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 « Digital surface model » در نشریات گروه « جنگلداری »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Digital surface model» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • یوسف عرفانی فرد*، بارتومی کراشفسکی

    برآورد ویژگی های کمی و کیفی گیاهان روی تصاویر پهپاد، یکی از چالش های اخیر در سنجش ازدور است، بنابراین پژوهش پیش رو با هدف معرفی روشی برای برآورد مساحت تاج، ارتفاع و نوع گونه در یک توده آمیخته بنه (Pistacia atlantica Desf.) و بادام (Amygdalus spp.) روی ابر نقاط تصاویر پهپاد انجام شد. در یک محدوده 64 هکتاری از جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس، 100 درخت بنه و 100 درختچه بادام به طور تصادفی انتخاب و ابر نقاط آن ها از تصاویر پهپاد با تراکم 50 نقطه در متر مربع تهیه شد. مساحت تاج (91/0R2=، 7/4 %=PRMSE) و ارتفاع بنه (83/0=R2، 2/3 %=PRMSE) و مساحت تاج (89/0R2=،  1/22 %=PRMSE) و ارتفاع بادام (47/0R2=، 5/21 %=PRMSE) از روی ابر نقاط برآورد شدند. همچنین، نوع گونه با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی و 37 مشخصه کمی از ابر نقاط، مدل ارتفاعی تاج و ارتوفتو پیش بینی شد. صحت و ضریب کاپا در تعیین نوع گونه به ترتیب 92/0 و 98/0 محاسبه شد. به طور کلی، نتایج نشان داد که ابر نقاط تصاویر هوایی پهپاد، کارایی مناسبی در برآورد ویژگی های کمی و کیفی بنه و بادام در منطقه مورد مطالعه داشتند، اگرچه دقت و صحت قابل قبولی در برآورد ارتفاع بادام به دست نیامد.

    کلید واژگان: ساختار حرکت مبنا, ضریب جینی, مدل ارتفاعی تاج, مدل رقومی سطح}
    Y. Erfanifard *, B. Kraszewski

    Estimation of qualitative and quantitative characteristics of plants on UAV images is considered a challenge in remote sensing. Therefore, this study aimed to present a method to estimate crown area, height, and species in a mixed Pistacia-Amygdalus stand in UAV-derived point clouds. To this aim, 100 Pistacia atlantica Desf. trees and 100 Amygdalus spp < em>. shrubs were randomly selected. Point cloud was obtained by UAV-derived imagery with 50 points per m2 in a 64-ha study area in Baneh Research Forest, Fars province. The quantitative characteristics were then estimated on the point cloud. Additionally, species type was classified using random forest and 37 quantitative attributes measured on point cloud, canopy height model, and orthomosaic. Crown area and height of Pistacia (R2= 0.91 and 0.83, PRMSE=4.7% and 3.2%, respectively) and Amygdalus (R2= 0.89 and 0.47, PRMSE=22.1% and 21.5%, respectively) were also estimated. By application of quantitative attributes and random forest, species type was classified with an accuracy of 0.92 and κ of 0.98. All in all, results indicated that UAV point clouds can be efficiently applied to estimate a set of qualitative and quantitative attributes of Pistacia and Amygdalus within the study area. However, inaccurate and imprecise results were observed for estimated heights of Amygdalus.

