[发明专利]一种基于无人机激光雷达的玉米涝渍灾害评估方法及系统有效
申请号: | 201710100788.7 | 申请日: | 2017-02-23 |
公开(公告)号: | CN106950573B | 公开(公告)日: | 2019-09-10 |
发明(设计)人: | 董燕生;赵春江;杨贵军;李振海;杨浩;徐波;赵晓庆;顾晓鹤;龙慧灵;冯海宽 | 申请(专利权)人: | 北京农业信息技术研究中心 |
主分类号: | G01S17/88 | 分类号: | G01S17/88;G01S17/08;G01S7/48 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王庆龙 |
地址: | 100097 北京市海淀区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 无人机 激光雷达 玉米 灾害 评估 方法 系统 | ||
1.一种基于无人机激光雷达的玉米涝渍灾害评估方法,其特征在于,所述方法包括:
根据预先获取的玉米种植区域的LIDAR点云数据,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据;
根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,得到所述玉米种植区域的冠层高度信息;
以及,对所述玉米种植区域的冠层高度信息进行涝渍灾害等级划分,得到所述玉米种植区域的涝渍灾害评估结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预先获取的玉米种植区域的点云数据,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据,包括:
控制无人机上的激光探测与测量LIDAR设备对所述玉米种植区域进行点云数据采集;
以及,将采集到的所述点云数据依次进行噪声去除及数据分类提取处理,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,得到所述玉米种植区域的冠层高度信息,包括:
根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,生成所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM;
以及,根据所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM,得到所述玉米种植区域内全部像素点的冠层高度信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,生成所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM,包括:
分别对所述玉米点云数据和地面点回波点云数据进行克里金插值处理;
根据所述玉米点云数据生成所述玉米种植区域的数字地表模型DSM,并根据所述地面点回波点云数据生成所述玉米种植区域的数值高程模型DEM;
以及,根据所述数字地表模型DSM与所述数值高程模型DEM的差值,生成所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述玉米种植区域的冠层高度信息进行涝渍灾害等级划分,得到所述玉米种植区域的涝渍灾害评估结果,包括:
根据所述玉米种植区域的实际涝渍灾害数据,获取所述玉米种植区域的涝渍灾害等级;
以及,根据所述涝渍灾害等级对所述玉米种植区域的冠层高度信息进行涝渍灾害等级划分,得到所述玉米种植区域的涝渍灾害评估结果。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述玉米种植区域的实际涝渍灾害数据,获取所述玉米种植区域的涝渍灾害等级,包括:
获取所述玉米种植区域的实际涝渍灾害数据;
根据所述实际涝渍灾害数据,采用正态统计理论得到所述实际涝渍灾害数据的均值μ和标准差σ;
以及,将μ-σ和μ+σ作为划分所述玉米种植区域的涝渍灾害等级的阈值,得到所述玉米种植区域的涝渍灾害等级。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用全球定位系统GPS接收机对所述玉米种植区域进行田间现场调查面状取样;
以及,将所述田间现场调查面状取样的结果作为所述涝渍灾害评估结果的真值样本,对所述涝渍灾害评估结果进行精度评价。
8.一种基于无人机激光雷达的玉米涝渍灾害评估系统,其特征在于,所述系统包括:
点云数据获取模块,用于根据预先获取的玉米种植区域的LIDAR点云数据,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据;
冠层高度信息计算模块,用于根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,得到所述玉米种植区域的冠层高度信息;
涝渍灾害评估模块,用于对所述玉米种植区域的冠层高度信息进行涝渍灾害等级划分,得到所述玉米种植区域的涝渍灾害评估结果。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述点云数据获取模块包括:
点云数据采集单元,用于控制无人机上的激光探测与测量LIDAR设备对所述玉米种植区域进行点云数据采集;
点云数据处理单元,用于将采集到的所述点云数据依次进行噪声去除及数据分类提取处理,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述冠层高度信息获取模块包括:
冠层高度模型获取单元,用于根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,生成所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM;
冠层高度信息获取单元,用于根据所述玉米种植区域中的冠层高度模型CHM,得到所述玉米种植区域内全部像素点的冠层高度信息。
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