一种基于UAV测量河道床面漂石粒径及分布的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机(UAV)测量河道床面漂石粒径及分布的方法，主要技术手段是现场测量漂石的中轴粒径Z值(3)，并通过对Z值空间分辨率的要求，确定UAV的飞行高度与重叠度，最后使用相关软件对UAV的正射投影进行矫正和计算，以获取河床表面的三维数字高程数据，最终获得漂石的平面粒径分布、粒径级配曲线和表面粗糙高度。其中漂石Z值需要采用RTK(Real‑time kinematic，实时动态)载波相位差分技术，原位精确的定位，获取某些特征高程点，用于漂石粒径分布的矫正。对于RTK定位点的标识采用石灰粉在地形作圆圈，确保UAV的影像中易辨识。选用实地小范围的漂石中轴粒径的样本验证UAV航测的漂石粒径大小，实现对研究区域的漂石粒径及分布测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UAV测量河道床面漂石粒径及分布的方法
本专利技术涉及山区河流演变、冲积水力学、泥石流和沉积学的野外无人机测量

技术介绍
天然河道的泥沙可分为漂石、卵石、砾石、沙粒、粉沙、粘粒，其中漂石的中值粒径大于64mm。对于天然河道来说，泥沙粒径的变化可以反映河流床面表面相对粗糙度的大小，当河道中与河岸处泥沙粒径越大时，该条河流的动床阻力也越大。若是需要开展河流动床阻力、形态变化和推移质输沙率等进行科学研究，河床泥沙粒径与相对粗糙高度是不可缺少的重要基础数据。目前的技术手段与测定方法主要是以携带筛网、游标卡尺和照相机近距拍照等为主进行实地测量，所携带的工具沉重繁琐(主要是各种孔径的筛网)和照相机，测量地域面积小，且测量对象多针对的是冲积河床下游，粒径小于64mm的河段。若是需要获得上游的泥沙粒径(河流源头处的泥沙粒径通常较大，多为漂石与砾石，比如长江源、黄河源、澜沧江源)，大范围的测量河段表面的泥沙分布情况是不可缺少的。如果采用人力进行徒步测量，不仅耗时长而且不能做到随机取点(点样的随机性很重要)，同时还会出现部分不通公路或地势险要的地方难以到达，以致数据不完整或不可靠。所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UAV测量河道床面漂石粒径的方法，其特征在于包括如下步骤：有顺序布置石灰粉的标识点，测量漂石中轴粒径Z值，通过漂石Z值获取UAV飞行高度与重叠度，运用UAV航测获取的正射影像，按照逐像元的顺序进行预处理、几何校正和镶嵌，并以剪裁形成的图像集，对正射影像进行数字微分纠正和镶嵌，按裁剪生成的数字正射影像集，并提取测区地形高程数据实现对地面地形的数字化计算，从而测量区域的床面漂石粒径分布与相对粗糙高度。

【技术特征摘要】
1.一种基于UAV测量河道床面漂石粒径的方法，其特征在于包括如下步骤：有顺序布置石灰粉的标识点，测量漂石中轴粒径Z值，通过漂石Z值获取UAV飞行高度与重叠度，运用UAV航测获取的正射影像，按照逐像元的顺序进行预处理、几何校正和镶嵌，并以剪裁形成的图像集，对正射影像进行数字微分纠正和镶嵌，按裁剪生成的数字正射影像集，并提取测区地形高程数据实现对地面地形的数字化计算，从而测量区域的床面漂石粒径分布与相对粗糙高度。2.根据权利要求1所述的基于UAV测量河道床面漂石粒径的方法，其特征在于：布置石灰粉的标识点后，采用安装RTK的基站及设置参数，采用RTK的移动站定位。3.根据权利要求1所述的基于UAV测量河道床面漂石粒径的方法，其特征在于：测量漂石Z值时沿河道水流方向，每隔5米随机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志威，李想，胡旭跃，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43