Определение высот деревьев на аэрофотоснимке

Добрый день. Необходимо определить высоту древостоя конкретного участка. Запустили квадрокоптер для сьемки. с помощью высотомера, встроенного в аппарат, получили высоту крайнего дерева, поднялись на 15 метров выше и на фиксированной высоте облетели участок. Существует ли программное обеспечение или методика определяющая разницу между высотами деревьев? Поделитесь мыслями

 

Spoiler

Красота какая на фотографиях.
Высоту как определили подлетели к верхушке дерева и записали показания альтиметра?

 

Как обычно, косвенными методами. Например из соотношение длины тени к высоте дерева. Измеряем тень, вычисляем высоту. Для этого скриншоты нужно кинуть на "землю". Скачать астер дем, привести высоты к уровню эллипсоида посредством EGM2008. Составить планчик, порезать изображения по земле. Короче, измеряем тени. По вашим скриншотам это реально сделать. Ах, да! Тут надо знать угол солнца
Из стерео сопоставления. Но не с этим оборудованием. Это, так сказать, профессиональный вариант.

 

есть еще твердые тени))) например высота опоры лэп-обычно 9 метров

 

Определение высоты с помощью теней не подходит т.к. в итоге нужно обработать целую пачку данных. Можно ли как то оттолкнутся от данных высоты одного-двух деревьев и высоты сьемки? Можно более подробно описать метод работы в aster dem? я не работал с этой программой и не знаю ее возможностей.

--- Сообщения объединены, Oct 8, 2015, Оригинальное время сообщения: Oct 8, 2015 ---

Да. высоту определили именно так. Это проще чем производить вычисления по теням или измерять призмой Анучина.

 

А вы для каких целей высоту древостоя определяете, какая погрешность определения высоты вам нужна, учитывая ваши исходные данные с "геодезической" точностью высоты деревьев не определить

 

Это не программа, это глобальная база высот местности над уровнем моря. Кстати, там и высоту деревьев можно измерить, правда с точностью 5 лаптей.
Можно надрать высот рельефа с топокарт, построить поверхность. Отщёлкать с воздуха лес, построить в фотоскане (или pix4d) модель крон. Совместить с рельефом.
Тут главный вопрос будет как притянуть траекторию к этому рельефу, но не трудный. Просто поправить на разницу WGS84 - рельеф с топокарт. На мой взгляд самое простое решение. Но не с видеокамерой, а с фото высокого разрешения, и чем больше тем лучше, т.к. контраста на кронах нет никакого. Даже не знаю, построит ли фотоскан модель крон, не пробовал.

 

Данные высот древостоя нужны для лесозаготовки. Погрешность в расчетах допустима. В целом разрабатываем новую методику работы для лесозаготовительных предприятий с использованием коптеров.

 

Вам самим не мешало бы поделиться с общественностью мыслями. А то как-то нечестно получается.

 

Пока только идеи....если в вкратце то...при подготовительных работах отправляются несколько бригад по два человека в леса, которые отмечают границы лесозаготовительного участка зарубками на деревьях и столбами, на что тратится довольно много средств. Идея состоит в том что бы заменить эти бригады на оператора и коптер. 2 идея это сократить время и затраты на определение системы машин для участка посредством сбора данных и их анализа. Т.е если по снимку мы сможем определить породный состав, высоту, плотность насаждения и построить модель рельефа то опять же сэкономим.

 

Если за основную задачу взять определение высоты деревьев то вам подходит воздушное лазерное сканирование для коптеров есть системы с лидерами только это дорого, из полученного облака точек фильтруете землю строите поверхность , потрм строите поверхность по точкам от деревьев совмещаете поверхности и можно измерять высоты. В вашем случае ВЛС нужно совместить с аэрофотосъёмкой это идеальный вариант :-). Теоретически облако точек можно получить только из АФС схема работ по обработке та-же от фильтроваать землю построить поверхность и т.д. Только для получения качественной продукции нужна наземная подготовка и / или использовать спутниковое оборудование геодезического класса для передачи и приёма поправок РТК

 

feere, А если использовать не только фотографии, но и лидар? Есть такие специально для коптеров. И производить замеры в определенных точках или в процессе полета?

