Ecology of Iranian Forests

fa بررسی دقت ارتفاعی مدل رقومی ارتفاعی زمین تصاویر پهپاد در مناطق جنگلی (مطالعه موردی: جنگل دارابکلا ساری) Investigating elevation accuracy of digital terrain model obtained UAV Images in forest areas (Case study: Darabkla forests, Sari) سنجش از دور سنجش از دور پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: یکی از محصولات فتوگرامتری و سنجش‌ازدور مدل رقومی سطح زمین است که پایه بسیاری از پروژه‌های پرکاربرد می‌باشد، فتوگرامتری توانایی ایجاد مدل سه‌بعدی دقیق را با استفاده از تصاویر دوبعدی در اختیار کاربر قرار می‌دهد. هدف این تحقیق بررسی دقت ارتفاعی مدل رقومی سطح زمین حاصل از تصاویر پهپاد با استفاده از نقاط کنترل زمینی دقیق با تعداد و پراکندگی متفاوت و بدون نقاط کنترل زمینی برای استخراج مدل دقیق رقومی سطح زمین با روش‌های پردازش با کیفیت ‌بالا و متوسط در جنگل‌های سری یک دارابکلا ساری می‌باشد. مواد و روش‌ها: تصاویر پهپاد در شرایط جوی مناسب با ارتفاع پروازی <st1:metricconverter productid="100 متر" w:st="on">100 متر</st1:metricconverter> از سطح زمین، همپوشانی طولی 85 درصد و عرضی 75 درصد و با سرعت <st1:metricconverter productid="5 متر" w:st="on">5 متر</st1:metricconverter> بر ثانیه توسط پهپاد کوادکوپتر Phantom3 Pro در بهمن سال 1401 در بخشی از محدوده جنگل‌های دارابکلا به طول حدوداً 2 کیلومتر جاده به پهنای <st1:metricconverter productid="200 متر" w:st="on">200 متر</st1:metricconverter> اطراف جاده و در سه پروژه پروازی مجزا در طی روزهای مختلف دریافت شد، موقعیت نقاط برداشت‌های واقعیت زمینی با استفاده از DGPS تفاضلی صورت گرفت. تعدادی نقاط کنترل زمینی برای زمین مرجع‌سازی دقیق تصاویر و تهیه ارتوفتوموزائیک دقیق و یکپارچه منطقه برداشت‌شده با استفاده از DGPS تفاضلی انجام شد. مدل‌های رقومی ارتفاعی زمین منطقه تهیه‌شده با نقاط کنترل زمینی و بدون نقاط کنترلی با استفاده از نرم‌افزار Agiosoft Photoscan در دو حالت کیفیت بالا و متوسط پردازش‌شده و مورد مقایسه قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد میانگین خطای نقاط (ME) برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده با نقاط کنترلی با روش کیفیت بالا 01/1 متر و برای روش کیفیت متوسط 21/1 متر بوده است، درحالی‌که برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده بدون نقاط کنترلی با کیفیت بالا 05/11 متر و با کیفیت متوسط 72/10 متر بوده است. همچنین جذر میانگین مربعات خطای مطلق (RMSE) مقادیر ارتفاعی برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده با نقاط کنترلی با روش کیفیت بالا 33/2 متر و با کیفیت متوسط 39/2 متر بوده است. درحالی‌که برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده بدون نقاط کنترلی با کیفیت بالا 67/13 متر و با کیفیت متوسط 42/13 متر بوده است. جذر میانگین مربعات خطای نسبی (RMSE%) برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده با نقاط کنترلی با روش کیفیت بالا 87/0 درصد و با کیفیت متوسط 90/0 درصد بوده است، درحالی‌که برای مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده بدون نقاط کنترلی با کیفیت بالا 14/5 درصد و با کیفیت متوسط 04/5 درصد بوده است. به‌علاوه نتایج حاصل از آزمون T جفتی در سطح 5 و 1 درصد احتمال خطا نشان داد بین ارتفاع نقاط برداشت زمینی و مدل رقومی ارتفاعی با نقاط کنترلی با کیفیت بالا و متوسط تفاوت معنی‌داری وجود نداشت، اما بین ارتفاع نقاط برداشت زمینی و مدل رقومی ارتفاعی تهیه‌شده بدون نقاط کنترلی با روش کیفت بالا و متوسط تفاوت معنی‌داری وجود داشت. نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش نشان‌دهنده آن است استفاده از نقاط کنترل زمینی دقیق در تصویربرداری و تولید مدل رقومی ارتفاعی با استفاده از تصاویر پهپاد، باعث تولید مدل رقومی ارتفاعی دقیق می‌شود و نوع پردازش با کیفیت بالا نیز موجب افزایش دقت ارتفاعی و حتی مسطحاتی می‌گردد.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Introduction and Objective: One of the products of photogrammetry and remote sensing is the digital model of the earth's surface, which is the basis of many widely used projects. Photogrammetry provides the user with the ability to create an accurate 3D model using 2D images. This research aims to investigate the height accuracy of the digital model of the land surface obtained from UAV images using accurate ground control points with different numbers and distribution and without ground control points to extract the accurate digital model of the ground surface with high and medium quality processing methods in the forests of District 1of Darabkola, Sari. Materials and Methods: UAV images in suitable weather conditions with a flight height of <st1:metricconverter productid="100 meters" w:st="on">100 meters</st1:metricconverter> above the ground, overlapping