無人機高光譜遙感技術在林業(yè)調(diào)查中的應用
發(fā)布時間:2023-10-27
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目前,我國在無人機高光譜遙感技術的研究水平不斷提升,使其在林業(yè)資源調(diào)查工作中得到廣泛應用,該項技術的使用不僅有利于提升資源調(diào)查工作的效率,還能及時監(jiān)測自然災害的發(fā)生,起到較好的預防效果,從而減少林業(yè)災害發(fā)生幾率。本文主要介紹了無人機高光譜遙感技術在林業(yè)調(diào)查中的應用。
目前,我國在無人機高光譜遙感技術的研究水平不斷提升,使其在林業(yè)資源調(diào)查工作中得到廣泛應用,該項技術的使用不僅有利于提升資源調(diào)查工作的效率,還能及時監(jiān)測自然災害的發(fā)生,起到較好的預防效果,從而減少林業(yè)災害發(fā)生幾率。本文主要介紹了無人機高光譜遙感技術在林業(yè)調(diào)查中的應用。
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無人機高光譜遙感技術及應用優(yōu)勢
1.?無人機高光譜遙感技術
無人機高光譜遙感技術是由硬件和軟件技術組成的新型應用技術,硬件主要是指地面基站、無人機相關設備,軟件技術是指信息傳輸、數(shù)據(jù)分析等部分。在日常生產(chǎn)生活中,應用無人機高光譜遙感技術能利用其遙控技術功能,對目標區(qū)域進行全方位的監(jiān)控,通過航拍影像記錄,實時掌握監(jiān)測目標的運動狀態(tài),并通過信息化技術,將數(shù)據(jù)上傳至后臺管理中心,相比于傳統(tǒng)的遙感監(jiān)測技術,該項技術應用優(yōu)勢明顯,效果顯著。從技術應用體系角度分析,無人機高光譜遙感技術可分為原始數(shù)據(jù)搜集類、正射校正類、輻射校正類等多種類型,這些類型的圖像信息處理方式、特征均不相同,因此,在相關部門甄選技術類型時,應從實際需求角度出發(fā),選擇適合自身區(qū)域的無人機高光譜遙感技術,以發(fā)揮出無人機高光譜遙感技術應有的效果。
推薦產(chǎn)品:賽斯拜克無人機高光譜成像系統(tǒng)SF500,它是基于大疆工業(yè)級無人機旗艦產(chǎn)品M300RTK平臺深度開發(fā)的一款輕小型旋翼無人機機載的高光譜成像系統(tǒng),光譜范圍覆蓋400~1000nm,光譜分辨率優(yōu)于2.5nm,具有極高的噪信比和空間分辨率,結合高清相機拍攝高清圖片,實現(xiàn)對物質信息的全面檢測,是當前市場上輕型化+科學級高光譜數(shù)據(jù)的優(yōu)選組合方案。
2.?無人機高光譜遙感技術應用優(yōu)勢
在林業(yè)調(diào)查管理中,無人機高光譜遙感技術可以極大的提高數(shù)據(jù)搜集的精度和效率,降低人工、物資的投人,同時可以與大數(shù)據(jù)處理技術協(xié)同作用,提高林業(yè)管理的智能化和現(xiàn)代化水平,具體應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)方便實用。當森林資源發(fā)生突發(fā)污染或災害案件時,無人機可以隨時隨地起飛,通過地面遙控系統(tǒng)精準對目標區(qū)域實行航拍,實時監(jiān)測各區(qū)域災害變化狀況,及時為工作人員制定救災方案提供重要參考。
(2)輕巧便攜。無人機質量較輕,受環(huán)境影響小,對飛行場地要求低,通常無人機飛行高度在1千米以下空域,不需要進行空域申請,而且可以在指定區(qū)域快速進行航拍任務[1]。
(3)遙感影像分辨率高。由于無人機飛行高度低,其拍攝的影像資料空間分辨率精確,而且能夠規(guī)避太陽視角和方位陰影等不利因素影響,無人機遙感影像可及時準確分辨地面喬木、灌木或草地等林業(yè)資源調(diào)查所需的多種數(shù)據(jù)資料。
