برآورد مشخصه‌هاي كمي نهال‌ها با استفاده از عكس‌برداري بردكوتاه زميني

Estimating the quantitative characteristics of seedlings using terrestrial close-range photogrammetry

هدف از اين پژوهش، برآورد مشخصه هاي مختلف دو و سه بعدي، نهال ها با استفاده از عكسبرداري بردكوتاه زميني است. بدين منظور مد لهاي سهبعدي با استفاده از تصاوير برداشت شده توسط دوربين يك گوشي هوشمند و روش بازسازي ساختار حركتي-روي هم گذاري تصاوير استريو چندوجهي ) SfM-MVS ) تهيه شد. براي ارزيابي دقت نتايج به دست آمده از مدل ها، مشخصه هايي از قبيل قطر در ارتفاع ميانه تنه، ارتفاع، ارتفاع تاج، قطر متوسط تاج، حجم تنه، حجم تاج و حجم كل هر نهال در آزمايشگاه اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه با توجه به مقادير آماره هاي RMSE% و Bias% )كمتر از 10 درصد(، استفاده از تصاوير و روش مورد استفاده براي برآورد مشخصه هاي دوبعدي نهال ها از دقت مناسبي برخوردار است. همچنين در بين مشخصه هاي سه بعدي نهال هاي مورد بررسي به ترتيب بيشترين و كمترين مقدار دقت مربوط به حجم تنه با 2R برابر با 89/ 0 و RMSE% برابر با 23/08 درصد و حجم تاج با 2R برابر با 67 / 0 و RMSE% برابر با 92 / 31 درصد بود. در نهايت مي توان بيان داشت كه تصاوير برداشت شده توسط دوربين گوشي هوشمند در كنار استفاده از روش SfM-MVS براي برآورد مشخصه هايي مانند قطر در ارتفاع ميانه تنه، ارتفاع، ارتفاع تاج، قطر متوسط تاج و حجم تنه نها لها از دقت بالايي برخوردار است، اما در برآورد مشخصه حجم تاج دقيق نيست .

This study aims to estimate the different two- and three-dimensional characteristics seedlings using terrestrial close-range photogrammetry. Three-dimensional models were prepared using images taken by a smartphone camera and the process of “Structure from Motion with Multi View Stereo photogrammetry” (SfM-MVS). To evaluate the accuracy of the obtained results, characteristics such as diameter at the middle height of stem, height, crown height, crown diameter, stem volume, crown volume and total volume of each seedling were measured. According to the RMSE% and the calculated Bias% (less than 10%), the images and model used to estimate the two-dimensional characteristics of seedlings, had factual accuracy. Also, among the three-dimensional characteristics of the seedlings, the highest and lowest accuracy related to stem volume with R2 = 0.89, RMSE% = 23.08% and crown volume with R2= 0.67, RMSE% = 31.92% respectively. Overall, it can be concluded that the images taken by the smartphone camera and the SfM-MVS method used in this study have remarkable accuracy to estimate characteristics of seedling such as diameter at the middle height of stem, height, crown height, crown diameter and stem volume, However, it is not accurate enough to estimate the crown volume characteristic.