隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的古樹名木生長環(huán)境收到了不同程度的影響，傳統(tǒng)的古樹名木保護(hù)與管理模式愈發(fā)滿足不了城市現(xiàn)代化規(guī)劃與發(fā)展的需要，古樹名木的保護(hù)與管理應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn)。
傳統(tǒng)的古樹名木調(diào)查保護(hù)方法是以人工實地測量的方式為主，只能獲取樹木的單一調(diào)查因子，無法獲得古樹全方位的空間形態(tài)參數(shù)，從而制約了修復(fù)工作的進(jìn)展。近年來，隨著傾斜攝影測量技術(shù)的發(fā)展，利用多旋翼無人機(jī)能夠采集高大古樹的多角度航空影像，并通過處理能夠快速的重建單木的三維點云模型，從而進(jìn)行單木幾何信息的提取。將該技術(shù)應(yīng)用到古樹名木保護(hù)工作中，最能體現(xiàn)實際使用價值。通過對古樹名木進(jìn)行三維點云模型重建，精確提取其全方位空間幾何信息，并開發(fā)點云模型數(shù)字化管理系統(tǒng)，可以隨時獲取任一古樹名木的空間三維信息。在提高古樹名木保護(hù)工作效率的同時，也使得這些珍貴的“歷史見證者”能以數(shù)字化點云的形式長久的保存下來。
1.數(shù)據(jù)采集
?。?）使用多旋翼無人機(jī)搭載數(shù)碼相機(jī)對高大孤立單木進(jìn)行傾斜攝影測量，獲取多角度航空影像。
?。?）手動操控?zé)o人機(jī)，采用盤旋上升的方式進(jìn)行像片獲取。在保證安全的前提下，盡可能靠近目標(biāo)樹木進(jìn)行攝影，以提高像片之間的重疊率。
?。?）對采集的傾斜航空影像和POS數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。
2.單木三維點云模型生成
（1）空三加密處理
導(dǎo)入原始影像和POS數(shù)據(jù)，設(shè)置地理參考系為WGS-84坐標(biāo)系，導(dǎo)入相機(jī)檢校參數(shù)。通過空三加密處理，重新計算攝影瞬間的像片方位姿態(tài)。
（2）三維點云生成及編輯
對“點云加密”一項參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括“圖像比例”、“點密度”、“匹配最低數(shù)值”，生成整個場景的三維點云數(shù)據(jù)。
先將目標(biāo)樹木的從生成的場景點云數(shù)據(jù)中提取出來，再利用“編輯加密點云”工具，對提取的樹木點云進(jìn)行編輯，主要是刪除目標(biāo)樹木頂端的藍(lán)色點云。
?。?）輸出成果
以LAS格式和XYZ格式對點云編輯結(jié)果進(jìn)行輸出。此次生成結(jié)果的空間分辨率為2.82cm，模型精度為8.46cm，共生成355350個三維點。
3.單木空間信息提取
通過樹木的三維點云模型，可以提取樹高、樹干任意處直徑、樹冠投影面積、冠幅、樹冠表面積、樹冠體積等空間信息。
?。?）樹高的提取
?。?）樹干任意處直徑的提取
?。?）冠幅、樹冠投影面積的提取
?。?）樹冠表面積、樹冠投影面積的提取
由于樹冠表面積和樹冠體積是復(fù)合因子，無法直接提取，需要通過冠幅和樹高等參數(shù)計算獲得。
（5）提取結(jié)果及精度檢驗
以測樹型全站儀獲取的實測值為參考值，對提取參數(shù)的精度進(jìn)行檢驗。
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