一种林中飞行无人机林下植被观测方法与流程

该技术是运用摄影测量原理解算林下植被的坐标。

二、技术背景

近年来，无人机遥感逐渐应用于森林调查中，但由于林区内部情况复杂，通常只能确定大范围的森林生长情况，而对于单株树木的信息提取比较困难，常用的方法是利用POS数据解算无人机所摄影像，对目标点物的信息进行提取。林中飞行的无人机由于受到外界干扰，无法精确得到POS数据，因此需要设置地面控制点并手动操控无人机对林下植被进行观测。

三、

技术实现要素：

该发明公开了用无人机在林中飞行观测植被的方法。用Mini无人机在树木间距2米以上修剪过的林地里飞行，单次飞行可以达到约1公里往返；但由于林间飞行时GPS/IMU误差太大，因此需要在飞行范围内设置地面控制点，采用正直摄影的方式对林下植被进行摄影观测，运用后方交会的方法求解影像的外方位元素，再运用前方交会的方法求解树木点位坐标。

在选地面上选取4个点作为控制点，用最小二乘平差法求解每幅影像的6个外方位元素，确定被摄物体与航摄影像的关系；正直摄影所得水平像片的内方位元素为(x⁰，y⁰，f)，根据共线条件方程将像点坐标(x⁰，y⁰)和地面控制点(X，Y，Z)看作已知值，并按照泰勒级数展开成线性形式，解得待定外方位元素Xs、Ys、Zs、ω、κ的值。

保持正直摄影的方式，获得两张水平像片，构建立体像对；以左影像为基准，即取摄影测量坐标系S₁-x₁y₁z₁为基准坐标系，则左影像S₁的外方位元素为Xs₁，Ys₁，Zs₁，ω₁＝0，κ₁＝0，右影像S₂的外方位元素为Xs₁+B，Ys₁，Zs₁，ω₁，κ₁；已知基线长为B，设目标点A(A为树木位置)在D-XYZ中的物方坐标为(X，Y，Z)，则得到求解目标点A物方空间坐标的计算公式其中p为像点左右视差(p＝x₁-x₂)；通过立体像对的绝对定向，将物方空间坐标(X，Y，Z)转换为地面测量坐标(X’，Y’，Z’)，可得到树木A的点位坐标。

四、附图说明：

无

五、具体实施方式：

1、在选地面上选取4个点作为控制点，并用Mini无人机在树木间距2米以上修剪过的林地里飞行，拍摄影像；

2、根据后方交会原理，求解每幅影像外方位元素Xs、Ys、Zs、ω、κ的值。

3、根据立体像对前方交会原理，求解树木的地面坐标(X’，Y’，Z’)。