一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種森林固定樣地調(diào)查中樣木測量和三維建模的數(shù)據(jù)獲取方法，特別 是一種無人機(jī)森林固定樣地傾斜攝影的技術(shù)方法。 二、 技術(shù)背景
[0002] 傳統(tǒng)的森林固定樣地調(diào)查所采用的方法，主要是結(jié)合人工地面定期實測與航空遙 感和航天衛(wèi)星遙感進(jìn)行森林資源協(xié)助調(diào)查，還有就是目前采用采用的無人機(jī)航拍正直攝影 方法，但上述技術(shù)方法在實際操作實踐中存在著明顯的缺點和不足：
[0003] ①利用地面樣地進(jìn)行定期實測，需要投入大量的人力物力，成本高，工作強(qiáng)度大， 且測量周期長，尤其是對于突發(fā)性的林火災(zāi)害，難以開展調(diào)查。
[0004] ②利用普通的載人航空遙感由于需要轉(zhuǎn)場等諸多環(huán)節(jié)，費用比較高，安全性差，難 以經(jīng)常性開展。
[0005] ③采用航天衛(wèi)星遙感監(jiān)測時，由于傳感器在云層之上，影像清晰度受云層影響較 大，高分辨率的遙感衛(wèi)星都是商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射，影像價格昂貴，重訪周期固定，獲取特定時間 特點地點的影像困難。
[0006] ④利用無人機(jī)正直攝影技術(shù)觀測森林樣地，一般只能獲取到樹冠信息，而求算生 物量和蓄積量的樹木參數(shù)信息難以獲取，這對森林固定樣地的測量意義不大。
[0007] 所以在森林資源調(diào)查過程中，采用傳統(tǒng)的地面樣地定期實測、載人航空遙感和航 天衛(wèi)星遙感技術(shù)以及無人機(jī)正直攝影技術(shù)時，存在著諸多問題。為了克服上述森林固定樣 地調(diào)查中出現(xiàn)的缺點和不足，本發(fā)明提出了一種無人機(jī)森林固定樣地傾斜攝影技術(shù)方法。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服傳統(tǒng)的地面樣地定期實測、載人航空遙感和航天衛(wèi)星遙感技術(shù)以及無人 機(jī)正直攝影技術(shù)獲取森林固定樣地信息中存在的不足和缺點，本發(fā)明提出的是一種無人機(jī) 森林固定樣地傾斜攝影技術(shù)方法。
[0009] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0010] 1.利用無人機(jī)攝影技術(shù)，將無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用在森林固定樣地測量中；然 后，根據(jù)固定樣地的大小，合理確定無人機(jī)傾斜攝影方案，進(jìn)而求得森林樣地的參數(shù)，最終 求得森林中的生物量和蓄積量。
[0011] 2.由于森林固定樣地的地形不同，可以將其劃分為三類：平地、上坡向 地和下坡向地。針對森林樣地的這三種不同地形，我們采取了不同的攝影方案， 實現(xiàn)了森林固定樣地的全面無人機(jī)攝影信息提取。①森林固定樣地是平地時，我 們可以利用幾何關(guān)系，建立Β、Η、ω、β和待測樣地邊長 a之間的函數(shù)關(guān)系，即：
【主權(quán)項】
1. 一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法，其特征是：利用無人機(jī)攝影技術(shù)，將 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用在森林固定樣地測量中，然后，根據(jù)固定樣地的大小，合理確定無 人機(jī)傾斜攝影方案，進(jìn)而求得森林樣地的參數(shù)，最終求得森林中的生物量和蓄積量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法，其特征是：當(dāng)待測 森林固定樣地是平地時，我們可以由此建立森林的平地傾斜攝影方案；然后，我們可以利 用幾何關(guān)系，建立無人機(jī)兩次攝影的基線長B、無人機(jī)飛行高度H、無人機(jī)傾斜攝影角度 ω以及無人機(jī)的相機(jī)拍攝視場角β之間的聯(lián)系；最后，由于森林樣地的待測單位一般為 666. 667m2,我們可以結(jié)合前邊形成的幾何關(guān)系建立無人機(jī)森林樣地觀測的最佳飛行方案， 各參數(shù)滿足以下關(guān)系(抑0一其中，B為無人機(jī) t 兩次攝影的基線長，H為無人機(jī)飛行高度，ω為無人機(jī)傾斜攝影角度，β為無人機(jī)的相機(jī)拍 攝視場角，a為森林固定樣地的邊長。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法，其特征是：當(dāng)待測森 林固定樣地是傾角為6的上坡向時，我們可以由此建立森林樣地上坡向傾斜攝影方案；然 后，利用幾何關(guān)系，建立Β、Η、ω、β和待測樣地邊長 a之間的函數(shù)關(guān)系，即：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法，其特征是：當(dāng)待測森 林固定樣地是傾角為6的下坡向時，我們可以由此建立森林樣地下坡向傾斜攝影方案；然 后，利用幾何關(guān)系，建立Β、Η、ω、β和待測樣地邊長 a之間的函數(shù)關(guān)系，即：
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種森林固定樣地?zé)o人機(jī)傾斜攝影技術(shù)方法。該發(fā)明是利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，針對森林固定樣地的三種不同地形(平地、上坡向地和下坡向地)，建立無人機(jī)兩次攝影點間的基線長B、無人機(jī)從起飛地點算起的飛行高度H、無人機(jī)傾斜攝影角度ω、無人機(jī)的相機(jī)拍攝視場角β以及森林固定樣地的邊長a之間的幾何方案關(guān)系，由此分別設(shè)計不同地形情況的最優(yōu)飛行方案。然后可以依此為基礎(chǔ)，測量獲取森林樣地各種參數(shù)，最終求得森林中的生物量和蓄積量。
【IPC分類】G01C11-00
【公開號】CN104634322
【申請?zhí)枴緾N201510064808
【發(fā)明人】馮仲科, 劉金成
【申請人】北京林業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月6日