元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0359

测绘通报 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (12): 70-76,83.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0359

元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价

赵亚凯^1,2, 邓青春^1,2, 刘辉^1,2, 杨海青^1,2, 杨枫^1,2, 汪宇濛^1,2

1. 西华师范大学地理科学学院, 四川南充 637009;
2. 西华师范大学四川省干旱河谷土壤侵蚀监测与控制工程实验室, 四川南充 637009

收稿日期:2022-05-30 出版日期:2022-12-25 发布日期:2023-01-05
通讯作者: 邓青春。E-mail:qingqing123ok@163.com
作者简介:赵亚凯(1997-),男,硕士生,主要从事侵蚀沟道DEM建模研究。E-mail:zhaoyk_1212@163.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（41971015）；西华师范大学校级基金（19E067）

Comparison of measurement methods and accuracy evaluation of shallow gully in the Yuanmou Dry-Hot valley

ZHAO Yakai^1,2, DENG Qingchun^1,2, LIU Hui^1,2, YANG Haiqing^1,2, YANG Feng^1,2, WANG Yumeng^1,2

1. China West Normal University Faculty of Geographical Sciences, Nanchong 637009, China;
2. China West Normal University Sichuan Provincial Engineering Laboratory of Monitoring and Control for Soil Erosion on Dry Valleys, Nanchong 637009, China

Received:2022-05-30 Online:2022-12-25 Published:2023-01-05

摘要/Abstract

摘要： 为探究不同测量方法获取浅沟数据的精度，本文以元谋干热河谷区浅沟为例，采用RTK、三维激光扫描、近景摄影测量等多种测量方法获取浅沟数据，建立DEM并提取浅沟形态参数，对比近景摄影测量以不同方式获取标记坐标后建立DEM的差异，同时以测针板实测浅沟横剖面为参照，对比分析不同测量方法获取浅沟横剖面的精度。结果表明：RTK获取密度较低的点数据，建立的DEM较粗糙，仅体现沟缘大致走向；近景摄影测量+RTK方法测得的DEM高程整体低于近景摄影测量+全站仪所得DEM高程；利用三维激光扫描仪和近景摄影测量+全站仪两种方法获取数据所提取的浅沟形态参数精度较高；对比浅沟横剖面，横剖面近景摄影测量+全站仪测量所得与实测横剖面重合度较高。因此，利用近景摄影测量+全站仪进行浅沟测量，在精度、效率等方面优势较大。

关键词: 三维激光扫描, 近景摄影测量, RTK, 浅沟, DEM, 元谋干热河谷

Abstract: In order to explore the accuracy of different measurement methods to obtain shallow gully data, taking the shallow gully in the Dry+Hot valley area of Yuanmou as an example, the shallow gully data is obtained by various measurement methods such as RTK, 3D laser scanning, close-range photogrammetry and other measurement methods, DEM is established and the morphological parameters of the shallow gully are extracted, and the difference between the DEM is established after the close-range photogrammetry is obtained in different ways after obtaining the marker coordinates, and the accuracy of the shallow gully cross section is obtained by comparing and analyzing different measurement methods. The results show that the DEM established by RTK with low density point data is coarser and only reflects the general trend of the gully margin. The DEM elevation measured by the close-range photogrammetry RTK method is lower than the DEM elevation obtained by the close-range photogram total station. The shallow gully morphological parameters extracted by the 3D laser scanner and the close-range photogrammetry total station are more accurate. The cross-section close-range photogrammetry total station measurement and the measured cross section coincidence is higher compared with the shallow gully cross section. The analysis shows that the close-range photogrammetry total station method, as a shallow gully measurement method, has great advantages in terms of accuracy and efficiency.

Key words: 3D laser scanning, close-range photogrammetry, RTK, shallow gully, DEM, Yuanmou Dry-Hot valley

中图分类号:

P232

赵亚凯, 邓青春, 刘辉, 杨海青, 杨枫, 汪宇濛. 元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价[J]. 测绘通报, 2022, 0(12): 70-76,83.

ZHAO Yakai, DENG Qingchun, LIU Hui, YANG Haiqing, YANG Feng, WANG Yumeng. Comparison of measurement methods and accuracy evaluation of shallow gully in the Yuanmou Dry-Hot valley[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2022, 0(12): 70-76,83.

参考文献

[1] SUN Wenyi, SHAO Quanqin, LIU Jiyuan, et al. Assessing the effects of land use and topography on soil erosion on the Loess Plateau in China[J]. Catena, 2014, 121:151-163.
[2] 舒成强, 张斌, 蒋良群, 等. 元谋干热河谷强侵蚀区陷穴发育特征与演化过程[J]. 热带地理, 2014, 34(2):141-147.
[3] POESEN J, NACHTERGAELE J, VERSTRAETEN G, et al. Gully erosion and environmental change:importance and research needs[J]. Catena, 2003, 50(2):91-133.
[4] 郑粉莉, 武敏, 张玉斌, 等. 黄土陡坡裸露坡耕地浅沟发育过程研究[J]. 地理科学, 2006, 26(4):4438-4442.
[5] KRAUSE A K, FRANKS S W, KALMA J D, et al. Multi-parameter fingerprinting of sediment deposition in a small gullied catchment in SE Australia[J]. Catena, 2003, 53(4):327-348.
[6] 胡刚, 伍永秋, 刘宝元, 等. 东北漫岗黑土区切沟侵蚀发育特征[J]. 地理学报, 2007, 62(11):1165-1173.
[7] 青亚兰, 罗明良, 张斌, 等. 径向基函数对干热河谷冲沟DEM构建的影响[J]. 测绘科学, 2015, 40(7):113-117.
[8] 陈娟, 罗明良, 张斌, 等. 反距离加权插值参数变化对元谋冲沟DEM构建的影响[J]. 中国水土保持科学, 2015, 13(1):29-34.
[9] CASTILLO C, GÓMEZ J A. A century of gully erosion research:urgency, complexity and study approaches[J]. Earth-Science Reviews, 2016, 160:300-319.
[10] 郑粉莉. 细沟侵蚀量测算方法的探讨[J]. 水土保持通报, 1989, 9(4):41-45.
[11] 史扬子, 黄婷婷, 罗建勇, 等. SfM摄影测量法测定切沟的精度评价[J]. 水土保持研究, 2020, 27(1):39-46.
[12] 丁文峰, 张平仓, 李勉. 地形测针板在坡面土壤侵蚀研究中的应用[J]. 中国水土保持, 2006(1):49-51.
[13] 何福红, 李勇, 张晴雯, 等. 基于GPS不同测量间距的DEM地形信息提取沟蚀参数对比[J]. 水土保持学报, 2006, 20(5):116-120.
[14] ZHENG Fangzhou, WACKROW R, MENG Fanrui, et al. Assessing the accuracy and feasibility of using close-range photogrammetry to measure channelized erosion with a consumer-grade camera[J]. Remote Sensing, 2020, 12(11):1706.
[15] PESCI A, LODDO F, CONFORTI D. The first terrestrial laser scanner application over Vesuvius:high resolution model of a volcano crater[J]. International Journal of Remote Sensing, 2007, 28(1):203-219.
[16] COSTANZA D S, VINCENZO P, VINCENZO P. An automatic approach for rill network extraction to measure rill erosion by terrestrial and low-cost unmanned aerial vehicle photogrammetry[J]. Hydrological Processes, 2019, 33(13):1883-1895.
[17] 胡刚, 伍永秋, 刘宝元, 等. GPS和GIS进行短期沟蚀研究初探:以东北漫川漫岗黑土区为例[J]. 水土保持学报, 2004, 18(4):16-19.
[18] 游智敏, 伍永秋, 刘宝元. 利用GPS进行切沟侵蚀监测研究[J]. 水土保持学报, 2004, 18(5):91-94.
[19] 李佳佳, 熊东红, 卢晓宁, 等. 基于RTK-GPS技术的干热河谷冲沟沟头形态特征[J]. 山地学报, 2014, 32(6):706-716.
[20] LIU Honghu, QIAN Feng, DING Wenfeng, et al. Using 3D scanner to study gully evolution and its hydrological analysis in the deep weathering of Southern China[J]. Catena, 2019, 183:104218.
[21] 霍欣杰, 崔磊, 蒋国辉, 等. 浅析三维激光扫描仪在边坡变形监测中的应用[J]. 测绘通报, 2017(11):157-158.
[22] 刘昌华, 王成龙, 李峰, 等. 数字近景摄影测量在山地矿区变形监测中的应用[J]. 测绘科学, 2009, 34(4):197-199.
[23] 任伟中, 寇新建, 凌浩美. 数字化近景摄影测量在模型试验变形测量中的应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2004, 23(3):436-440.
[24] 仇文革, 孔建, 杨其新. 近景摄影测量法在地下工程中的应用[J]. 西南交通大学学报, 1996, 31(6):626-632.
[25] 尚涛, 孔黎明. 古代建筑保护方法的数字化研究[J]. 武汉大学学报(工学版), 2006, 39(1):72-75.
[26] 王国利, 吴桂凯, 王晏民, 等. 多源数据古塔变形监测研究[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(4):496-504.
[27] 余明, 丁辰, 刘长征, 等. 北京故宫修复测绘研究[J]. 测绘通报, 2004(4):11-13.
[28] 邓青春. 元谋干热河谷区细沟形态的高精度探测方法研究[D]. 成都:成都理工大学, 2019.
[29] 邓青春, 张斌, 罗君, 等. 元谋干热河谷潜蚀地貌的类型及形成条件[J]. 干旱区资源与环境, 2014, 28(8):138-144.
[30] 张斌, 史凯, 刘春琼, 等. 元谋干热河谷近50年分季节降水变化的DFA分析[J]. 地理科学, 2009, 29(4):561-566.
[31] 张宏伟, 赖百炼. 三维激光扫描技术特点及其应用前景[J]. 测绘通报, 2012(S1):320-322.

元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价

Comparison of measurement methods and accuracy evaluation of shallow gully in the Yuanmou Dry-Hot valley

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	卢建军, 李文海, 燕樟林, 鲍艳, 吴旭, 倪树新. 螺栓孔特征点云支持下的地铁盾构隧道环缝识别与环间错台量分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 6-11,22.
[2]	王宁, 任传斌, 姜伟玲. 城市轨道交通盾构隧道病害空间分布特征量化研究[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 12-17.
[3]	刘华光, 王军军, 寇媛. 利用无人机激光点云数据更新地形级实景三维地理场景[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 111-114.
[4]	冉康, 王涛, 何志伟. 倾斜摄影测量和惯导RTK在农村宅基地确权中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 115-118,166.
[5]	马原放, 李海鹏, 贾光军. 三维激光点云自动化建模思路探索[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 119-122.
[6]	周访滨, 谢财昌, 王俊, 陈百了, 胡奕. 栅格DEM坡体因子融合方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(8): 104-109.
[7]	孔令惠, 陆德中, 叶飞. 三维激光扫描技术在历史建筑立面测绘中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(8): 165-168,172.
[8]	孙振勇, 樊小涛, 叶飞, 陈绪刚. 天宝SX10影像扫描仪在水文泥沙监测中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(8): 169-172.
[9]	张波, 刘强, 徐国梁, 蔡仁澜, 程风. GNSS+INS组合定位在矿山无人驾驶卡车的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 143-147.
[10]	周烨, 刘云波, 郑丽波, 龙泱君. 多平台点云数据的单木参数提取精度分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 168-172.
[11]	经皓然, 徐敬海. 异形建筑的无人机点云与地面三维激光扫描点云配准[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 32-39.
[12]	谢元, 董梦, 马新建. 多源数据在复杂场景建筑物三维重建的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 143-147.
[13]	李旭. 三维激光扫描技术在地铁隧道竣工测量中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 166-169.
[14]	赵立都, 向中富, 周银, 马下平, 张双成, 司梦元, 陈茂霖, 胡川, 潘建平. 利用地面三维激光扫描进行桥梁挠度变形分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(5): 95-100.
[15]	张超, 江金光, 吴家骥, 谢东朋, 严培辉. 复杂环境磁转向检测HDE辅助的RTK+IEZ行人定位方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(5): 101-105,149.