CN106969752A - 一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法 - Google Patents

一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法。利用可避障MINI无人机在待测林中飞行，根据森林样地林木的疏密程度以及林冠遮挡情况，自动设定无人机可避障距离，一般设定为1～2米，通过提前安置标志点或定长标志杆，采用林冠下倾斜摄影方式，分别在待测林木竖直上下两个位置进行竖直上下两次倾斜摄影，通过摄影立体像对解算，可获取森林样地样木任意处相对坐标位置、胸径D1.3以及任意处林木直径Di样地因子。

Description

一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法
一、技术领域
本发明涉及一种森林样地因子的测算方法，特别是一种利用可避障无人机在林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法。
二、技术背景
随着林业调查信息化的不断发展，航空遥感及摄影测量技术越来越多的被应用在林业调查中。鉴于森林样地内部林木生长情况的复杂性，森林大面积的快速测量仅仅局限在林冠上层，森林因子的提取也仅仅局限在冠径等几个简单的调查因子，而详细的森林调查因子仍需要人工在林冠下进行。传统的人工调查方式费时费力，需要耗费较大的工作量在内业和外业上；而传统的无人机遥感摄影测量也存在很大的局限和弊端，都难以实现林冠下大面积森林样地因子的提取。因此，在林业调查中，急需一种解决目前无人机林冠下摄影测量问题的技术和方法。
三、发明内容
为了克服传统无人机遥感森林样地因子调查的局限性，实现森林样地全面快速测量，本发明提供了一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法。
主要发明内容：
利用可避障MINI无人机在待测林中飞行，根据森林样地林木的疏密程度以及林冠遮挡情况，自动设定无人机可避障距离，一般设定为1～2米，通过提前安置标志点或定长标志杆，采用林冠下倾斜摄影方式，分别在待测林木竖直上下两个位置进行倾斜摄影，通过摄影立体像对解算，可获取森林样地样木任意处相对坐标位置、胸径D1.3以及任意处林木直径Di，i取值为1,2,3，…，n。
利用可避障无人机对待测林木进行一次倾斜摄影后，竖直抬升无人机位置进行第二次倾斜摄影，要求两次摄影都能拍到标志点或定长标志杆，根据提前安置的标志点或定长标志杆，通过后方交会解算出无人机摄影像片的外方位元素；利用数学模型①其中，(Xi,Yi,Zi)为任意像点对应的物方坐标，B为无人机两次摄影抬升的距离，xi1,yi1,xi2分别表示两次摄影像片同名点的像方坐标，p为像点左右视差，p＝x1-x2，表示倾斜摄影的倾角，求得任意目标点的物方坐标；利用数学模型②其中，ΔX,ΔY,ΔZ表示两点的坐标差值，解算出林木任意直径值。
本项发明与现有方法相比具有以下优点：
(1)提高了传统调查的效率，降低了传统调查的成本。
(2)实现林冠下森林样地因子的自动、快速测量。
(3)补充了无人机遥感摄影测量的空白区，实现了森林全方位调查。
四、具体实施方式：
利用可避障MINI无人机在林冠下进行森林样地因子的倾斜摄影测量，是对传统森林调查和传统无人机摄影测量方式的改进和创新，提供了一种新的森林样地因子调查思路和模式，具体是：
1)利用可避障MINI无人机在待测林中飞行，根据森林样地林木的疏密程度以及林冠遮挡情况，自动设定无人机可避障距离，一般设定为1～2米；
2)在待测林中提前安置标志点或定长标志杆，采用林冠下倾斜摄影方式，利用可避障无人机对待测林木进行一次倾斜摄影后，竖直抬升无人机位置进行第二次倾斜摄影，通过摄影立体像对解算，后方交会解算出无人机摄影像片的外方位元素；
3)利用数学模型①其中，(Xi,Yi,Zi)为任意像点对应的物方坐标，B为无人机两次摄影抬升的距离，xi1,yi1,xi2分别表示两次摄影像片同名点的像方坐标，p为像点左右视差，p＝x1-x2，表示倾斜摄影的倾角，求得任意目标点的物方坐标；
4)利用数学模型②其中，ΔX,ΔY,ΔZ表示两点的坐标差值，解算出林木任意直径值。

Claims (2)

1.一种可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法，其特征是：利用可避障MINI无人机在待测林中飞行，根据森林样地林木的疏密程度以及林冠遮挡情况，自动设定无人机可避障距离，一般设定为1～2米，通过提前安置标志点或定长标志杆，采用林冠下倾斜摄影方式，分别在待测林木竖直上下两个位置进行倾斜摄影，通过摄影立体像对解算，可获取森林样地样木任意处相对坐标位置、胸径D1.3以及任意处林木直径Di，i取值为1,2,3，…，n。
2.根据权利要求1所述的可避障无人机林冠下倾斜摄影测算森林样地因子的方法，其特征是：利用可避障无人机对待测林木进行一次倾斜摄影后，竖直抬升无人机位置进行第二次倾斜摄影，要求两次摄影都能拍到标志点或定长标志杆，根据提前安置的标志点或定长标志杆，通过后方交会解算出无人机摄影像片的外方位元素；利用数学模型①其中，(Xi,Yi,Zi)为任意像点对应的物方坐标，B为无人机两次摄影抬升的距离，xi1,yi1,xi2分别表示两次摄影像片同名点的像方坐标，p为像点左右视差，p＝x1-x2，表示倾斜摄影的倾角，求得任意目标点的物方坐标；利用数学模型②其中，ΔX,ΔY,ΔZ表示两点的坐标差值，解算出林木任意直径值。
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CN108680145A (zh) * 2018-05-17 2018-10-19 北京林业大学 一种避障无人机抵近林冠处观测林分结构的方法

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