بررسی اثر روش پردازش و نقاط کنترل زمینی دقیق بر کیفیت مدل رقومی ارتفاعی سطح زمین حاصل از تصاویر پهپادی در مناطق جنگلی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران و بهره‌برداری جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 استاد گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانش آموخته دکتری جنگلداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 دانشیار گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

5 استاد گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران،

doi
10.22131/sepehr.2024.2020063.3051
چکیده

با توجه به ضرورت کسب اطلاعات به روز از وضعیت پستی‌وبلندی‌های ریز جنگلی و همچنین وضعیت تخریب سطح‌رویی جاده‌های جنگلی، نیاز به مطالعه دقیق و بررسی روش‌ها و منابع نوین سنجش‌ازدوری نظیر تصاویر پهپادی و الزامات پردازش‌های مناسب تصویر وجود دارد. این تحقیق با هدف کلی بررسی قابلیت تصاویر پهپادی در تولید مدل رقومی سطح زمین در مناطق جنگلی و ضرورت استفاده از نقاط کنترل زمینی دقیق با تعداد و پراکندگی متفاوت برای استخراج مدل دقیق رقومی سطح زمین و استخراج مشخصات فنی و هندسی جاده‌‌ها با استفاده از تصاویر پهپادی و مقایسه اثر روش پردازش کیفیت تولید DSM انجام شده است. ابتدا تصاویر پهپادی برداشت و سپس برداشت‌های میدانی دقیق برخی مشخصات فنی و هندسی جاده‌‌های جنگلی (جوی کناری، گابیون و آبروها)، معایب سطحی جاده‌‌ها (چاله‌ها) و آبراهه‌‌های فرعی صورت گرفت. بعد از آن، پردازش تصاویر با استفاده از روش‌های مختلف در دو سطح با کیفیت متوسط و بالا و در دو حالتِ با و بدون نقاط کنترل زمینی انجام و مدل های رقومی سطح زمین منطقه تولید شدند. ارزیابی دقت ارتفاعی مدل‌های رقومی به‌دست‌آمده صورت گرفت. تصاویر پهپاد در فصل خزان درختان جنگلی در بخشی از جنگل‌های دارابکلای ساری در سه پروژه پروازی مجزا تهیه شدند. ابزارهای مورداستفاده در پژوهش حاضرعبارتند از: یک دستگاه پهپاد Phantom3 Pro با دوربین رقومی طیف مرئی، دو دستگاه موقعیت‌یاب جهانی تفاضلی Trimble R3 برای برداشت نقاط کنترل زمینی و نقاط سطح‌رویی جاده‌ها و میکروتوپوگرافی سطح زمین داخل جنگل و متر دقیق برای اندازه‌گیری عمق و فاصله. این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار Agiosoft Photoscan به‌منظور پردازش تصویر و از نرم‌افزار ArcGIS10.8.2 برای پیاده کردن قطعات نمونه بر روی تصویر انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که در تمامی موارد، خطای اندازه‌گیری‌های مشخصات در مدل رقومی زمین حاصل از روش پردازش با کیفیت بالا، کمتر بود. جذر میانگین مربعات خطای (RMSE) برای عرض جوی کناری با بکارگیری نقاط کنترل زمینی دقیق و با پردازش با کیفیت بالا 7.4 سانتی‌‌متر و با کیفیت متوسط 10.3 سانتی‌متر بوده است، درحالی‌که برای همین حالت بدون نقاط کنترلی با کیفیت بالا 9.3 سانتی‌متر و با کیفیت متوسط 11.3 سانتی‌متر به دست آمد. به‌طورکلی نتایج بررسی‌‌ها نشان داد که DSM حاصل از تصاویر پهپادی، قابلیت استخراج برخی مشخصات فنی و هندسی جاده‌‌های جنگلی و میکروتوپوگرافی اراضی جنگلی را دارد ولی نیازمند استفاده از نقاط کنترل زمینی دقیق و پردازش تصاویر با مد پردازشی کیفیت بالا نیز هست.