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研究生:張正明
研究生(外文):Cheng-Ming Chamg
論文名稱:應用無人載具產製DSM評估閘門疏浚土方量
論文名稱(外文):Application of UAV with DSM to Assess the Dredging Amount of Gate
指導教授:詹勳全詹勳全引用關係
指導教授(外文):Hsun-Chuan Chan
口試委員:呂珍謀賴泉基吳益裕
口試委員(外文):Jan-Mou LeuChan-Ji LaiI-Yu Wu
口試日期:2018-01-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系所
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:無人飛行載具Pix4D地理資訊系統數值地表模型
外文關鍵詞:UAVPix4DArc GISDSM
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傳統測量透過人力統計出流口渠道樣區挖起來的斗數,直到渠道疏浚完畢和挖土機斗子的容積相乘斗數得到估算土方量,人力需全程從挖土機疏浚前到疏浚後過程較為繁瑣耗費人力、時間,本研究嘗試用無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)於施工前後空拍一次,於空拍前以衛星定位儀(Trimble R8S GNSS)取得控制點佈設位置與其三維坐標,希望透過這樣的方法減少現地繁瑣的測量程序、時間,提供計算閘門疏浚土方量更有效率的方法,降低減少量測人員不易到現場的安全與疏浚前開始統計到疏浚後長時間才能離開休息等等。
選定中港溪蜆仔溝作為現場實驗樣區,在自動閘門前出流口渠道前、中、後佈設五個控制點,先在控制點位置進行標記,再組裝無人飛行載具於現場天氣佳、中午時刻執行飛行任務,在實驗樣區疏浚前空拍一次後再用衛星定位儀在控制點上讀取該五點的三維坐標,待現場疏浚完工後再重複前述UAV相關流程。
完成現場流程後,於室內彙整相關影像及坐標資料匯入Pix4D軟體來產製數值地表模型(Digital Surface Model,DSM),再將模型資料匯入至地理資訊系統(Arc GIS)網格中,分析不同控制點組次的土方量與直接在Pix4D中計算的疏浚量體進行比較,分析結果顯示Arc GIS、Pix4D之平均疏浚體積分別為63.66m3、73.44m3,與現場挖土機之實際挖方量為68.50m3相近,因此本研究分析流程不僅能分析較廣闊的疏浚範圍,為計算疏浚土方量更有效率的方式。
The traditional measurement uses the number of buckets excavated in the flow channel sample area through the human statistics, until the channel dredging is completed and the volume of the excavator bucket is multiplied to obtain the estimated earthwork volume. The process of survey is complex, time-consuming and labor-intensive. This study attempted to apply an unmanned aerial vehicle (UAV) with a camera to record the images of a river before dredged. It measured the position of ground control points by Trimble R8S GNSS in order to simplify the complex process of traditional fieldwork, and provide a more efficient method for calculating the dredging amount of hydraulic gate. Reducing the reduction of measurement personnel is not easy to go to the scene before the safety and dredging began to count after dredging for a long time to leave the rest and so on. It was selected Zhonggang River as the experimental location and arranged five GCPs in front of, behind and behind the outlet channel of the automatic gate. First, we marked the GCPs, and then assembled UAV. The flight mission was performed at noon, and measured the three dimensional coordinates of five ground control points by Trimble R8S GNSS.
Finally, the above process was repeated to measure when a river was finished dredging. After the process of fieldwork was completed, we were compiling the related aerial images and coordinates. These data were imported into the Pix4D software to produce the Digital Surface Model (DSM), then the elevation of model grids was calculated by the Geographic Information System (Arc GIS). The analyzing volume calculated in Pix4D was compared with the dredging amount of different GCPs groups. The results showed that the average dredging amount of Arc GIS and Pix4D were 63.66m3 and 73.44m3 respectively. It was similar to the actual volume of excavator in the field, and provided a more efficient method to calculate the dredging amount of a river.
