[发明专利]一种基于无人机的沙障固沙功能监测方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的沙障固沙功能监测方法；包括：采用无人机获取目标沙障控制区图像；对目标沙障控制区图像进行空三运算，获得目标沙障控制区的数字正射影像图DOM和数字地表模型图DSM；并对数字地表模型图DSM进行处理，获得目标沙障控制区的数字高程模型图DEM；根据数字高程模型图DEM绘制目标沙障控制区的地形图；根据数字正射影像图DOM、数字高程模型图DEM和地形图，计算目标沙障控制区的风积量和风蚀量；通过该方法能够快速有效地对沙障固沙功能进行监测，同时提高监测效率，降低监测成本。

技术领域

本发明属于防风固沙技术领域，特别是一种基于无人机的沙障固沙功能监测方法。

背景技术

目前，针对沙障固沙功能的监测仍然普遍采取传统的“标签法”。随着监测仪器的出现也产生了“积沙仪法”。这些方法是在沙障建植区即沙障控制区以地面形式设置标桩和积沙仪的定点固定的测量方法，最后以定位点的沙面活动变化来推算活沙障的固沙效果(固沙功能)。现在还没有利用航空无人机手段对沙障固沙功能进行大范围监测的技术手段。

传统沙障固沙功能监测方法具有以下不足：

一、传统的监测方法以定位点的沙面活动变化来推算活沙障的固沙效果(固沙功能)，无疑会对沙障整体(或一个完整的沙障建植区)的固沙效果定量评价带来一定的误差，况且风带动沙粒的流动在一定区域中并不呈现均一性，因此传统的以点带面的监测方法存在以偏概全的严重不足；

二、在通过传统监测方法进行大面积监测时，需要许多符合监测标准的标桩和仪器，同时还需要人工现地对标桩和仪器进行布设，并不时测量和取样记载；可见传统监测方法费时、费事、费力；

三、传统的监测方法中，标签法只能获得沙面的高度变化；积沙仪法只能获得沙粒移动的体积。也就是说，传统方法直接监测的仅为单项指标。并且通过传统监测方法无法监测到沙丘三维形态的直观变化。

因此，如何快速有效地对沙障固沙功能进行监测，同时提高监测效率，降低监测成本，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种基于无人机的沙障固沙功能监测方法，通过该方法能够快速有效地对沙障固沙功能进行监测，同时提高监测效率，降低监测成本。

本发明实施例提供了一种基于无人机的沙障固沙功能监测方法，包括：

S1、采用无人机获取目标沙障控制区图像；

S2、对所述目标沙障控制区图像进行空三运算，获得所述目标沙障控制区的数字正射影像图DOM和数字地表模型图DSM；并对所述数字地表模型图DSM进行处理，获得所述目标沙障控制区的数字高程模型图DEM；

S3、根据所述数字高程模型图DEM绘制所述目标沙障控制区的地形图；

S4、根据所述数字正射影像图DOM、数字高程模型图DEM和地形图，计算所述目标沙障控制区的风积量和风蚀量。

进一步地，所述S1具体包括：

布设像控点和检查点：在所述目标沙障控制区的四角及中心部位各设一个像控点，在所述无人机航飞区域内均匀布设多个检查点；

对所述无人机的飞行参数进行设置：所述无人机的旋偏角不大于15°；所述无人机的航线弯曲度不大于3％；所述无人机的航线旁向重叠度为70％；所述无人机的航摄像片航向重叠度为80％；所述无人机航速为7.9m/s；所述无人机航高为100m；所述目标沙障控制区航摄图像的长和宽比例为4:3。

进一步地，所述无人机上承载有RTK仪器和摄像机。

进一步地，所述S2具体包括：