 

В понедельник посоветуюсь с начальством. На мой взгляд лидар - это очень хорошая идея.

 

feere, Тот что на приведенной мной выше картинке стоит 115$, но есть и более интересные решения.
Вот до 30 метров , влаго - защищенный полноценный сканер. Интересно в нем то, что небольшие объемы сырых данных с него можно совершенно бесплатно (пока) обрабатывать тут.

Можно взять и более крутой сканер за 7999$

 

Насколько я понимаю, для получения правильного облака точек при лазерном сканирования с мобильной платформы, кроме дальномерных данных получаемых сканером необходимо наличие точных координат центра сканера (хотя бы с точностью дальномер сканера) и угловых параметров положения платформы получаемых с большой частотой. Обычно эти данные получают используя IMU, цена которых сопоставима с ценой дальномерного блока. Ну и плюс специальное ПО, которое все эти данные объединяет и обрабатывает. Указанные выше лидары, как мне кажется не позволят получить облака точек с БПЛА, без такой интеграции.

 

Вот пара статей, не конкретно по вашему вопросу, но учитесь форсировать. Должны помочь. Если у форумчан будут предложения или замечания по поводу представленного материала, не стесняйтесь выражать мысли. Я самоучка и хочу разбираться в данном вопросе, любая помощь в виде материалов и мануалов приветствуется. Извините за саморекламу, но статьи напечатаны в сборниках, которые в интернете не найти, а хочется что бы результаты были видны всем.

Журавлёв А.И. Создание ЦМР в Agisoft PhotoScan Professional на основе топографической и аэрофотосъемки [Текст]/ Управление земельно-имущественными отношениями: материалы X-ой международной научно-практической конференции 20-21 ноября 2014 г., Пенза/ [редкол.: Т.И. Хаметов, А.И. Чурсин и др.]. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 332 с. – ISBN 978-5-9282-1197-4 Стр. 96-100​

Журавлёв А.И. Методы получения морфометрических параметров озера Морской Глаз [Текст]/Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Географы в годы войны и мира», посвященной 70-летию победы в Великой отечественной войне 1941–1945 гг. и 170-летию Русского географического общества в рамках XI Большого географического фестиваля. [Электронный ресурс]. – М.: Издательство «Перо», 2015. – 1179 с.​

 

Александр, никто не против фотограмметрического метода. Да, действительно с помощью Агисофта можно строить плотные облака точек и потом их анализировать и измерять хоть в CloudCompare, хоть в SAGA, это открытое и бесплатное ПО. Но автор ветки исходит из того, что у него есть просто снимки полученные с коптера и больше ничего. Исходя из этого, предлагаю простой вариант: купить простейший трекер, синхронизировать с точностью до секунды время камеры и трекера, трекер пусть летает с коптером. Облетываем участок, желательно по ранее спланированным маршрутам, затем полученные снимки геопривязываем с помощью Geosettera, т.е. получаем координаты снимков.
Далее все это богатство заводим в Агисофт и получаем облако точек и прочее. Правда придётся разориться на Агисофт, чуть больше 200 тыс.рублей.
По точности должно хватить для описанной задачи.

 

Технологии не стоят на месте. Сейчас уже можно и без GPS и IMU получать облака точек, только вот обработка таких данных не отдается во всеобщее пользование. Например так собираются данные такими ручными сканерами:
Или таким:
А для того что бы получить облако точек, данные со сканера нужно отправить на сервер производителя.

 

max7, спасибо за ссылку. Но чудес не бывает, на сайте производителя приведена схема ZEB1 и там указано наличие IMU. Современные IMU имеют очень хорошие характеристики по стабильности получения как скорости так и направления и могут по несколько часов работать без коррекции. Eсли смотреть видео, то мы можем заметить, что оператор двигается довольно плавно, без резких ускорений и поворотов, это как раз связано с особенностями работы IMU.
Во всех подобных устройствах, к сожалению без IMU пока не обойтись.

 

А стандартное издание агисофта не подойдет для моей задачи? 3500 евро не одно предприятие не выделит на проверку методики работы, оборудование можно перепродать, а софт уже не куда не денешь.