發(fā)布時間：2020-11-20 05:04

　　 傳統(tǒng)的水土保持監(jiān)測方法已經(jīng)不能很好滿足現(xiàn)階段水土保持監(jiān)測工作的需求,如何利用現(xiàn)有的技術(shù)方法對生產(chǎn)建設(shè)項目進行及時、全面、有效的水土保持監(jiān)測是一個亟待解決的問題�；�于此,本文將無人機遙感應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測工作中,借助大疆精靈4pro小型無人機低空遙感航測平臺,運用Agisoft Photoscan、Arc GIS、互動地圖等軟件,獲取監(jiān)測對象位置、長度、面積及體積等關(guān)鍵的監(jiān)測數(shù)據(jù),以新的方式替代以往水土保持監(jiān)測的工作方法,具有較強的科研價值和現(xiàn)實意義。本次研究選擇線性生產(chǎn)建設(shè)項目為研究對象,以山西省某條在建鐵路為例,采用小型無人機進行航拍,將這種低空遙感技術(shù)運用于該生產(chǎn)建設(shè)項目的水土保持監(jiān)測中。使用大疆精靈4小型無人機進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集,借助Agisoft Photoscan軟件進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,得到地圖瓦片、正射影像、DEM、三維模型,通過目視數(shù)據(jù)獲取法、計算機輔助法,獲取水土保持監(jiān)測所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。研究取得成果如下:(1)無人機外業(yè)航拍采集數(shù)據(jù),獲取了較高質(zhì)量的航拍數(shù)據(jù)在進行生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測時,通過對無人機外業(yè)航拍所涉及云臺相機校準(zhǔn)、航拍氣象情況選擇(云量、太陽高度角、風(fēng)速)、航線規(guī)劃、像控點布設(shè)等問題的研究,明確在水保監(jiān)測中利用無人機外業(yè)航拍所應(yīng)遵循的原則及注意事項,以求獲得較高質(zhì)量的航拍數(shù)據(jù)。(2)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,獲取了正射影像、DEM等成果并驗證其高程精度利用Agisoft Photoscan軟件進行內(nèi)業(yè)處理,流程包括:低質(zhì)量航拍數(shù)據(jù)剔除、航拍圖片導(dǎo)入、航片對齊、控制點加入、航片優(yōu)化對齊、密集點云建立、網(wǎng)格生成、紋理生成,最后獲取地圖瓦片、正射影像、DEM等成果并驗證其高程精度基本滿足水土保持監(jiān)測的需求。(3)基于內(nèi)業(yè)處理成果提取了水土保持監(jiān)測所需數(shù)據(jù),通過目視法數(shù)據(jù)獲取法、計算機輔助法,利用無人機航拍直接得到的單幅高清圖片、視頻和內(nèi)業(yè)處理得到地圖瓦片、正射影像、DEM等成果,獲取水土保持監(jiān)測所需的相關(guān)數(shù)據(jù),包括:水土流失及水土保持措施實施的直觀特征、用地類型分類、土地擾動面積量算及變化、土石方體積量算等。(4)對重點監(jiān)測目標(biāo)三維建模并進行了三維動漫展示以該鐵路某隧道進口棄渣場、1號斜井棄土場、路基棄土場、隧道出口棄渣場為例,使用無人機航拍借助Agisoft Photo Scan軟件對重點監(jiān)測目標(biāo)進行三維建模,并利用三維動漫展示對一些典型的棄土渣場進行展示,十分直觀地掌握這些重點監(jiān)測目標(biāo)的特征信息與變化。此次研究借助大疆精靈4pro無人低空遙感航測平臺,獲取監(jiān)測對象的位置、長度、面積、體積等關(guān)鍵的監(jiān)測數(shù)據(jù),更高效、更精準(zhǔn)地開展生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測工作。小型無人機在生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用性研究,具有較強的科研價值和現(xiàn)實意義。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S157
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外無人機應(yīng)用研究進展
        1.2.1 國外無人機應(yīng)用研究進展
        1.2.2 國內(nèi)無人機應(yīng)用研究進展
        1.2.3 無人機在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
第二章 研究目標(biāo)及內(nèi)容
    2.1 研究目標(biāo)及內(nèi)容
    2.2 研究內(nèi)容
    2.3 技術(shù)路線
第三章 無人機數(shù)據(jù)采集及處理
    3.1 相關(guān)術(shù)語和定義
    3.2 無人機配置
        3.2.1 飛行平臺參數(shù)
        3.2.2 云臺參數(shù)
    3.3 研究區(qū)概況
        3.3.1 項目基本情況
        3.3.2 項目區(qū)自然概況
        3.3.3 水土流失狀況
    3.4 外業(yè)數(shù)據(jù)采集
    3.5 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
        3.5.1 內(nèi)業(yè)處理工具
        3.5.2 內(nèi)業(yè)處理對象
        3.5.3 數(shù)據(jù)處理過程
        3.5.4 數(shù)據(jù)處理成果
    3.6 處理成果精度檢驗
        3.6.1 精度檢驗方法
        3.6.2 精度檢驗對象
        3.6.3 精度檢驗結(jié)果
第四章 監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用
    4.1 目視法數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用
        4.1.1 單幅無人機圖像數(shù)據(jù)
        4.1.2 單幅無人機圖像與互動地圖相結(jié)合
        4.1.3 無人機低空視頻拍攝巡查
    4.2 計算機輔助法數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用
        4.2.1 用地類型分類
        4.2.2 擾動范圍量算及變化
        4.2.3 土石方體積量算
    4.3 重點監(jiān)測目標(biāo)三維建模及三維動漫展示
        4.3.1 棄渣場三維建模
        4.3.2 棄渣場三維動漫展示
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 存在問題
    5.4 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷

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本文編號：2890995