基于无人机倾斜摄影的梯田区域DEM构建及微地形特征分析

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:NMGYXK110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
梯田是重要的坡面水土保持工程措施,在中国土壤流失方程CSLE(Chinese Soil Loss Equation)计算水力侵蚀时以工程措施因子进行定量表征,计算结果发现梯田区域存在较多的水土流失面积,未能充分体现出梯田有效降低水土流失的作用。因此,考虑从地形特征方面进行梯田定量表达。数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)是提取地形要素的主要信息源,但现有DEM数据无法真实表达梯田区域的微地形特征。而近年来无人机倾斜摄影由于其可以快速、精确、实时的获取地物影像的特点,被越来越多的应用于水土保持领域,为梯田区域微地形特征的准确表达提供了一种新的技术手段。本研究选取沂蒙山区蒙阴县的4个典型梯田区域,基于无人机倾斜摄影构建了高精度的DEM,通过提取坡度、坡长、坡度因子、坡长因子等地形特征与分辨率为5m的原始DEM对比,分析了倾斜摄影DEM在表达梯田区域微地形特征上的效果,为准确评价梯田区域水土流失提供参考。研究结果主要为:(1)布设6种像控点方案,方案a(四角单点,4个像控点)、方案b(四角点组,7个像控点)、方案c(四周均匀,12个像控点)、方案d(四周边点组均匀,13个像控点)、方案e(四周均匀加少量内部,18个像控点)、方案f(四周点组加少量内部,19个像控点)从定位精度、微地形特征测量精度、点云重现性等方面对比分析,筛选梯田区域倾斜摄影最优像控点布设方案。从定位精度看,水平方向上X、Y坐标的均方根误差在方案e达到稳定,X坐标保持在1.67m,Y坐标保持在1.88m,垂直方向上Z坐标的均方根误差在方案e上到达最小,为17.95m。从梯田区域微地形特征测量精度看,6种方案均具有较小的测量误差,田面宽度平均测量误差为0.24m,田坎高度为0.39m,田面坡度为2.46°,方案e和方案f的测量值都接近于真实值。从点云重现性看,6种方案的平均点云密度为243.07个/m~3,与对照方案点云的M3C2距离平均误差为0.116m,点云密度较大,距离误差较小,6个方案均可满足研究区模型精细化构建的要求。另外,结合外业布设效率,方案e(四周均匀布设,少量内部控制)为在梯田区域进行倾斜摄影测量的最佳像控点布设方案。(2)采用方案e像控点布设方式,在4个典型梯田区域上进行无人机倾斜摄影测量,经影像处理、点云滤波后构建出梯田倾斜摄影DEM,与5m分辨率的原始DEM进行对比。倾斜摄影DEM和原始DEM都能够反应出梯田区域的总体高程变化,前者分辨率更高为0.47m,可以更好的表现出相邻田面在高程上的差异。倾斜摄影DEM的高程剖面图呈阶梯状分布,转折部位明显,能表达更多梯田区域微地形的高低变化,从中还可看出梯田田面宽度、田坎高度等信息。(3)用LS因子计算工具分别从倾斜摄影DEM与原始DEM中提取地形特征因子并进行对比。从倾斜摄影DEM中提取的坡度较原始DEM变化范围更大,平均增幅257.83%,小坡度的栅格数量较原始DEM增长剧烈,与梯田的田面坡度较小相对应,大坡度栅格数量增加,与梯田的田坎坡度较大相对应,可以更好的反应出梯田田面与田坎处的坡度差异;坡长范围急剧减小,平均降幅87.40%,坡长值小的栅格数量显著增加,其他坡长值的栅格数量有所减少,与梯田的修建截断了原始坡面相对应;坡度因子和坡长因子是中国土壤流失方程中用来定量表示地形因子对土壤侵蚀影响的因子。坡度因子范围和平均值均增加,范围平均增幅152.76%,平均值增加2.03,小坡度因子栅格数量增多,中等坡度因子栅格数量减少,大坡度因子栅格虽有所增加但数量较少,与梯田田面与田坎坡度的差异相对应;坡长因子范围和平均值均减小,范围平均降幅25.52%,平均值减小1.23,小坡长因子栅格数量增多,表明梯田区域土壤侵蚀强度减小,与梯田具有良好的保水保土保肥作用一致。
其他文献
