به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "پهپاد" در نشریات گروه "جنگلداری"

تکرار جستجوی کلیدواژه «پهپاد» در نشریات گروه «کشاورزی»
جستجوی پهپاد در مقالات مجلات علمی
  • زینب خلیلی*، اصغر فلاح، شعبان شتایی
    مقدمه و هدف

    روشنه های تاج   پوشش جنگلی نقش مهمی در پویایی جنگل دارند. داده های پهپاد ظرفیت خوبی را برای شناسایی و استخراج اطلاعات نظیر روشنه ها در مناطق جنگلی ارایه نموده و به عنوان یک منبع جایگزین وکم هزینه برای کسب اطلاعات ساختار جنگل مطرح شده است. هدف این تحقیق، بررسی و مقایسه روش های استخراج روشنه در تهیه نقشه روشنه های تاجی با استفاده از داده های پهپاد در بخشی از جنگل کاری های عرب داغ استان گلستان می باشد.

    مواد و روش ها

    پس از اخذ تصاویر مناسب و انجام پیش پردازش های لازم، ارتوموزاییک، مدل رقومی ارتفاع زمین (DTM)، مدل رقومی سطح (DSM) و مدل رقومی ارتفاع تاج پوشش (CHM) تهیه شد. شناسایی و تهیه روشنه ها با روش های آستانه ارتفاعی ثابت، آستانه شیب مدل ارتفاعی تاج پوشش جنگل و

    طبقه بندی شی ء پایه انجام شد. به منظور بررسی کارایی روش های مختلف و انجام ارزیابی صحت و دقت نقشه ها، مراکز و محدوده تعدادی از روشنه ها با استفاده از سامانه GPS تفاضلی برداشت شد. صحت روشنه ها به صورت نقطه ای و تطابق هندسه محدوده ای روشنه های استخراجی با نقشه واقیت زمینی ارزیابی شد.

    یافته ها

    نتایج ارزیابی صحت نقطه ای نشان داد که روش طبقه بندی شی ء پایه با الگوریتم ماشین بردارپشتیبان با صحت کلی 99 درصد و ضریب کاپا 0/98 دارای بهترین عملکرد نسبت به سایر روش ها و الگوریتم ها بوده است. در ارزیابی تطابق محدوده ای، بیشترین تطابق روشنه های استخراج شده با روشنه های واقعیت زمینی در آستانه ارتفاع سه متر به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که می توان با تصاویر هوایی پهپاد و خروجی های حاصل از آن و همچنین کار گرفتن روش های خودکار، نقشه روشنه های تاجی را با دقت خوبی استخراج کرد. البته میزان دقت به عوامل متعددی مانند نوع پهپاد و دوربین های استفاده شده، پارامترهای پرواز و غیره بستگی دارد. با توجه به دقت نتایج به دست آمده، استفاده از این روش برای آماربرداری جنگل توصیه می شود.

    کلید واژگان: آستانه گذاری, پهپاد, تطابق محدوده ای, روشنه, شی ء پایه
    Zeynab Khalili*, Asghar Fallah, Shaban Shataee
    Introduction and Objective

    Forest canopy gaps play an important role in forest dynamics. Unmanned aerial vehicle (UAV) data provide demonstrated capacity to systematically and accurately detect and map canopy gaps and have been considered as an alternative way to describe the forest stands. This study aims to extract canopy gaps using UAV data and compare the performance of different canopy gap extraction methods in a part of the replanted forest in the Arab Dagh Region, Golestan Province, Iran.

    Material and Methods

    After the acquisition of UAV images and initial preprocessing, the digital terrain model (DTM), digital surface model (DSM), Canopy height model (CHM), and orthophoto mosaic were produced. CHM classification performs to extract forest gaps by different methods of height thresholding on CHM, CHM slope thresholding, and object-based classification. For performance evaluation of used methods and accuracy assessment of the canopy gap maps, the central position and boundary of some gaps were measured by DGPS. Finally, the point and polygon base accuracy of delineated gaps were assessed for each of the methods..

    Results

    The results of the point accuracy assessment showed that the canopy gap map obtained by object-based classification method with applying the support vector machine (SVM) algorithm with 99% overall accuracy and 0.98 kappa coefficient had the best performance compared to other algorithms and methods. About area accuracy assessment, the best match between delineated gaps and ground truth polygons was achieved by using 3 m height thresholding.

    Conclusion

    The results showed that with aerial images of the UAV and its outputs, as well as the use of automated methods, the map of the canopy gap can be accurately extracted. Of course, the degree of accuracy depends on several factors such as the type of drone and cameras used, flight parameters and so on. Given the results, it is hoped that this approach will gradually be used as a cheap and accurate method in forest surveying.

