一种快速精确确定林窗形状和面积的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104061904104061904A(43)申请公布日2014.09.24(21)申请号201310095191.X(22)申请日2013.03.22(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号(72)发明人张玉波宋国华李俊清(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人刘冬梅(51)Int.Cl.G01C11/00(2006.01)G01B11/28(2006.01)G01B11/24(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称一种快速精确确定林窗形状和面积的方法(57)摘要本发明公开了一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，步骤：（1）确定待测林区的坐标；（2）根据坐标，地面处理系统控制无人机遥感系统飞行到待测林区上空距地面200米处，悬停；（3）通过无人机遥感系统对待测林区进行航拍：所述的无人机遥感系统包括：控制模块（210），其接收来自所述地面处理系统的指令，并基于所接收到的数据对动力模块、全球定位系统模块、拍摄模块进行控制，拍摄模块，用以接收控制模块的指令，基于所接收到的指令进行航拍；（4）对航拍照片进行处理：利用ERDAS软件对航拍照片进行处理；（5）计算林窗形状和面积。该方法具有快捷、精确、反应灵敏、结构简单、省时省力等优点，可以推广应用。CN104061904ACN10469ACN104061904A权利要求书1/2页1.一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）确定待测林区的坐标；（2）根据坐标，地面处理系统控制无人机遥感系统飞行到待测林区上空距地面200米处，悬停；（3）通过无人机遥感系统对待测林区进行航拍：所述的无人机遥感系统包括：控制模块（210），其接收来自所述地面处理系统的指令，并基于所接收到的数据对动力模块、全球定位系统模块、拍摄模块进行控制，所述控制模块包括：中央控制器（211），其用以接收来自三轴陀螺仪（300）和三轴加速度计（301）传输的数据、接收来自所述地面处理系统的数据、来自三轴陀螺仪（212）和三轴加速度计（213）的传输数据以及来自超声波测距仪或气压计的测量数据，并对所接收到的各种数据进行处理以基于处理结果来控制相机；控制电子调速器，从而能够通过所述电子调速器实时调整各所述电机的转速，三轴陀螺仪（212），测量无人机遥感系统的角速度信息，三轴加速度计（213），测量无人机遥感系统的加速度信息，超声波测距仪（214），其用以在所述无人机遥感系统与地面相距不大于2米时测量所述无人机遥感系统与地面之间的距离；气压计（215），其用以在所述无人机遥感系统与地面相距大于2米时测量所述无人机遥感系统与地面之间的距离；拍摄模块，用以接收控制模块的指令，基于所接收到的指令进行航拍，所述拍摄模块包括：三轴陀螺仪（300），其用以测量所述相机（302）的角速度信息，三轴加速度计（301），其用以测量所述相机（302）的加速度信息；（4）对航拍照片进行处理：获得林冠层的航拍照片后利用ERDAS软件进行处理，将航拍照片中构成森林群落的树种与林窗分离；（5）计算林窗形状和面积：将分离后的林窗照片导入到ARCMAP软件中处理，得到林窗的形状和各个林窗的面积数据。2.根据权利要求1所述的一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，在步骤（1）中，确定待测林区的地理坐标需要人工确定。3.根据权利要求1所述的一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，在步骤（2）中，中央控制器（211）接收来自所述地面处理系统的数据、来自三轴陀螺仪（212）和三轴加速度计（213）的传输数据以及来自超声波测距仪或气压计的测量数据，并对所接收到的各种数据进行处理以基于处理结果来控制所述电子调速器，从而能够通过所述电子调速器实时调整各所述电机的转速，进而控制无人机遥感系统。其中，在步骤（2）中，中央控制器不接收拍摄模块中的三轴陀螺仪（300）与三轴加速度计（301）的信息，不对相机进行调整。4.根据权利要求1所述的一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，在步骤（3）中，动力模块（220），用以使无人机遥感系统飞行，所述动力模块包括：水平方向上的四个电机（221）,用于为无人机遥感系统提供动力，并且用于带动螺旋桨（223），以完成无人机飞行工作，2CN104061904A权利要求书2/2页电子调速器（222），用于实时调整各个电机的转速，利用转速差来保持无人机遥感系统的平衡。5.根据权利要求1所述的一种快速精确确定林窗形状和面积的方法，在步骤（3）中，全球定位系统模块（304），接收中央控制器的信号，在所述无人