一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统的制作方法

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统。

背景技术：

1、倾斜摄影通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的被测量物体的顶部细节及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成被测量物体真实的三维模型。

2、现有技术中，通过倾斜摄影技术对坡面进行建模以测量土壤侵蚀程度时，通常都是利用无人机技术来获取用于建模的图像，但是，这种技术用于对存在树林的坡面进行测量时，会由于树叶的遮挡导致无法获得侵蚀沟的图像，从而导致无法通过实现存在树林的坡面的土壤的侵蚀程度的测量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于公开一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，解决如何对存在树林的坡面进行土壤侵蚀程度的测量的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，包括移动装置、拍摄装置、控制装置、通信装置、建模装置和测量装置；

4、移动装置包括二维移动平台；二维移动平台能够带动拍摄装置在水平方向进行移动；

5、控制装置用于计算拍摄装置的拍摄坐标的集合，并基于拍摄坐标的集合对二维移动平台进行控制，使得二维移动平台将拍摄装置移动至拍摄坐标；

6、拍摄装置用于在拍摄坐标获取林地的坡面的坡面图像；

7、通信装置用于将拍摄装置在所有的拍摄坐标中拍摄得到的坡面图像发送至建模装置；

8、建模装置用于基于通信装置发送过来的坡面图像对林地的坡面进行三维建模，获得三维模型；

9、测量装置用于基于三维模型计算林地的坡面的侵蚀沟的体积。

10、可选的，移动装置还包括支撑组件；

11、支撑组件用于将二维移动平台水平固定在林地的坡面。

12、可选的，支撑组件包括四根竖杆；

13、四根竖杆的顶部的海拔高度相同，竖杆的顶部与二维移动平台的底部连接。

14、可选的，二维移动平台包括x轴方向移动设备和y轴方向移动设备；

15、x轴方向移动设备用于带动拍摄装置在x轴方向进行移动；y轴方向移动设备用于带动拍摄装置在y轴方向进行移动。

16、可选的，坡面图像包括前视图像、后视图像、下视图像、左视图像和右视图像；

17、拍摄装置包括前视摄像头、后视摄像头、下视摄像头、左视摄像头和右视摄像头；

18、前视摄像头、后视摄像头、下视摄像头、左视摄像头、右视摄像头分别用于拍摄前视图像、后视图像、下视图像、左视图像和右视图像。

19、可选的，控制装置包括降雨量传感器和计算模块；

20、降雨量传感器用于获取林地的坡面的降雨量；

21、计算模块用于基于降雨量计算拍摄装置的拍摄坐标的集合。

22、可选的，获取林地的坡面的降雨量，包括：

23、采用预设的测量间隔获取林地的坡面的降雨量。

24、可选的，基于降雨量计算拍摄装置的拍摄坐标的集合，包括：

25、采用自适应的计算周期计算拍摄坐标的集合；

26、每次计算拍摄坐标的集合的过程包括：

27、用表示开始计算拍摄坐标的时刻；

28、将获取时刻在时间区间范围内的降雨量保存到集合，表示设定的时长；

29、计算中的降雨量的总和；

30、基于计算x轴方向的坐标间隔和y轴方向的坐标间隔；

31、基于和将二维移动平台的底部所对应的平面分为多个面积为的矩形；

32、将每个矩形的中心的坐标作为拍摄坐标，将所有拍摄坐标保存到拍摄坐标的集合。

33、可选的，计算中的降雨量的总和，包括：

34、使用如下函数计算：

35、；表示中的降雨量i的值。

36、可选的，基于三维模型计算林地的坡面的侵蚀沟的体积，包括：

37、对三维模型进行识别，获取三维模型中的侵蚀沟的三维坐标；

38、基于侵蚀沟的三维坐标计算侵蚀沟的体积。

39、与现有技术相比，本发明通过在靠近林地的坡面设置拍摄装置来获取坡面图像，然后基于坡面图像建立三维模型，最后基于三维模型来计算侵蚀沟的体积，从而获得林地坡面的侵蚀程度。由于并不是在空中对坡面进行拍摄，因此，能够有效地对存在树林的坡面的土壤侵蚀情况进行测量。

技术特征：

1.一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，包括移动装置、拍摄装置、控制装置、通信装置、建模装置和测量装置；

2.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，移动装置还包括支撑组件；

3.根据权利要求2所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，支撑组件包括四根竖杆；

4.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，二维移动平台包括x轴方向移动设备和y轴方向移动设备；

5.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，坡面图像包括前视图像、后视图像、下视图像、左视图像和右视图像；

6.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，控制装置包括降雨量传感器和计算模块；

7.根据权利要求6所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，获取林地的坡面的降雨量，包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，基于降雨量计算拍摄装置的拍摄坐标的集合，包括：

9.根据权利要求8所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，计算中的降雨量的总和，包括：

10.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，其特征在于，基于三维模型计算林地的坡面的侵蚀沟的体积，包括：

技术总结
本发明属于测量领域，公开了一种基于倾斜摄影的林地坡面土壤侵蚀测量系统，包括移动装置、拍摄装置、控制装置、通信装置、建模装置和测量装置；移动装置包括能够带动拍摄装置在水平方向进行移动的二维移动平台；控制装置用于计算拍摄装置的拍摄坐标的集合，并基于拍摄坐标的集合对二维移动平台进行控制，使得二维移动平台将拍摄装置移动至拍摄坐标；拍摄装置用于在拍摄坐标获取林地的坡面的坡面图像；通信装置用于将坡面图像发送至建模装置；建模装置用于基于通信装置发送过来的坡面图像对林地的坡面进行三维建模，获得三维模型；测量装置用于基于三维模型计算林地的坡面的侵蚀沟的体积。本发明能够对存在树林的坡面的土壤侵蚀情况进行测量。

技术研发人员：王梓默,林士杰,何怀江,张大伟,朱红波,杨帆,包广道,张忠辉,杨雨春,罗也,刘婷,李岩,于忠亮,韩姣,包颖
受保护的技术使用者：吉林省林业科学研究院（吉林省林业生物防治中心站）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15