    Keywords: Boundary geometric conformity, Canopy gap, Object-based, Thresholding, UAV
  • شمیم امینی*، شعبان شتایی جویباری، محمدهادی معیری، رامین رحمانی

    تهیه نقشه روشنه ها با استفاده از روش های دقیق و داده های مناسب برای درک بهتر ساختار جنگل و مدیریت آن ضروری است. هدف این پژوهش، بررسی و مقایسه روش های استخراج روشنه در تهیه نقشه روشنه های تاجی با استفاده از داده های پهپاد در بخشی از توده مدیریت شده طرح جنگلداری دکتر بهرام نیا (شصت کلاته) بوده است. مدل ارتفاعی تاج با استفاده از مدل رقومی سطح تاج حاصل از داده های پهپاد و مدل رقومی زمین حاصل از داده های لایدار استخراج شد. استخراج روشنه ها با روش های آستانه گذاری مدل ارتفاعی تاج (ارتفاع و شیب ثابت و ارتفاع نسبی) و طبقه بندی شیء پایه مدل ارتفاعی تاج و اورتوفتوموزاییک پهپاد انجام گرفت. نقشه واقعیت زمینی نقطه ای و محدوده ای با استفاده از برداشت زمینی و تفسیر بصری اورتوفتوموزاییک پهپاد تهیه شد. ویژگی های محدوده ای روشنه (مساحت، محیط و پیچیدگی شکل) محاسبه شد. صحت نقطه ای و تطابق هندسه محدوده ای روشنه های استخراجی با نقشه واقعیت زمینی ارزیابی شد. نتایج ارزیابی صحت نقطه ای نشان داد که به کارگیری روش آستانه شیب 60 درصد با صحت کلی 7/91 درصد و ضریب کاپای 87/0 دارای بهترین نتیجه بوده است. در ارزیابی تطابق محدوده ای، بیشترین تطابق روشنه های استخراج شده با روشنه های واقعیت زمینی در آستانه ارتفاع نسبی و آستانه شیب 60 درصد به دست آمد. کمترین میانگین خطای برآورد پیچیدگی شکل روشنه، با آستانه شیب 70 درصد مدل ارتفاعی تاج (15/0) و کمترین میانگین خطای برآورد مساحت (76/33 متر مربع) و محیط (80/16 متر) در روش طبقه بندی شیءپایه مشاهده شد. به طور کلی چنانچه تطابق هندسی محدوده ای روشنه ها مدنظر باشد، روش طبقه بندی شیءپایه با صحت کلی (89 درصد)، می تواند روشنه هایی با تطابق مناسب و کمترین خطای برآورد محدوده ترسیم کند.

    کلید واژگان: آستانه گذاری, پهپاد, شیءپایه, قطعه بندی, مدل ارتفاعی تاج
    Sh Amini *, Sh Shataee Jouibary, M.H. Moayeri, R. Rahmani

    Canopy gap delineation is essential for achieving a better comprehension of forest structure. This study aims to (a) extract canopy gaps using UAV data and (b) compare the performance of different canopy gap extraction methods in a managed stand in the northeast of Iran. A canopy height model (CHM) was produced by subtracting LIDAR digital terrain model from the UAV digital surface model. CHM classification performs to extract gaps by thresholding CHM (fixed height and CHM slope and relative height thresholds) and object-based classification on the UAV CHM and orthophoto. Ground truth is produced in the point and polygon forms through field measurements and visual interpretation of the UAV orthophoto. The geometry of the canopy gaps (Area, perimeter, and shape complexity) was calculated. Finally, the point and polygon base accuracy of delineated gaps assess for each of the methods. Point accuracy assessment suggests that 60% CHM slope produces the highest overall accuracy and Kappa coefficient of 91.7% and 0.874, respectively. About area accuracy assessment, the best match between delineated gaps and ground truth polygons was achieved by using relative height and 60% CHM slope thresholds. The lowest mean errors of GSCI produced by 70% CHM slope (0.15). Moreover, object-based classification showed the lowest mean error of area (33.76 m2) and perimeter (16.80 m). In conclusion, while area accuracy is considered the best fit of the delineated gap's geometry is gained by the object-based classification.