<正>在影响国民经济运行和各类市场主体经营活动的关键要素中,土地是计划管理色彩较为浓厚、自由流动合理配置程度较低的要素之一。工业用地是实体经济的重要空间载体,其高效合理配置关乎制造强国战略顺利实施。构建更加完善的要素市场化配置体制机制、提升城市发展质量,必须增强土地管理的灵活性,顺应城市和区域经济发展规律,以经济发展潜力较大的中心城市和城市群为建设用地供应主战场,提高产业用地供给与经济社会活动的适
期刊
新媒体技术背景下,受众审美、心理层面的需求不断变化,动画与漫画产业在创新发展的同时,两者相互借鉴学习。本文着眼于图像叙事下动画分镜与漫画分镜的界定、异同,利用国外一些漫画和动画的叙事典例,从分镜头、画面构图及叙事节奏等方面进行对比分析。研究分镜设计如何从静态转到动态,以及应用在不同领域的特点,有利于推动国内动漫产业的创新发展。
7月22日,中国最高人民法院(简称:最高法)联合国家发改委,共同发布《关于为新时代加快完善社会主义市场经济体制提供司法服务和保障的意见》(以下简称《意见》)。《意见》中明确,"修改完善民间借贷司法解释,大幅度降低民间借贷利率的司法保护上限,坚决否定高利转贷行为、违法放贷行为的效力。"监管设置保护上限,无疑是为了解决"融资难"、"融资贵"等问题。然而对于放贷方来说,这是对其成本的一次挤压;对于借贷方
目的 探讨神经生长因子(NGF)对胫骨骨折大鼠骨力学、骨强度及骨桥蛋白(OPN)及下游相关因子水平的影响。方法 将42只大鼠按照随机数字表法分为A组(腓肠肌两侧注射生理盐水)、B组(腓肠肌两侧注射NGF),每组21只。建立胫骨骨折模型后,观察两组骨痂的大小、骨折愈合情况,测定生物力学检测指标(最大载荷、弹性载荷、最大挠度)、胫骨骨强度指标(骨密度和骨矿含量),HE染色观察胫骨骨折形态,Wester
设计基于机器视觉技术的船舶智能导航系统,有效规划船舶路径,避开障碍物,实现船舶智能导航。该系统利用CCD摄像头拍摄船舶航行环境信息,利用机器视觉图像采集模块采集并处理环境信息,提取导航需要的信息;核心控制器利用基于小生境粒子群优化的多路径规划算法,设计导航路径,并传输至控制电机驱动模块与舵机控制模块;舵机控制模块接收导航信息后,精准调整舵机角度,控制船舶航行方向。通过电机驱动模块为船舶电机提供可靠
本文首先结合日本经济和人口结构发展情况,梳理了百年来日本的消费升级过程,解析了支撑日本消费升级的设计和科技发展,并分析了日本独具特色的旅游业和养老业。本文认为,当前中国所处的消费阶段类似日本"第三消费时代",并与其他"消费时代"并存。其次,分别从需求、渠道和供给三个角度分析了中国消费的新特征。最后,基于日本经验,从立法、顶层设计等几个方面得出了对中国的启示。
目的 缩短全口义齿修复患者平均椅旁治疗浪费时间,提高工作质量和效率。方法 按照问题解决型品管圈活动步骤进行问题改进,改进措施包括专项学习个别托盘制作、全数字化流程制作支架、改善基础设施、加强培训等。结果 全口义齿修复患者平均椅旁治疗浪费时间从113min缩短至28min,提高了工作效率,提升了圈员能力。结论品管圈作为一项有效的质量管理工具,其应用可以缩短全口义齿修复患者平均椅旁治疗浪费时间,值得推
本文在对空间数据仓库系统体系结构研究的基础上,分析了基于Oracle数据库管理系统的空间数据仓库构建的数据模型和空间数据的组织、存储与管理,并结合Oracle数据库管理系统提出了空间数据挖掘的基本方法。
目的:研究石菖蒲配伍冰片对癫痫大鼠行为学及血脑屏障(BBB)及海马组织中炎症因子表达的影响,探讨其防治癫痫的作用机制。方法:60只雄性SD大鼠,取10只作为正常对照组,取50只腹腔注射亚剂量戊四氮(PTZ)制备癫痫大鼠,将癫痫大鼠分为模型组、石菖蒲(6.5 g/kg)组、冰片(12.5 g/kg)组、石菖蒲-冰片组、卡马西平(0.125 g/kg)组,每组10只。各组大鼠给药1次/d,模型组和正常
目的:研究肌骨超声引导下腔内注射透明质酸钠联合康复运动治疗髋关节炎的临床效果。方法:采用随机数字表法将80例确诊为髋关节炎的患者随机分为观察组和对照组,每组40例。观察组行肌骨超声引导下透明质酸钠腔内注射联合康复运动治疗,对照组给予肌骨超声引导下透明质酸钠腔内注射治疗,随访评估治疗效果。分别于治疗前、治疗2周、1个月、3个月时及治疗结束6个月后采用数据评定量表(NRS)和视觉模拟评分法(VAS评分