基于贴近摄影测量的崩岗侵蚀监测技术.pdf

第 37 卷 第 8 期 农 业 工 程 学 报 Vol.37 No.8 2021 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2021 151 基于贴近摄影测量的崩岗侵蚀监测技术 李治郡，钟琳婷，黄炎和，葛宏力，朱 昱，蒋芳市，李晓非，张 越，林金石※ （福建农林大学资源与环境学院，福州 350002 ） 摘 要：在崩岗侵蚀研究中，为了高效精准的对高陡崩壁土体侵蚀沉积运移进行准确监测，运用无人机贴近摄影测量技 术对崩岗研究区进行数字影像采集，通过运动恢复结构-多视点匹配（Structure From Motion-Multi View Stereo，SFM-MVS） 技术，生成点云数据及研究区数字表面模型（Digital Surface Model，DSM ），利用ArcMap 进行叠加分析监测周期内研究 区侵蚀沉积变化。从定位精度、测量精度、重现性分析 3 个方面对贴近摄影测量技术进行误差及可行性分析。最终验证 结果贴近摄影测量技术总平均重投影误差为 0.19 mm，侵蚀沉积量总平均绝对误差为 0.006 m3 ，较传统倾斜摄影测量技术 误差降低了了 45.45% 。高程精度较倾斜摄影测量技术总体提升了 162.5%。重复点云数据高程误差的平均值仅为 0.36 mm， 识别图像及控制点误差均达到毫米级，因此利用无人机贴近摄影测量技术精度满足崩岗高陡崩壁监测需求，该技术可提 取崩岗研究区侵蚀地貌特征信息，是较为高效精准的研究侵蚀沉积过程的监测技术。 关键词：侵蚀；无人机；崩岗；贴近摄影测量 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.017 中图分类号：P237 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2021)-08-0151-09 李治郡，钟琳婷，黄炎和，等. 基于贴近摄影测量的崩岗侵蚀监测技术 [J]. 农业工程学报，2021，37(8)：151-159. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.017 Li Zhijun, Zhong Linting, Huang Yanhe, et al. Monitoring technology for collapse erosion based on the nap of the object photograph of UAV[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(8): 151-159. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.017 光雷达虽然测量速度优于全球定位系统，能够量化崩岗 0 引 言  侵蚀地貌的变化，但其价格昂贵，容易出现信息黑洞， 崩岗是中国热带及亚热带花岗岩地区一种典型的土 且获取影像数据分辨率很低，数据处理时间长，难以满 壤侵蚀类型，作为一种地貌过程，具有复杂多变的空间 足重复性监测的需求[8] 。三维激光扫描法可以获得高精度 形态、水力重力复合侵蚀的主要特点[1] 。崩岗系统由洪积 点云及厘米级的位移监测[9] ，但设备昂贵且仪器不方便携 扇、沟道、崩积堆、崩壁和集水坡面五个部分组成，各 带，同时会受到复杂地形及植被影响不适用于长时期野外 部分之间保持着能量与物