森林火行為測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、林火蔓延速率是林火行為的一個重要指標，以林火蔓延速率為測量對象，采用可見光和紅外圖像對其進行測量，圖像測量主要由三部分組成，林火圖像采集，林火圖像處理，攝像機標定和測量結(jié)果的計算，本文對圖像測量的三個組成部分進行了研究，并將圖像法測量結(jié)果與同時進行測量的標桿法和熱電偶法進行比較，給出了圖像法蔓延速率測定的誤差，并對一些影響圖像法測量精度的因子進行了分析。研究結(jié)果表明:
　　(1)以標桿法為基準，可見光圖像測量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）

2、的平均絕對誤差為0.0354m·min-1，平均相對誤差為3.49％，以熱電偶法為基準，可見光圖像測量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對誤差為0.0344m·min-1，平均相對誤差為3.31％，紅外圖像測量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對誤差為0.0358m·min-1，平均相對誤差為3.51％，以熱電偶法為基準，可見光圖像測量的蔓延速率（所有數(shù)據(jù)）的平均絕對誤差為0.0346m·min-1，平均相對誤差為3.42％，最大誤差出現(xiàn)的頻率

3、很低，兩者與標桿法和熱電偶法無顯著差異。標桿法和熱電偶法只能測得特定點或部分時段的蔓延速度，可見光圖像法和紅外圖像測量法可以測量任意點或多個點的蔓延速度，因此，相當于標桿法和熱電偶法，圖像法更具有優(yōu)勢，可以替代標桿法或熱電偶法。
　　(2)無論是與標桿法還是熱電偶法比較，拍攝位置對可見光圖像法和紅外圖像法測量誤差的影響都不顯著。而風增加了蔓延速率，也增加了圖像法測量林火蔓延速率的絕對誤差，但測量的相對誤差不受影響。圖像的透視程度受

4、拍攝角度的影響較大，隨著拍攝角度的減小，圖像放大倍率增加，透視損失增加，圖像法測量誤差增加。在保證測量目標位于圖像范圍內(nèi)的情況下，將攝像機的拍攝角度調(diào)大，將重點測量目標置于整個圖像的中間處，可以減少透視對圖像法測量誤差的影響。
　　(3)與可見光圖像法比較，帶有林火行為特征的紅外圖像在圖像處理上要比可見光圖像容易，但獲得的紅外圖像的像素為320×240，與可見光圖像的1920×1080相比要小很多，透視更明顯，所以在本次研究中紅外