沟壁坡度对侵蚀沟三维重建误差的影响

作     者：甄怀才 张兴义 杨薇 乔宝玲 徐金忠 谷思玉 李浩 ZHEN Huaicai;ZHANG Xingyi;YANG Wei;QIAO Baoling;XU Jinzhong;GU Siyu;LI Hao

作者机构：中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 黑龙江省水利科学研究院哈尔滨150081 

出 版 物：《水土保持学报》 (Journal of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2020年第34卷第3期

页      面：61-66,72页

核心收录：

学科分类：081802[工学-地球探测与信息技术] 082802[工学-农业水土工程] 0907[农学-林学] 08[工学] 09[农学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC0504200) 国家自然科学青年基金项目(41601289) 

主　　题：侵蚀沟 无人机 高程误差 沟壁坡度 数字表面模型 三维重建 

摘      要：以无人机为主体的天地一体化立体测量为地表精准快速测量提供了有利条件。无人机拍摄正射影像时,陡坡影响拍摄视角,可能对地表三维测量精度产生影响。选取发展大型切沟(BG)、稳定中型切沟(MG)和小型浅沟(SG),采用三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)和无人机正射摄影(Structure from Motion,SfM)2种方法获取地表DSM(Digital Surface Model,数字表面模型),并以TLS的DSM为基准,分析了坡度对SfM的DSM的高程误差的影响。结果表明:(1)高程误差均随沟壁坡度呈指数增加,拟合程度较好(P0.80),拐点出现在60°附近,坡度60°时高程误差变化幅度为0~10 cm,坡度超过60°后高程误差急剧增大为10~60 cm;(2)侵蚀沟愈活跃,其坡比愈大,高程误差占比愈集中在较大坡度的范围内。对于发育中切沟BG,约75%的高程误差量集中在15°~75°;对于趋于稳定的中型切沟MG,约66%的高程误差量集中在0~60°;而对于小型浅沟SG,约54%的高程误差量集中在0~40°。