摘要 i
Abstract ii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究方法 2
1-4 本文架構 2
第二章 文獻回顧 4
2-1 閘門分類 4
2-2 閘門精進 11
2-3 閘門維護、管理、操作、故障排除 15
2-4 閘門操作 20
2-5 堤前自動閘門口淤積 23
2-6 無人飛行載具 28
2-6-1 無人飛行載具形式 28
2-6-2 無人飛行載具精度分析及多元應用 30
第三章 研究方法 32
3-1 研究方法 34
3-1-1 實驗驗區介紹 36
3-2 基本原理介紹 37
3-2-1 數值地表模型(Digital Surface Model,DSM) 37
3-3 實驗設備 39
3-3-1 無人飛行載具 39
3-3-2 Pix4Dmapper 42
3-3-3 應用軟體簡介 43
3-3-4 地面控制點佈設與量測 45
第四章 結果與討論 47
4-1 控制點組影像之產製成果 47
4-1-1 第I組控制點分佈 47
4-1-2 第II組控制點分佈 49
4-1-3 第III組控制點分佈 51
4-2 地面控制點分佈組合之DSM與量測值分析 52
4-2-1 檢核點與產製DSM誤差值分析 52
4-2-2 實驗分析 53
4-2-3 以現地構造物尺寸驗證DSM模型精度 55
4-3 疏浚前後影像產製之DSM與實際疏浚量體比較 60
第五章 結論與建議 68
5-1 結論 68
5-2 建議 69
第六章 參考文獻 70
1.台灣省政府水利處(1998),「防洪閘門操作與維護手冊」。
2.江昭蓉(2018),「擺動的吉貝沙嘴-應用無人機監測沙岸地形變遷」,國立彰化師範大學地理學研究所碩士論文。
3.何維信(1995),「航空攝影測量學」,大中國圖書公司。
4.吳仲穆(2010),「自動灌排閘門創意設計之研究」,碩士論文,高雄第一科技大學機械與自動化工程所。
5.汪島軍(1998),「水閘門維護保養與操作範例及功能研究 」,財團法人國立雲林科技大學文教基金會。
6.施上粟(2005),「潮間帶溼地生態水理模式建置及量化之研究」,國立台灣大學土木工程學研究所博士論文。
7.施錦揮(2010),「無人飛行載具應用於防救災圖資供應之研究-以北二高崩塌地為例」,地籍測量第29卷第3期,17-36。
8.徐百輝(2013)「無人飛行載具簡介及其於測繪領域之應用」。
9.徐金煌、張國楨,2015,「以Pix4Dmapper進行UAV影像之空間資料產製」,中國土木水利工程學刊第27卷第3期,241-246。
10.張東琳(2015),「結合UAV於自動化水質檢測系統」,中國土木水利工程學刊,第27卷第3期,175-182。
11.張崴(2016),「UAV航拍技術應用於河道變遷土砂監測和山區地形製圖之可行性分析」,國立中興大學水土保持學系碩士論文。
12.許曛顯(2006),「改善排水技術與對策之研究---以台中縣五甲溪流域為例」,逢甲大學土木工程學系碩士論文。
13.陳英煥、蔡展榮(2008),「空照數位相機拍攝高重疊影像匹配高密度點雲」,航測及遙測學刊第13卷第3期,219-230。
14.陳義紘(2004),「閘門設計」。
15.董至睿、洪耀明、呂鴻廷、洪祈存、傅桂霖、郭炳榮(2011),「上游河道泥砂清疏量體預測模式建立之研究」,水保技術第7卷第1期,57-62。
16.詹勳全、邱亮鈞、彭振捷、張承遠、郭炳榮(2017),「應用二維水理輸砂模式評估野溪清疏成效之研究」,中華水土保持學報第48卷第3期,113-126。
17.謝承恩、范書睿、林彥廷、黃文正、羅偉,2016,「無人飛行載具搭載數位相機於地質構造判釋之應用」,航測及遙測學刊第21卷第4期,257-269。
18.顏志憲(2015),「地面控制點佈設對無人載具產製DSM精度影響之研究」,國立中興大學水土保持學系碩士論文。
19.羅炳輝(1996),「閘門、抽水站操作維護」。
20.Liang, T., and Heipke, C., 1996, “Automatic Relative Orientation of Aerial Images”, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Vol. 62(1), 47-55.
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