(4)經(jīng)濟實用。相比于衛(wèi)星、地理信息系統(tǒng)及航空遙感等技術,無人機遙感運行管理成本低,操作準入水平低,極大的降低了林業(yè)資源數(shù)據(jù)獲取的資金投入。
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無人機高光譜遙感技術在林業(yè)調(diào)查監(jiān)測中應用
林業(yè)資源是生態(tài)系統(tǒng)中的核心內(nèi)容,加強林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測工作對保護生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)水源等方面具有重要意義。我國地質地貌條件復雜,山多林密,僅依靠傳統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查方式進行實地勘察,不僅效率低,工作難度大,還具有一定的危險性。而利用遙感技術,能發(fā)揮其覆蓋范圍廣、信息獲取及時的優(yōu)勢,從而能在林業(yè)調(diào)查中獲得良好的應用效果[2]。
1.?在資源調(diào)查規(guī)劃中的應用
通過搭載具有攝像功能的設備,無人機高光譜遙感技術能及時捕捉到目標區(qū)域的影像資料,提供高清且豐富的影像信息,并將獲取的數(shù)據(jù)傳輸至森林資源調(diào)查系統(tǒng),對林業(yè)用地自然災害、采伐征用等情況進行有效更新,從而達到動態(tài)化調(diào)查的效果,提升林業(yè)管理整體水平。比如孫志超[3]等人利用無人機搭載非測量相機拍攝北京十三陵林地,將取得的樹高、面積等信息與航拍實測信息相擬合,從而校正航拍精度,提高無人機對航拍物體測量的準確性,同時提高了林業(yè)數(shù)據(jù)的權威性,實現(xiàn)了現(xiàn)代化動態(tài)監(jiān)管模式。
2.?在病蟲害防控監(jiān)測中的應用
林業(yè)病蟲害管理是我國林業(yè)管理工作的重點問題,以往在林業(yè)病蟲害監(jiān)測中,相關工作人員采用實地調(diào)查的監(jiān)測方式,這種調(diào)查方式不僅工作強度高,難度也較大。近年來,我國許多地區(qū)開始采用高光譜遙感技術進行林業(yè)病蟲害監(jiān)測,并得到了較好的反饋效果。但由于高光譜技術的使用會受到衛(wèi)星平臺的影響,具有運行周期長、成本高的特點,使得這項技術的推廣應用效果并不理想。無人機高光譜遙感技術則是利用搭載攝像設備對目標區(qū)域特定病蟲害進行監(jiān)測,經(jīng)過系統(tǒng)分析后,確定病蟲害主要類型和受害程度,再選擇最合理的病蟲害解決方案,解決林地病蟲害肆虐問題。同時,還可以利用無人機進行噴藥作業(yè),進而配合解決一些難度程度較大的病蟲害問題。
3.?在森林火災監(jiān)測中的應用
森林火災具有突發(fā)性強、破壞力大的特點,其防范和救授相對困難,與其它自然災害相比,森林火災的影響最為嚴重。火災監(jiān)測是林業(yè)資源管理中的重點工作,傳統(tǒng)的森林火災監(jiān)測方式主要依靠巡護人員和衛(wèi)星遙感監(jiān)測,但巡護工作常會由于受到地形、天氣等因素的影響,使巡查范圍受限,降低巡查效率。衛(wèi)星遙感監(jiān)測則會因為時間及空間分辨率的問題,延緩影像拍攝周期,增大投入成本,還無法清晰識別小面積火情,以至于無法實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。但無人機高光譜遙感技術則依靠其靈活、快速、準確的優(yōu)勢,能對大面積林地進行火災險情的實時監(jiān)控,方便救援人員和滅火設備的迅速行動與精準撲火,成為現(xiàn)代化林業(yè)火情監(jiān)測中的優(yōu)選方式。
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