    Keywords: Crown height model, digital surface model, Gini coefficient, structure from motion}
  • سیدیوسف عرفانی فرد*، افروز چناری، مریم دهقانی، فرشاد امیراصلانی
    برآورد ویژگی های زیست سنجی مانند ارتفاع تک درختان که به طور مستقیم روی تصاویر هوایی پهپادها قابل مشاهده نیستند، دشوار است، بنابراین پژوهش پیش رو با هدف معرفی روشی برای برآورد ارتفاع تک درختان بنه (.Pistacia atlantica Desf) انجام شد. یک محدوده 45 هکتاری از جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس با پهپاد فانتوم 4 تصویربرداری شد. سپس، الگوریتمی پیشنهاد شد که روی مدل رقومی سطح (DSM) منطقه، پس از شناسایی خودکار هر درخت، تفاضل ارتفاع بین پیکسل زمین و پیکسل نوک تاج را به عنوان ارتفاع درخت درنظر بگیرد. به این ترتیب، ارتفاع 100 درخت بنه روی DSM با توان های تفکیک مکانی 3/47، 10، 20، 40، 60، 80 و 100 سانتی متر برآورد شد. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب تبیین (0/89) و کمترین جذر میانگین مربعات خطای نسبی (11/8 درصد) مربوط به ارتفاع های برآوردشده در توان تفکیک مکانی 3/47 سانتی متر بود. همچنین، بین میانگین های ارتفاع برآوردی و واقعی در سه توان تفکیک مکانی 3/47، 10 و 20 سانتی متر، اختلاف معنی داری مشاهده نشد. برآورد ارتفاع درختان بنه در توان تفکیک مکانی 3/47 سانتی متر اندکی بیشتر از مقدار واقعی (امتیاز اریبی 1/15)، در توان تفکیک مکانی 10 سانتی متر نزدیک به مقدار واقعی (امتیاز اریبی 1/01) و در موارد دیگر، کمتر از مقدار واقعی بود. به طور کلی، برآورد ارتفاع درختان بنه با استفاده از تصاویر هوایی پهپاد فانتوم 4 امکان پذیر است. دراین بین، تصاویر هوایی با توان تفکیک مکانی 10 سانتی متر، توانایی بیشتری در برآورد ارتفاع درختان بنه داشتند.
    کلید واژگان: استان فارس, جنگل تحقیقاتی بنه, مدل رقومی سطح, هواپیمای بدون سرنشین}
    Seyyed Yousef Erfanifard *, Afrouz Chenari, Maryam Dehghani, Farshad Amiraslani
    Estimation of allometric tree attributes such as heights that are not directly observed on unmanned aerial vehicle (UAV) imagery is challenging. Therefore, this study aimed to introduce a method to estimate the height of wild pistachio (Pistacia atlantica Desf.) single trees in the Zagros region. Therefore, a 45-ha area in Baneh Research Forest of Fars province was captured by a Phantom IV UAV. An algorithm was then suggested to consider the difference between pixels of ground and crown top as tree height on the digital surface model (DSM) following automatic single tree detection. The heights of 100 trees were estimated on DSMs with spatial resolutions of 3.47, 10, 20, 40, 60, 80, and 100 cm. The results showed that the highest coefficient of determination of 0.89 and the lowest relative root mean square error of 11.8% were returned for heights estimated on DSM with 3.47 cm spatial resolution. Moreover, no significant difference was observed among measured and estimated height values on spatial resolutions of 3.47, 10, and 20 cm, respectively. The tree heights were overestimated on DSM with a spatial resolution of 3.47 cm (bias score 1.15), while they were close to the measured values on 10 cm spatial resolution (bias score 1.01) and were underestimated in other spatial resolutions. In general, the results showed the feasibility to estimate heights of wild pistachio trees on Phantom IV imagery, in particular on UAV imagery with a 10 cm spatial resolution.
    Keywords: Baneh Research Forest, digital surface model, Fars province, unmanned aerial vehicles}
  • 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}
  • هرمز سهرابی، سیدمحسن حسینی، محمود زبیری
    آماربرداری زمینی برای برآورد حجم اگرچه دقیق ترین داده ها را برای اهداف مدیریتی و پژوهشی مهیا می کند، اما پرهزینه و وقت گیر است. تاکنون راهکار های مختلفی برای کاهش حجم عملیات زمینی در آماربرداری ارایه شده اند که هر یک دارای مزایا و معایبی هستند. در پژوهش حاضر رهیافت جدیدی برای برآورد حجم پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار گرفته است. این رهیافت بر اساس این ایده است که تغییرات ارتفاع درختان در قطعه نمونه به عنوان یک متغیر مستقل، برآورد حجم سرپای نمونه را ممکن می سازد. به این منظور تعداد 150 قطعه نمونه ی زمینی با شبکه ی تصادفی منظم به ابعاد 400×300 متر برداشت و حجم سرپا در آنها محاسبه گردید. مدل رقومی سطح براساس تصاویر هوایی UltraCamD در ابعاد 1 تا 10 متر با بازه های 1 متری استخراج گردید. در محل قطعه نمونه ها، انحراف معیار و دامنه ی مدل رقومی سطح محاسبه و به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد. به منظور مدل سازی از روش های مدل سازی رگرسیونی شامل خطی و توانی استفاده شد. به علاوه از پرسپترون تک لایه به عنوان یک روش مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. نتایج نشان داد که انحراف معیار بهتر از دامنه بود و بهترین ابعاد پیکسل برآی برآورد حجم سرپا 5 متر به دست آمد. با توجه به آماره های مختلف محاسبه شده برای ارزیابی و مقایسه ی روش های مدل سازی، مدل پرسپترون تک لایه و رگرسیون خطی نتایج مناسب تری نسبت به سایر روش ها نشان دادند. اریبی نسبی و جذر میانگین مربعات خطای نسبی برآورد حجم سرپا به ترتیب 2 و 47 درصد بود.
    کلید واژگان: حجم سرپای جنگل, مدل رقومی سطح, تصاویر هوایی, روش های رگرسیون, شبکه عصبی مصنوعی}
    H. Sohrabi, S.M. Hosseini, M. Zobeiri
    Ground inventory provides most accurate data for management purposes in forestry، but it is costly and time consuming. Up to now، various approaches has been proposed for reducing the amount of ground inventory. In this paper، a new approach had proposed and tested for estimating forest stand volume. The approach is based on this idea that forest volume can be estimated by variation of trees height at sample plots. For this aim 150 circular sample plots with systematic random design were collected. The DSM has been extracted from UltraCamD images with 1 to 10 m size by 1m span. Corresponded to ground samples، standard deviation and range of DSM had extracted. In order to modeling، different regression methods and one layer perceptron were used. The results showed that standard deviation of 5 m DSM was the most appropriate data for modeling. Perceptron and linear regression were better than other modeling methods. At best، Bias and RMSE of forest volume were 2 and 47 percent، respectively.
    Keywords: Forest volume, Digital surface model, Aerial image, Regression method, Artificial neural network}
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