length of 85% and width of 75%, and with a speed of <st1:metricconverter productid="5 meters" w:st="on">5 meters</st1:metricconverter> per second by Phantom 3 Pro quadcopter drone in Bahman <st1:metricconverter productid="1401 in" w:st="on">1401 in</st1:metricconverter> a part of Darabkla forests with a length of about <st1:metricconverter productid="2 kilometers" w:st="on">2 kilometers</st1:metricconverter> <st1:metricconverter productid="200 meters" w:st="on">200 meters</st1:metricconverter> wide road around the road and in three separate flight projects were received during different days, the position of the points of ground reality observations was done using differential DGPS. Several ground control points were made for accurate ground referencing of the images and preparation of a precise and integrated orthophoto mosaic of the harvested area using differential DGPS. Digital elevation models of the area prepared with ground control points and without control points were processed and compared using <st1:personname w:st="on"><st2:givenname w:st="on">Agiosoft</st2:givenname> <st2:sn w:st="on">Photoscan</st2:sn></st1:personname> software in high and medium-quality modes. Results: The results showed that the average point error (ME) for the digital height model prepared with high-quality control points was <st1:metricconverter productid="1.01 m" w:st="on">1.01 m</st1:metricconverter> and for the medium quality method was <st1:metricconverter productid="1.21 m" w:st="on">1.21 m</st1:metricconverter>, while for the digital height model prepared without high-quality control points, It was <st1:metricconverter productid="11.05 meters" w:st="on">11.05 meters</st1:metricconverter> high and <st1:metricconverter productid="10.72 meters" w:st="on">10.72 meters</st1:metricconverter> with average quality. Also, the root mean square absolute error (RMSE) of the height values for the height digital model prepared with control points with high-quality method was <st1:metricconverter productid="2.33 meters" w:st="on">2.33 meters</st1:metricconverter>, and with medium quality was <st1:metricconverter productid="2.39 meters" w:st="on">2.39 meters</st1:metricconverter>. For the digital model, the height prepared without control points was <st1:metricconverter productid="13.67 meters" w:st="on">13.67 meters</st1:metricconverter> with high quality and <st1:metricconverter productid="13.42 meters" w:st="on">13.42 meters</st1:metricconverter> with medium quality. The root means square relative error (RMSE%) for the height digital model prepared with high-quality control points was 0.87% and with medium quality 0.90%, while for the height digital model prepared without high-quality control points 5.14% and average quality was 5.04%. In addition, the results of the paired T-test at the level of 5 and 1% probability of error showed that there was no significant difference between the height of the ground collection points and the digital height model with high and medium quality control points, but between the height of the ground collection points and the digital height model of the preparation without control points, there was a significant difference with high and medium quality methods. Conclusion: The results of the research show that the use of accurate ground control points in the imaging and production of digital elevation models using UAV images produces accurate elevation digital models, and high-quality processing also increases elevation and even planar accuracy</div> پهپاد, روش پردازش, دقت ارتفاعی, مدل رقومی سطح زمین, نقاط کنترل زمینی Elevation accuracy, Digital Surface Model, Ground control points, UAV, Processing 0 0 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-809-1&slc_lang=fa&sid=1 hava hasanvand هوا حسنوند havaa.hasanvand93@gmail.com 100319475328460010700 100319475328460010700 No university دانشگاه hasan akbari حسن اکبری hassan_akbarivas@yahoo.com 100319475328460010701 100319475328460010701 Yes university دانشگاه shaban shataee شعبان شتایی shataee@gau.ac.ir 100319475328460010702 100319475328460010702 No university دانشگاه majed lotfalian مجید لطفعلیان mlotfalian@yahoo.com 100319475328460010703 100319475328460010703 No university دانشگاه alireza hosienpour علی رضا حسین پور arhoseinpour88@gmail.com 100319475328460010704 100319475328460010704 No university دانشگاه