农业机械学报

作者：姜艳敏,郭明航,赵军,温仲明,林奇,史海静

单位：中国科学院水利部水土保持研究所,中国科学院水利部水土保持研究所;西北农林科技大学,中国科学院水利部水土保持研究所;西北农林科技大学,中国科学院水利部水土保持研究所;西北农林科技大学,西安敦瑞测量技术有限公司,中国科学院水利部水土保持研究所;西北农林科技大学,

关键词：土壤侵蚀;数字近景摄影观测系统;数字点云;相机标定;精度评价

基金：中国科学院战略性先导科技专项(XDA20040202)和国家自然科学基金项目（41571269）

为解决目前在连续降雨条件下尚无有效的观测技术与手段从时空两个维度对土壤侵蚀过程进行观测的问题，设计了一种基于无线组网技术的数字近景摄影观测系统。该系统通过对连续降雨条件下不同时间节点的土壤侵蚀坡面进行数字影像的瞬时采集、雨滴噪声去除、点云匹配、三维重建等手段，实现对土壤侵蚀坡面形态演化过程的动态监测。该系统的测量精度可达到亚毫米级，最小测量误差为0.0062mm；凹槽尺寸测量值与实测值之间最大相对误差为-2.9683%。土壤侵蚀坡面观测实证表明，土壤流失量估算平均相对误差为-1.73%，单次观测精度最高可达99.26%，时间观测分辨率可达到分钟级别，空间分辨率达到2mm。该系统能够准确获取土壤侵蚀坡面形态变化的精细信息，可为土壤侵蚀过程研究提供新的方法和技术手段。

来源：2019年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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