[實(shí)用新型]一種基于旋翼無(wú)人機(jī)的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921356296.5
• 申請(qǐng)日: 2019-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN210571986U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋月君;謝頌華;李洪任;廖凱濤;鄭海金;莫明浩;施政;陳浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西省水土保持科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 黃文亮

本實(shí)用新型公開了一種基于旋翼無(wú)人機(jī)的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括搭載有相機(jī)的旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)以及便攜式圖形工作站；便攜式圖形工作站，通過(guò)構(gòu)建不同時(shí)段崩崗三維模型以及DEM，可實(shí)現(xiàn)崩崗侵蝕量估算以及侵蝕過(guò)程模擬；便攜式圖形工作站內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，旋翼無(wú)人機(jī)上搭載有相機(jī)，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)可遠(yuǎn)程遙控旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行操作和照片拍攝，根據(jù)崩崗侵蝕監(jiān)測(cè)范圍以及精度，設(shè)定旋翼無(wú)人機(jī)飛行高度、相機(jī)鏡頭拍攝角度以及照片重疊度，將多期拍攝的照片數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖銛y式圖形工作站中，通過(guò)圖形處理器生成崩崗三維模型圖以及數(shù)字地形圖。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可節(jié)省大量人力、物力，使崩崗侵蝕監(jiān)測(cè)更加便捷、高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，具體是一種基于旋翼無(wú)人機(jī)的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是用于開展南方紅壤區(qū)崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的輔助工具，尤其是針對(duì)崩崗侵蝕估算以及侵蝕過(guò)程模擬監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)

崩崗侵蝕作為一種嚴(yán)重的水土流失類型，在我國(guó)南方地區(qū)，特別是風(fēng)化殼深厚的花崗巖低山丘陵區(qū)分布十分普遍。崩崗侵蝕區(qū)年均土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)4.91萬(wàn)t/km²·a，遠(yuǎn)超過(guò)土壤侵蝕劇烈等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其嚴(yán)重影響周邊生態(tài)環(huán)境，威脅生態(tài)安全以及公共安全。崩崗侵蝕監(jiān)測(cè)工作是厘清崩崗侵蝕過(guò)程以及開展崩崗侵蝕防治的重要參考和基本保障。但是鑒于崩崗侵蝕的隨機(jī)性以及監(jiān)測(cè)的不可達(dá)性等難題，嚴(yán)重影響了崩崗侵蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)程，目前還主要停留在傳統(tǒng)的野外徑流試驗(yàn)小區(qū)以及集水區(qū)監(jiān)測(cè)層面，既耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)崩崗侵蝕過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和精準(zhǔn)性大打折扣，直接影響到后期崩崗侵蝕危害評(píng)估及其防治。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型針對(duì)當(dāng)前崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)缺陷，將搭載有相機(jī)的旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)以及便攜式圖形工作站有效集成，可開展崩崗侵蝕估算以及侵蝕侵蝕過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，時(shí)效性強(qiáng)，可節(jié)省大量人力、物力投入，同時(shí)解決了崩崗侵蝕過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬以及監(jiān)測(cè)的技術(shù)難題，可使崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更加快捷、高效，是一種開展崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)用新型輔助設(shè)施。

本實(shí)用新型為解決上述問(wèn)題所提供的技術(shù)方案為：一種基于旋翼無(wú)人機(jī)的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括搭載有相機(jī)的旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)以及便攜式圖形工作站；所述便攜式圖形工作站，通過(guò)構(gòu)建不同時(shí)段崩崗三維模型以及DEM，可實(shí)現(xiàn)崩崗侵蝕量估算以及侵蝕過(guò)程模擬；所述便攜式圖形工作站內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元包括圖形處理器、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理器和總處理器，所述總處理器分別連接所述圖形處理器、所述信號(hào)處理器和所述數(shù)據(jù)處理器；所述旋翼無(wú)人機(jī)上搭載有相機(jī)并具備實(shí)時(shí)圖像傳輸功能，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)可遠(yuǎn)程遙控旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行操作和照片拍攝，根據(jù)崩崗侵蝕監(jiān)測(cè)范圍以及精度，設(shè)定旋翼無(wú)人機(jī)飛行高度、相機(jī)鏡頭拍攝角度以及照片重疊度，將多期拍攝的照片數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿霰銛y式圖形工作站中，通過(guò)圖形處理器生成崩崗三維模型圖以及數(shù)字地形圖，通過(guò)比對(duì)多期崩崗成果圖，進(jìn)行空間疊加分析，便可實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

優(yōu)選的，所述搭載有相機(jī)的旋翼無(wú)人機(jī)可抗6級(jí)風(fēng)，搭載的相機(jī)為定焦鏡頭、像素在2000 萬(wàn)以上的相機(jī)，并帶有GPS定位裝置。

優(yōu)選的，所述無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)可對(duì)無(wú)人機(jī)人進(jìn)行3km以內(nèi)的遠(yuǎn)程遙控，并可對(duì)無(wú)人機(jī)飛行高度、相機(jī)拍攝角度以及姿態(tài)進(jìn)行控制。

優(yōu)選的，所述搭載相機(jī)的旋翼無(wú)人機(jī)拍攝的相鄰照片之間需保持70％以上的重疊度，飛行姿態(tài)可根據(jù)監(jiān)測(cè)崩崗具體情況，實(shí)時(shí)調(diào)整。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：一種基于旋翼無(wú)人機(jī)的崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，既克服了傳統(tǒng)侵蝕監(jiān)測(cè)方法時(shí)效性差，準(zhǔn)確性低等缺陷，還可節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，使得崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更加便捷和高效，大大提升了崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性以及可達(dá)性，是一種崩崗侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的新型輔助設(shè)施。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)省人力、物力投入，高效快捷。

附圖說(shuō)明