的选择提供参考。     

基于间隙度的无人机林地航拍图像序列拼接方法

无人机林地航拍图像具有的分辨率高、数据量大、边缘丰富的特点,造成了特征点配准中误匹配率的增加,因此本文提出了一种新的无人机林地航拍图像序列拼接方法。分形中的间隙度可用于描述图像区域纹理的粗糙程度,本文首先利用间隙度特征选取图像中局部图像块作为候选区域查找特征点,减少了待配准的特征点数量,提高了特征点配准正确率;其次,采用全局拼接技术变换图像,减少传统拼接中矩阵连乘产生的误差的积累和传播。实验中选取了不同拍摄高度的两组图像序列,将本方法与传统的全局SURF特征方法和降采样图像拼接方法进行了对比,结果显示本方法可以有效拼接图像,同时不会损失原图像的精度信息,并从视觉效果和均方根误差两个角度证明了本文方法优于其他两种方法。      

基于无人机平台和图像分析的田间作物检测

为高效、精准、及时地获取农作物的空间分布及其面积,建立了基于无人机平台和图像分析的大田作物检测方法:采用小型四旋翼无人机搭载高性能数码相机获取作物图像后,通过图元分割和目视解译获得目标样本,提取其21维颜色特征和3维纹理特征,采用BP神经网络分类器和像素累加法进行作物种类识别和面积测量。试验结果表明,系统对小麦、油菜、蚕豆和大蒜的平均识别率达86%,面积测量的平均相对误差约为9.62%。     

基于无人机三维点云的玉米植株自动计数研究

植株计数是农民、育种专家等在整个作物生长季评估作物生长状况和管理实践的最常用方法之一,可用来进行合理的田间规划以及管理。针对高密度种植试验区高通量获取玉米自动株数方法匮乏的问题,本研究利用无人机遥感平台,获取田间314个不同基因型的玉米高密度育种小区的数码影像和激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)点云数据,发展了一种结合玉米三维空间信息的固定窗口局部最大值算法,实现了高密度玉米育种小区成株数的自动检测,并对比了基于此两种不同数据源的检测精度。该方法以冠层高度模型(canopy height model, CHM)中包含的株高信息为基础,以玉米种植株距为固定窗口进行单株玉米种子点检测,并将检测到的种子点与目视解译的玉米位置进行空间匹配来进行精度的评估。结果表明,基于无人机数码影像构建3种空间分辨率CHM的综合检测精度分别为81.30%、83.11%和78.93%;基于无人机LiDAR的综合精度分别为82.33%、88.66%和81.46%;基于两种数据源构建的CHM,均在空间分辨率为0.05 m时,获得最佳的检测精度。此外,当空间分辨率相同时,...     

基于图像识别的无人机精准喷雾控制系统的研究

【目的】针对传统的植保无人机喷雾作业时化肥农药浪费大,利用率低,造成环境污染的问题,研制一种基于图像识别的无人机精准喷雾控制系统。【方法】利用中值滤波算法对田间航拍图像进行去噪,采用分层K_means硬聚类算法实现对农田航拍图像的分割,提取非作物区域的颜色、纹理特征空间的22个特征参数,设计支持向量机分类器进行分类识别。根据优选的17个特征参数,利用以径向基函数作为核函数的支持向量机对非作物区域图像进行识别,并根据识别结果控制喷头,实现精准喷雾。【结果】测试样本的识别率可达为76.56%,在无干扰风场情况下,当P_阀为10%时,减施率可达32.7%。【结论】本系统为农业航空精准喷雾控制技术的应用提供了参考方向和决策支持。     

无人机可见光遥感木麻黄人工林株数提取方法比较研究

以福建平潭岛木麻黄人工林为研究对象,对比研究基于无人机可见光遥感数据的株数提取方法,探讨多种方法在不同林龄木麻黄人工林株数提取的适用性。通过轻型旋翼无人机获取研究区可见光相片,经预处理生成无人机可见光正射影像（DOM）和冠层高度模型（CHM）;分别选取成熟林、幼龄林6块标准地区域,使用基于冠层高度模型的局部最大值方法（LMC）、基于正射影像的局部最大值方法（LMD）、基于正射影像的多尺度分割方法（MST）提取标准地株数;最后通过3种方法提取的株数和实测数据进行对比分析。结果表明： 3种方法中LMC总体提取精度最高,F_score为0.97,而LMD和MST总体提取精度明显降低,F_score分别为0.90、0.78; LMC方法对幼龄林和成熟林的株数提取精度相近,幼龄林和成熟林的F_score皆为0.97。 LMD方法在成熟林的株树提取精度略高于幼龄林,尤其2种林龄类型的P值相差较大,幼龄林RE：0.97、P：0.81、F_score：0.88;成熟林RE：0.94、P：0.89、F_score：0.91。 MST方法在成熟林的株树提取精度明显高于幼龄林,幼龄林 RE：0.88、P：0.67、F_score：0.76;成熟林RE：0.88、P：0.74、F_score：0.81。因此,3种方法中,LMC总体株数提取精度最高,且适用于不同林龄的木麻黄人工林株数提取,可以满足实时、快速提取木麻黄人工林株数的需求。     

小型无人机机载农药变量喷洒系统设计

基于脉宽调制（Pulse Width Modulation,PWM）技术设计小型无人机机载农药变量喷洒系统,主要由药 箱、喷头、液泵及喷洒控制器组成,通过调整PWM 喷洒控制信号的占空比,改变液泵的工作时长,从而实现变量喷 洒。基于常量喷洒流量指标和机载喷洒系统的覆盖范围,确定PWM 频率为1 Hz,并建立了该频率下占空比与喷洒流 量之间的3 次多项式关系模型,模型决定系数达到0.9944。以关系模型为指导,分别测试了0.3、0.4、0.5 L/min 流量控 制指标下的变量喷洒试验效果,喷洒值和目标值之间误差分别为8.66%、4.50%和1.60%,达到变量喷洒控制的目的。     

无人旋翼机航空施药有效喷幅确定方法比较

针对无人旋翼机航空施药存在喷雾不均、施药效果差的问题,利用雾滴密度判定法、最小变异系数判定法和50%有效沉积判定法在静风条件下对单旋翼无人机航空施药时的喷雾幅宽和喷雾均匀性进行研究,结果表明:1)最小变异系数法得到的有效喷幅最小,仅为1.8m,沉积分布均匀性最好,变异系数仅为2.1%;2)雾滴密度判定法得到的有效喷幅最大,为3.9m,沉积分布均匀性也最差,变异系数为19.3%。3)通过最小变异系数判定法分析发现,药液沉积分布变异系数随着有效喷幅宽度的增加呈现先减小再增加的趋势,当有效喷幅超过一定值后,有效喷幅宽度与沉积分布变异系数成线性正相关。