    Keywords: Canopy height model, Object-based, Segmentation, Thresholding, UAV
  • وحید نصیری، علی اصغر درویش صفت*، حسین عارفی، منوچهر نمیرانیان

    تصویر ارتوفتو موزاییک و مدل رقومی ارتفاع که از پردازش تصاویر هوایی پهپاد به دست می آیند، داده های باارزشی اند که در برآورد مشخصات تک درختان می توان از آنها استفاده کرد. در همین زمینه، با استفاده از یک پهپاد بال چرخان عمودپرواز، دو برداشت در فصل های رویش و خزان انجام گرفت و با استفاده از مدل های رقومی زمین (DTM) و سطح (DSM)، مدل ارتفاع تاج پوشش (CHM) تهیه شد. محدوده تاج درختان با دو رویکرد تعیین شد. در رویکرد اول، از ارتوفتوموزاییک و روش قطعه بندی چندمقیاسه و در رویکرد دوم، از مدل ارتفاعی تاج پوشش و روش حوزه آبخیز برای قطعه بندی استفاده شد. به منظور بررسی قابلیت این رویکردها در برآورد قطر متوسط تاج درختان، مختصات دقیق و قطر تاج 95 اصله درخت در عملیات میدانی اندازه گیری و با مقادیر برآوردشده مقایسه شد. نتایج نشان داد که قطر تاج درختان اندازه گیری شده در جنگل، همبستگی زیادی با مقادیر برآوردشده با روش های چندمقیاسه (88/0 = R2) و حوزه آبخیز  (92/0 = R2) دارد. بهترین نتیجه برآورد قطر تاج درختان با استفاده از روش حوزه آبخیز به دست آمد (% 97/5 = MAE و % 02/7 = RMSE). همچنین براساس نتایج، اختلاف معنی داری بین مقادیر اندازه گیری شده و برآوردشده با روش حوزه آبخیز مشاهده نشد. درحالی که بین مقادیر اندازه گیری شده و برآوردشده با روش چندمقیاسه اختلاف معنی داری (سطح 5 درصد) وجود داشت. نتایج پژوهش نشان داد که این رویکرد می تواند به عنوان روشی دقیق و ارزان در برآورد قطر متوسط تاج درختان استفاده شود.

    کلید واژگان: آماربرداری جنگل, پهپاد, تشخیص تاج درخت, قطعه بندی, مدل ارتفاع تاج پوشش
    Vahid Nasiri, Ali Asghar Darvishsefat *, Hossein Arefi, Manochehr Namiranian

    Orthphoto mosaic, and digital elevation models (DEMs) that created from UAV imagery can be used to delineate tree crowns. The goal of this research is to compare two segmentation techniques in the estimation of crown diameter. In this regard, two successful flights were carried out in two different seasons (leaf-off and leaf-on). Then we generated accurate CHM through a photogrammetric workflow using DTM and DSM. We used invert watershed (IWS) and multiresolution segmentation (MRS) to detect tree crowns on CHM and orthophoto mosaic, respectively. To compare the estimates of mean crown diameter from UAV images with actual values, 95 trees were measured. The results of comparing the estimated and field measured values showed that all two algorithms effectively delineate tree crowns. The results of linear regression showed there is a high agreement between estimated and measured values, which were (R2=0.88) for MRS and (R2=0.92) for IWS. The best result was obtained using IWS techniques (RMSE= 7.02 % and MAE = 5.97 %). T-test results showed that there are no significant differences between the field measurement and IWS estimated values. Although the t-test result showed there are significant differences between the means of MRS estimated and measured crown diameters, but based on RMSE (8.74 %) and MAE (8.11 %) of the MRS technique, the error of crown diameter estimation was small and therefore acceptable. Finally, the results showed that this methodology, as an accurate and low-cost process, could be used to estimate mean tree crown diameter.

