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无人机高光谱遥感技术在林业调查中的应用

发布时间:2023-10-27
浏览次数:234

目前,我国在无人机高光谱遥感技术的研究水平不断提升,使其在林业资源调查工作中得到广泛应用,该项技术的使用不仅有利于提升资源调查工作的效率,还能及时监测自然灾害的发生,起到较好的预防效果,从而减少林业灾害发生几率。本文主要介绍了无人机高光谱遥感技术在林业调查中的应用。

目前,我国在无人机高光谱遥感技术的研究水平不断提升,使其在林业资源调查工作中得到广泛应用,该项技术的使用不仅有利于提升资源调查工作的效率,还能及时监测自然灾害的发生,起到较好的预防效果,从而减少林业灾害发生几率。本文主要介绍了无人机高光谱遥感技术在林业调查中的应用。

 

无人机高光谱遥感技术在精林业调查领域的应用


无人机高光谱遥感技术及应用优势

1. 无人机高光谱遥感技术

无人机高光谱遥感技术是由硬件和软件技术组成的新型应用技术,硬件主要是指地面基站、无人机相关设备,软件技术是指信息传输、数据分析等部分。在日常生产生活中,应用无人机高光谱遥感技术能利用其遥控技术功能,对目标区域进行全方位的监控,通过航拍影像记录,实时掌握监测目标的运动状态,并通过信息化技术,将数据上传至后台管理中心,相比于传统的遥感监测技术,该项技术应用优势明显,效果显著。从技术应用体系角度分析,无人机高光谱遥感技术可分为原始数据搜集类、正射校正类、辐射校正类等多种类型,这些类型的图像信息处理方式、特征均不相同,因此,在相关部门甄选技术类型时,应从实际需求角度出发,选择适合自身区域的无人机高光谱遥感技术,以发挥出无人机高光谱遥感技术应有的效果。

推荐产品:赛斯拜克无人机高光谱成像系统SF500,它是基于大疆工业级无人机旗舰产品M300RTK平台深度开发的一款轻小型旋翼无人机机载的高光谱成像系统,光谱范围覆盖400~1000nm,光谱分辨率优于2.5nm,具有极高的噪信比和空间分辨率,结合高清相机拍摄高清图片,实现对物质信息的全面检测,是当前市场上轻型化+科学级高光谱数据的优选组合方案。

2. 无人机高光谱遥感技术应用优势

在林业调查管理中,无人机高光谱遥感技术可以极大的提高数据搜集的精度和效率,降低人工、物资的投人,同时可以与大数据处理技术协同作用,提高林业管理的智能化和现代化水平,具体应用优势主要体现在以下几方面:

(1)方便实用。当森林资源发生突发污染或灾害案件时,无人机可以随时随地起飞,通过地面遥控系统精准对目标区域实行航拍,实时监测各区域灾害变化状况,及时为工作人员制定救灾方案提供重要参考。

(2)轻巧便携。无人机质量较轻,受环境影响小,对飞行场地要求低,通常无人机飞行高度在1千米以下空域,不需要进行空域申请,而且可以在指定区域快速进行航拍任务[1]。

(3)遥感影像分辨率高。由于无人机飞行高度低,其拍摄的影像资料空间分辨率精确,而且能够规避太阳视角和方位阴影等不利因素影响,无人机遥感影像可及时准确分辨地面乔木、灌木或草地等林业资源调查所需的多种数据资料。

(4)经济实用。相比于卫星、地理信息系统及航空遥感等技术,无人机遥感运行管理成本低,操作准入水平低,极大的降低了林业资源数据获取的资金投入。

 

无人机高光谱遥感技术在林业调查中的应用


无人机高光谱遥感技术在林业调查监测中应用

林业资源是生态系统中的核心内容,加强林业资源调查与监测工作对保护生态环境、涵养水源等方面具有重要意义。我国地质地貌条件复杂,山多林密,仅依靠传统的林业调查方式进行实地勘察,不仅效率低,工作难度大,还具有一定的危险性。而利用遥感技术,能发挥其覆盖范围广、信息获取及时的优势,从而能在林业调查中获得良好的应用效果[2]。

1. 在资源调查规划中的应用

通过搭载具有摄像功能的设备,无人机高光谱遥感技术能及时捕捉到目标区域的影像资料,提供高清且丰富的影像信息,并将获取的数据传输至森林资源调查系统,对林业用地自然灾害、采伐征用等情况进行有效更新,从而达到动态化调查的效果,提升林业管理整体水平。比如孙志超[3]等人利用无人机搭载非测量相机拍摄北京十三陵林地,将取得的树高、面积等信息与航拍实测信息相拟合,从而校正航拍精度,提高无人机对航拍物体测量的准确性,同时提高了林业数据的权威性,实现了现代化动态监管模式。

2. 在病虫害防控监测中的应用

林业病虫害管理是我国林业管理工作的重点问题,以往在林业病虫害监测中,相关工作人员采用实地调查的监测方式,这种调查方式不仅工作强度高,难度也较大。近年来,我国许多地区开始采用高光谱遥感技术进行林业病虫害监测,并得到了较好的反馈效果。但由于高光谱技术的使用会受到卫星平台的影响,具有运行周期长、成本高的特点,使得这项技术的推广应用效果并不理想。无人机高光谱遥感技术则是利用搭载摄像设备对目标区域特定病虫害进行监测,经过系统分析后,确定病虫害主要类型和受害程度,再选择最合理的病虫害解决方案,解决林地病虫害肆虐问题。同时,还可以利用无人机进行喷药作业,进而配合解决一些难度程度较大的病虫害问题。

3. 在森林火灾监测中的应用

森林火灾具有突发性强、破坏力大的特点,其防范和救授相对困难,与其它自然灾害相比,森林火灾的影响最为严重。火灾监测是林业资源管理中的重点工作,传统的森林火灾监测方式主要依靠巡护人员和卫星遥感监测,但巡护工作常会由于受到地形、天气等因素的影响,使巡查范围受限,降低巡查效率。卫星遥感监测则会因为时间及空间分辨率的问题,延缓影像拍摄周期,增大投入成本,还无法清晰识别小面积火情,以至于无法实现动态监测。但无人机高光谱遥感技术则依靠其灵活、快速、准确的优势,能对大面积林地进行火灾险情的实时监控,方便救援人员和灭火设备的迅速行动与精准扑火,成为现代化林业火情监测中的优选方式。

 


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