【摘要】：低空無人機(jī)遙感技術(shù)是目前水土保持行業(yè)治理與發(fā)展的新技術(shù)和新的開發(fā)應(yīng)用方向。如何通過高精度獲取水土保持治理相關(guān)的土地利用、植被等信息是將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水土保持治理需要解決的關(guān)鍵問題之一�；诖�,本論文探討了無人機(jī)遙感技術(shù)在點(diǎn)狀水土保持生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中植被、防治責(zé)任范圍和擾動(dòng)地貌信息快速提取的可行性和開發(fā)應(yīng)用研究,對于將無人機(jī)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于水土保持建設(shè)具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義和實(shí)踐價(jià)值。遙感技術(shù)常用于水土保持小流域綜合治理,而在小范圍、小規(guī)模的點(diǎn)狀生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目遙感影像解譯精度并不高。試驗(yàn)以渭南市合陽縣九龍活動(dòng)公園作為研究對象,影像分析基礎(chǔ)選擇無人機(jī)航拍制作的正射影像圖。在ARCGIS及ENVI軟件的支持下,對以往水土保持中難以界定的防治責(zé)任范圍、擾動(dòng)地貌及植被覆蓋進(jìn)行矢量化處理,系統(tǒng)分析試驗(yàn)區(qū)在遙感影像觀測中擾動(dòng)地貌及植被覆蓋的演變結(jié)果,并進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)范圍合規(guī)性判別及植被恢復(fù)效果評價(jià)。研究取得成果如下:(1)飛行實(shí)施工作包括70m、150m、250m三種航高飛行航帶,采用Agisoft photoscan軟件影像快速拼接功能,自動(dòng)化生成試驗(yàn)區(qū)高分辨率正射影像圖,影像精度采用實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)合像控點(diǎn)對比方式進(jìn)行誤差檢驗(yàn)。影像檢測結(jié)果表明,低空飛行狀態(tài)下,影像重疊度和平面精度隨著航高的降低而提升;其中70m航帶水平分辨率高達(dá)0.2m。(2)植被面積提取主要通過ENVI非監(jiān)督分類功能實(shí)現(xiàn),采用聚類處理及分類結(jié)果合并兩種方式提升了植被識別精度。在人機(jī)交互方式的幫助下,實(shí)現(xiàn)了更高精度的分類水平,提取植被面積與實(shí)測面積誤差為3.6%。人機(jī)交互識別的植被圖斑可避免影像自動(dòng)化識別過程中的同物異譜現(xiàn)象并且改善了提取精度,得到了可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果。(3)在ARCGIS軟件及人機(jī)交互的幫助下,一是將防治責(zé)任范圍柵格圖件進(jìn)行矢量化處理,二是利用裁剪矢量邊界文件獲取試驗(yàn)區(qū)擾動(dòng)地貌范圍矢量圖,三是完成綠化圖斑整理工作。(4)綜合上述研究結(jié)果,經(jīng)GIS空間疊加分析,利用防治責(zé)任范圍與擾動(dòng)范圍矢量圖可驗(yàn)證目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)的擾動(dòng)范圍合規(guī)性,計(jì)算擾動(dòng)土地整治率為100%。對比分析設(shè)計(jì)綠化圖斑與目視識別植被圖斑發(fā)現(xiàn),高重疊率的植被圖斑可反映良好的植被恢復(fù)效果,大部分植被圖斑實(shí)施效果基本滿足設(shè)計(jì)要求。此外,計(jì)算得出林草植被恢復(fù)率為96.51%。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S157;S127
【圖文】：

圖 2-1 試驗(yàn)區(qū)地理位置圖FIG 2-1 Geographical location map project area2.1.2 水土流失及水土保持現(xiàn)狀（1）水土流失現(xiàn)狀園區(qū)總面積 4.41km2，其中水土流失面積 133.18hm2，占總面積的 30.22%，土壤侵蝕模數(shù)為 770t/km2·a，年土壤流失總量 1024.10t，水土流失以輕度水力侵蝕為主。按《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》，園區(qū)內(nèi)土壤侵蝕強(qiáng)度分級為：輕度侵蝕面積 117.2hm2，占水土流失面積的 88.00%；中度侵蝕面積 15.98hm2，占水土流失面積的 12%。詳見水土流失強(qiáng)度分級表 2-1。（2）水土保持現(xiàn)狀園區(qū)項(xiàng)目實(shí)施前植被狀況較差，綠化種類少。下大雨時(shí)，由于整體坡向舊城區(qū)，加之渠系建設(shè)不完善，地表很難在短時(shí)間內(nèi)吸收、截流大量雨水，致使雨水夾裹泥土經(jīng)常沿城區(qū)連接街道任意流淌，泥水時(shí)常漫過街面，既影響城市環(huán)境美觀，也給城市防內(nèi)澇造成很大隱患。針對上述問題，一期項(xiàng)目已對園區(qū)內(nèi)荒地進(jìn)行了部分綠化，初步治理了水土流失現(xiàn)象，截止目前，園區(qū)已有道路 30.51km，實(shí)現(xiàn)了 80%的聯(lián)通。已治理水土流

8 無人機(jī)遙感技術(shù)在點(diǎn)狀生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息快速提取研究第三章 數(shù)據(jù)獲取及處理3.1 飛行器及機(jī)載傳感器本文試驗(yàn)選擇渭南市合陽縣九龍活動(dòng)公園植被組成豐富的核心區(qū)，地理范圍為東經(jīng)110.1389°~110.1429°，北緯為 35.2487°~35.2538°，高程范圍為 741~758m，研究區(qū)面積為 11.81hm2。航拍現(xiàn)狀如圖 3-1 所示，飛行環(huán)境滿足天氣晴朗，光照充足的要求，且試驗(yàn)區(qū)地勢較為平坦，區(qū)內(nèi)無高大建筑遮擋。

航拍現(xiàn)狀如圖 3-1 所示，飛行環(huán)境滿足天氣晴朗，光照充足的要求，且試驗(yàn)較為平坦，區(qū)內(nèi)無高大建筑遮擋。圖 3-1 試驗(yàn)區(qū)航拍圖FIG 3-1 Aerial view針對小范圍區(qū)域進(jìn)行低空快速攝影需求，本次試驗(yàn)采用大疆悟 1 微型無人機(jī)非量測全彩數(shù)碼相機(jī)禪思 x3 獲取航攝圖像。無人機(jī)及相機(jī)分別如圖 3-2 和圖 3-參數(shù)見表 3-1、3-2。

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本文編號：2747370