    Keywords: Forest inventory, Tree crown delineation, UAV, Segmentation, Canopy height model
  • میلاد پوراحمد، جعفر اولادی، اصغر فلاح
    تصاویر پهپاد، با توان تفکیک مکانی بالا، یک منبع اطلاعاتی باارزش برای تهیه نقشه پوشش زمین و اطلاعات موضوعی به ویژه تشخیص گونه های درختی هستند. هدف از این تحقیق بررسی قابلیت تصاویر پهپاد و روش شیءپایه در تشخیص گونه های درختی در جنگل های پهن برگ خزری است. به این منظور بخشی از پارسل 24 در سری یک دارابکلای مازندران انتخاب شد. نقشه واقعیت زمینی موقعیت گونه های غالب از طریق ثبت دقیق با الگوریتم تعیین مختصات جغرافیایی با استفاده از فاصله و آزیموت در نرم افزار متلب تهیه شد. پس از پردازش های مناسب بر روی تصاویر، طبقه بندی به روش شیء پایه بر روی مجموعه تصاویر در سه ارتفاع پروازی 100، 75 و 55 متری به دو صورت طبقه بندی یک مرحله ای و طبقه بندی سلسله مراتبی انجام شد. در روش شیء پایه از فن نزدیک ترین همسایه برای طبقه بندی گونه ها استفاده شد. ارزیابی صحت
    نقشه های حاصل ازطبقه بندی ها با استفاده از 50 درصد نمونه های واقعیت زمینی انجام گرفت. نتایج نشان داد که نقشه حاصل از طبقه بندی سلسله مراتبی به روش شیء پایه در ارتفاع پروازی 55 متر بهترین توانایی تشخیص گونه های درختی را در بین سه ارتفاع، با ضریب کاپای 81/0 و صحت کلی 87 درصد داراست.
    کلید واژگان: پهپاد, تعیین گونه, شیءپایه, طبقه بندی جنگل
    Milad Pourahmad Mr., Jafar Oladi Dr., Asghar Fallah Dr.
    Unmanned aerial vehicles (UAVs) images have high spatial resolution. They are a valuable source of information for mapping land cover and thematic information, particularly in the identification of tree species. The aim of this study was to investigate the capability of drone images and the base object method for detecting tree species in the Hyrcanian forests. For this purpose, part of an area in parcel 24 of district one in Mazandaran Darabkola forest was selected. The ground truth map was prepared through accurate recording with geographic coordinate’s algorithm using distance and azimuth in MATLAB software. Proper processing was done on the images and classification performed on images at three flight height; 55, 75 and 100 meters in two categories of one-step and hierarchical classifications. In object-based classification, the nearest neighbor method was used to classify three species. The accuracy of the maps derived from classifications was evaluated using 50% of the ground truth map. The results showed that the map of the hierarchical classification by the object based method at a flight height of 55 meters has the best ability to detect tree species in the three heights. These comparisons showed Kappa's coefficient of 0.81 accuracy of tree species classification in 55-meter height by UAV.
    Keywords: Forest classification, Object-based, Tree detection, UAVs
  • افروز چناری، سید یوسف عرفانی فرد *، مریم دهقانی، حمیدرضا پورقاسمی
    : تاج پوشش درختان در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت زیادی برخوردارند زیرا بخش هایی از زمین که زیر تاج درختان قرار دارند، محیطی مناسب برای اسقرار تجدید حیات و حیات سایر موجودات زنده است. بنابراین آگاهی از وضعیت تاج-پوشش درختان و درختچه ها، پایش تغییرات و ارزیابی سلامت آنها ضروری به نظر می رسد. داده های سنجش از دور برداشت شده بوسیله اغلب ماهواره ها، امکان اندازه گیری نااریب مساحت تاج تک درختان را فراهم نمی آورد زیرا از توان تفکیک مکانی مناسب برای این منظور برخوردار نیستند. از طرف دیگر، دسترسی به این داده ها در زمان مورد نظر پژوهشگر همواره میسر نیست و در صورت دسترسی، هزینه تهیه آنها زیاد است. پیشرفت های روزافزون سنجش از دور منجر به دسترسی پژوهشگران به پهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین شده که تصاویر برداشت شده توسط این سکو علاوه بر برخورداری از توان تفکیک مکانی بسیار زیاد برای مطالعه دقیق ویژگی های زیست سنجی تک درختان، دسترسی به تصاویر در زمان مطلوب پژوهشگر را نیز ممکن کرده است. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کارایی تصاویر پهپاد و مدل رقومی سطح زمین (DSM) حاصل از تصاویر استریو آنها برای برآورد مساحت تاج تک درختان بنه در ناحیه رویشی زاگرس انجام شد. همچنین بررسی تاثیر اندازه توان تفکیک مکانی DSM بر صحت و دقت برآورد مساحت تاج درختان هدف دیگر این مطالعه بود.
    بخشی از جنگل تحقیقاتی بنه با مساحت 45 هکتار پوشیده از یک توده خالص بنه در استان فارس انتخاب شد. در مهرماه 1395، منطقه مورد نظر با 1076 قطعه تصویر هوایی با توان تفکیک مکانی سه سانتی متر برداشت شده بوسیله یک پهپاد با ارتفاع پرواز 70 متر تصویربرداری شد. این تصاویر که به صورت استریو برداشت شده بود، با استفاده از 12 نقطه کنترل زمینی ثبت شده با دستگاه موقعیت یاب جهانی سه فرکانسه Leica Viva GS15 تصحیح شده و موزاییک آنها تهیه شد. پس از آن، DSM حاصل از فرآیند پردازش Bundle adjustment با سه توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی متر تولید شد. تعداد 100 درخت بنه که قبلا موقعیت مکانی آنها ثبت شده و مساحت تاج آنها اندازه گیری شده بود، در محدوده مورد بررسی به طور تصادفی انتخاب شدند. ابتدا به کمک الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر پردازش شیء مبنا تاج درختان به صورت اتوماتیک از لایه DSM استخراج شدند. سپس میانگین مساحت تاج به دست آمده از DSM تصویر پهپاد و مقدار واقعی آنها با آزمون t جفتی مقایسه شد. همچنین از سه شاخص جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) ، کارایی مدل (ME) و امتیاز اریبی (BS) برای ارزیابی دقت نتایج استفاده شد.
    ارتوفتوموزاییک منطقه مورد مطالعه با RMSE برابر 8 سانتی متر تهیه شد. از 100 درخت بنه تصادفی که برای این پژوهش انتخاب شده بود، در DSM با توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی متر به ترتیب 100، 89 و 80 درخت قابل شناسایی بودند. اگرچه بین میانگین واقعی مساحت تاج 80 درخت (3/51 مترمربع) شناسایی شده در هر سه DSM و میانگین مساحت تاج روی سه DSM سه (6/42 مترمربع) ، 50 (5/44 مترمربع) و 100 سانتی متر (2/39 مترمربع) اختلاف معنی داری (در سطح 05/0) وجود نداشت ولی همبستگی آنها کاهش پیدا کرد. علاوه بر این، با کاهش توان تفکیک مکانی DSM مقدار RMSE افزایش و مقدار ME و BS کاهش پیدا کرد.
    کلید واژگان: بنه, پهپاد, مدل رقومی سطح زمین, مساحت تاج, زاگرس
    Afrooz Chenari, Yousef Erfanifard *, Maryam Dehghani, Hamid Reza Pourghasemi
    Background And Objectives
    Crown cover of trees in arid and semi-arid regions is of great importance as the parts of ground under tree canopies are favourable environments for regeneration establishment and survival of other organisms. Therefore, it is essential to be aware of crown cover status of trees and shrubs, monitor their changes and assess their health. Remote sensing data obtained by most of satellites do not make unbiased measurement of crown area of single trees possible as their spatial resolution is not suitable for this purpose. On the other hand, these data are not available at the time researchers need, and if available, they are expensive. Continuous progress in remote sensing results in access of researchers to unmanned aerial vehicle (UAV) that imagery taken by this device have not only very high spatial resolution for precise study of biometric characteristics of single trees, but also availability of images at favourable time for researchers. Considering this issue, this study was aimed to evaluate UAV imagery and corresponding digital surface model (DSM) resulted from stereo images to estimate crown area of wild pistachio single trees in Zagros vegetation zone. Moreover, it was also aimed to investigate the impact of spatial resolution of DSM on accuracy and precision of estimating crown area of the trees.
    Materials And Methods
    A part of Baneh Research Site with area of 45 ha was selected that was purely cover by wild pistachio. In October 2016, the study area was covered by 1076 aerial images with 3 cm spatial resolution taken by a UAV flown at 70 m above the study area. The images were geo-referenced using 12 ground control points collected by Leica Viva GS15 three-frequency global positioning system. The DSM extracted using bundle adjustment method was then resampled to three different spatial resolutions of 3, 50, and 100 cm. An object-based processing method was proposed in order to automatically extract the crown boundaries from DSM. Number of 100 wild pistachio trees were randomly selected that their spatial position were registered and their crown areas were measured before. The mean crown area obtained by DSM of UAV imagery and the observed mean were compared by paired sample t-test. In addition, three indices of root mean squared error (RMSE), model efficiency (ME), and bias score (BS) were applied to assess the precision of results.
    Results
    The orhtophoto mosaic of the study area was obtained with RMSE of 8 cm. Among 100 wild pistachio trees randomly selected for this study, 100, 89, and 80 trees were recognized on DSMs with spatial resolution of 3, 50, and 100 cm, respectively. Although there was no significant difference between observed mean crown area of 80 trees (51.3 m2) recognized on all DSMs and mean crown area estimated on DSMs with 3 (42.6 m2), 50 (44.5 m2), and 100 cm (39.2 m2) (α=0.05), but their correlation decreased. Moreover, RMSE increased and ME and BS decreased with decreasing spatial resolution of DSM.
    Conclusion
    In general, it was concluded that DSM of UAV imagery is an appropriate means to recognize and measure crown area of wild pistachio single trees in the study area that obviously separated tree crowns from their shadow and other objects. Moreover, it was revealed that with decreasing spatial resolution of DSM, data processing became easier and there was no significant difference between observations and measurements but the precision of results decreased.
    Keywords: Wild pistachio, Unmanned aerial vehicle, digital surface model, crown area, Zagros
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال