基于无人机航测技术的三峡库区地质灾害调查监测方法研究

分析了三峡库区地质灾害调查监测技术的现状以及不足,提出了利用无人机航测技术对三峡库区进行地质灾害调查监测的方法体系。重点论述了在地质灾害调查监测中无人机航测的外业和内业处理方法,以及地质灾害三维调查监测数据库的建设方法。     

无人机航测在矿山测绘中的实际应用

通过无人机航测在矿山地形图测绘中的实际应用,介绍了无人机航测的系统组成、工作方法和作业流程,对航测成图中的重要环节空三加密进行着重分析与验证,总结了无人机航测的优缺点和影响无人机航测的主要原因,并结合相关摄影测量规范,对结果数据进行精度评定,所获得的精度完全满足航测内业相关测图规范要求,证明了无人机航测在大比例尺地形图测绘中的可行性,也为今后的测量工作积累了一定的经验。     

基于无人机影像的营造林核查应用研究

以石家庄市栾城区高速公路两侧绿化廊道建设为研究对象,利用无人机获取造林地块正摄影像,结合Pix4D mapper和Arc GIS等软件,通过无人机影像判读得出造林树种、面积、密度、成活率和树高,并以人工复核数据为参考进行精度验证,结果表明:该核查方法精度可靠,灵活高效。     

基于无人机航测数据的森林郁闭度和蓄积量估测

蓄积量是评价森林资源质量或状况的重要指标,为了解决实测郁闭度和蓄积量费时费力以及无法充分利用航测原始数据生成各项数据的问题,以无人机航测数据的点云数据和正射影像为研究数据,利用冠层高度模型提取高程,通过一元线性回归分析估测平均树高和平均胸径模型;使用改进形态学分水岭方法提取树冠个数;通过主成分回归建立郁闭度模型;结合提取与估测的GIS因子,用偏最小二乘法建立蓄积量模型。结果表明:平均树高模型精度为97.34%、平均胸径模型精度为91.27%,改进分水岭提取树冠精度为80.03%,郁闭度模型精度为83.18%,蓄积量模型精度可达88.43%。蓄积量模型的所有特征因子均是通过遥感方法从无人机原始航测数据中提取而来,充分利用了无人机航测数据。实验建立的树高、胸径和郁闭度模型可以有效地估测森林平均树高、胸径及郁闭度,改进后的分水岭算法减少了过分割,蓄积量模型能够有效估测蓄积量,提高了蓄积量提取效率,节省了大量的人力物力。     

利用1:14000航摄象片测制1:2000比例尺象片平面图试验小结

<正> 我队于一九七九年四月在汪清局和有关林场进行了利用1:14000航摄象片测制1:2000比例尺象片平面图的试验工作,取得了为试验用航测方法成局场址规划用图的预期效果,现小结如下:     

荒漠生态林区大沙鼠鼠洞密度的无人机遥感监测技术初探

【目的】采用无人机遥感技术对古尔班通古特沙漠南缘荒漠林的大沙鼠洞密度进行监测,探究大沙鼠鼠洞航空影像最佳解译方法,为快速解译低空遥感航拍鼠害数据提供解决途径。【方法】采用固定翼无人机搭载高清数码相机,获取0.024 m空间分辨率的航空影像,预处理得到TDOM影像;分别采用人工目视解译、最大似然分类方法及面向对象分类方法,对TDOM影像进行解译,进而提取鼠洞空间分布信息,然后分析评价各方法在荒漠林鼠洞提取中的适用性和分类精度。【结果】对比3种解译方法发现,人工目视解译准确度高,但工作量太大;最大似然分类方法的分类精度较低,不适用;而面向对象分类方法不仅分类精度与人工目视解译结果基本吻合,而且很大程度上提高了大数据的处理速度,提高了大面积鼠害遥感监测的效率。【结论】无人机遥感技术在荒漠林大沙鼠灾害监测中有很好的适用性和应用潜力,为今后采用低空遥感技术进行鼠害监测提供了参考。     

ArcGIS影像配准在碳监测中的应用研究

在进行林业资源连续监测的过程中,常常需要对比多期数据,而由于历史原因,各时期数据的空间参考并不完全一致。因此,不同坐标系之间的数据转换工作尤为重要。本文尝试利用影像配准的方式完成栅格影像的坐标转换问题,以全国林业碳监测试点工作为例,利用ArcGIS工具,解决了两期影像坐标不一致问题,提高了影像对比的准确度,有效降低了外业人员工作量。后续工作表明,利用此方法得到的影像数据精度足以满足生产需求,为碳监测试点工作提供了极大的帮助。     

无人机遥感在我国森林资源监测中的应用动态

文章分析了无人机遥感技术在森林资源监测中的应用特点,总结了获取无人机遥感影像的技术流程.从利用无人机遥感影像获取林木几何参数、提取森林生物量信息、监测森林病虫害和森林消防4个方面阐述了无人机遥感技术在我国森林资源监测中的应用动态.在讨论无人机遥感技术在林业应用中具备成本低、效率高等优势的基础上,对无人机遥感技术在我国森林资源监测中的应用前景作了展望.     

航空象片在森林调查测量中的误差分析(之一)

<正> 利用航摄象片进行森林调查,或编制森林专题图是我国目前森林调查中普遍采用的方法。因此,有必要对航空象片的精度以及森林航测作业中各种误差的来源,大小及其特性加以分析探讨,鉴于目前尚无专文对此讨论,本文针对森林调查中惯用的航空摄影测量方法——单象成图以及利用视差杆测定树高中的误差来源及其传播,作一分析探讨。     

无人机遥感技术在林业资源调查与监测中的应用概述

综述分析了无人机的类型、应用范围、应用效果及其产品特征,无人机在林地与湿地资源环境的调查规划、病虫害监测防治、火灾监测等方面的应用情况,提出了丰富传感器类型、完善影像标准化处理体系、加强无人机影像时效性处理等无人机遥感技术在林业领域应用的改进与发展方向。     

无人机监测林业有害生物初探

为提高林业有害生物监测工作效率,提升监测工作的科技含量,特引进无人机进行监测试点。通过无人机对病虫害危害的松林进行低空航拍,然后将航片结合POS数据信息,制作出4 300 hm2的数字正射影像图(DOM)。随后利用松树受害后树冠颜色改变的特征,对DOM进行目视解译,再对目标虫害导致的变色枯死木进行定位标注,统计出作业区域内变色树木数量。     

大青山前坡油松林高度的无人机监测研究

森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,树高是森林调查中最重要的因子之一。本研究通过对内蒙古呼和浩特市大青山前坡油松林进行地面控制点测量-无人机航空摄影试验获取数据,对无人机影像获取的油松林高度与野外实地测量坑底至冠层顶部的数据进行对比分析,研究结果表明:在选取测量对比的30个样本中,无人机监测高度与实际测量值绝对误差范围在0～114 cm之间,平均绝对误差12 cm,相关系数R~2为0.7059,剔除异常数据后相关系数R~2达到0.9059,通过无人机影像获取点云数据生成冠层高度模型(CHM)监测油松林高度的方法是可行的。     

松材线虫病变色松树遥感监测研究进展

[目的]综合评述了松材线虫病变色松树遥感监测的数据和方法研究进展,并就星-机-地多源遥感数据协同监测变色松树提出展望。[方法]通过分析松材线虫病染病松树的生理生态特征和冠层光谱,综述遥感数据的获取、基于遥感数据的变色松树解译方法,讨论当前松材线虫病变色松树遥感监测存在的主要问题,并指出未来可能的研究方向。[结果]不同的遥感监测平台对于变色松树的识别各具其优势,地面调查具有高可靠性优势、卫星遥感具有多时相优势、无人机遥感具有高空间分辨率和高灵活性优势。其中以无人机遥感和高分卫星遥感为主的遥感技术的发展,伴随着遥感图像解译算法和计算机软硬件的改进,为松材线虫病疫区变色松树的快速定位和计数提供了新的手段。但新手段在变色松树监测过程中还存在着监测手段单一,定位位置偏差大、识别精度和识别效率低等问题。[结论]未来随着卫星数量的增多和无人机影像获取成本的减少,从多源遥感影像上采用人工智能算法快速定位出单株变色松树和疫区变色松树的计数将成为新的模式。     

无人机航拍影像在林木信息提取中的应用

采用山东省青岛市崂山区沙子口街道2020年春、秋季的无人机松林航拍影像为数据源,借助ESP辅助工具获取了DOM影像的最佳分割尺度,构建了基于模糊分类的决策树,运用分水岭算法快速提取松林活立木数量变化信息,共提取出6个松树活立木变化较大区域,活立木减少数量205株,利用人工地面核查,实际松树活立木减少数量217株,该方法提取的数据总体精度约92.3%。研究表明,基于多期的无人机高分影像数据,能够快速准确地获取林木数量的变化情况。该法在森林资源调查、松材线虫病疫木除治监测及灾害评估中具有较大的应用推广价值,尤其在监测山高、路险的区域,很大程度上可以用于替代人工调查。     

航测技术在营造林综合核查中的应用

分析了山西省营造林综合核查的现状,提出了现阶段山西省营造林核查存在着检查手段和方式落后、检查效率较低、检查质量有待进一步提升等问题。介绍了"无人机+数据采集仪"航测技术的工作方案,并与传统的营造林综合核查手段进行了对比,发现"无人机+数据采集仪"航测技术的效率和质量均高于传统航测技术。     

无人机监测松材线虫病的精度比较

利用无人机搭载可见光相机进行遥感拍摄,在430 m和700 m两个飞行高度下采集异常枯死松树遥感影像,将野外GPS采集的位置信息同ENVI遥感数据处理软件处理与解读数据信息进行比对。人工甄别和NDVI值提取枯死松树分别为6株与7株,数据有效率提取为85.71%;对无人机遥感获取的6株枯死松树地理位置信息进行实地验证,水平误差在0.86 m^4.20 m之间。表明无人机遥感基本实现了松材线虫病致死松树的精准定位,对于松材线虫病监测和后期除治具有重要意义。     

基于UAV高分影像的杨树冠幅提取及相关性研究

[目的]以无人机高清影像为数据源,结合样地实地调查数据,研究杨树冠幅提取及其与胸径和林分蓄积量的相关性,为无人机森林调查技术提供一种思路和方法。[方法]基于无人机高分影像及实地调查数据,采用面向对象法,对杨树林木冠幅进行分割与提取,通过实地测量数据建立冠幅-胸径模型,利用一元材积表计算样地蓄积量,并进行相关性分析与精度检验。[结果]影像分割效果良好,但提取得到的冠幅比实际值偏小,研究区最适宜的杨树冠幅分割尺度为10,平滑度0.1,紧致度0.5。杨树冠幅与胸径建立相关模型,其中一元线性方程拟合效果最好,相关系数为0.75。通过模型计算的样地蓄积与实测样地蓄积进行双侧T检验,结果 sig=0.0580.05,两组数据差异不显著。[结论]采用面向对象法,通过无人机高分影像能自动分割并提取了杨树林木冠幅信息,提取效果良好;利用影像提取林木平均冠幅,通过冠幅-胸径相关关系模型得到林木胸径,进而推算林分蓄积的方法可以满足森林资源调查精度要求。     

无人机在林业中的应用及前景展望

利用无人机对林业进行信息监测是提升林业信息化和精准化的重要方向,同时也是实现精准林业目标的有力途径。相较于传统林业监测方式,无人机可以实时准确地获取多尺度、多时相、高分辨率的影像数据,提升林区作业的智能化水平,满足智慧林业建设的需求。利用无人机平台搭载多种光学信息采集设备,结合无人机遥感技术并辅以GPS精确定位技术可以高效地实现特征目标信息的收集工作。为了更好地促进无人机技术在林业领域的普及与应用,笔者对无人机技术在林业行业的应用现状及发展前景进行了梳理总结。首先介绍了林用无人机的有关概念、分类及平台优势,重点对当前无人机在林业行业主流应用的实践进行了总结,主要涉及林业病虫害遥感监测、林业火灾监测、野生动植物监测与识别、林业资源调查、林业精准植保以及林业执法等,进而分析了当前无人机在林业领域应用中面临的挑战,同时对林用无人机在续航能力及通讯范围有限、受环境影响大、监管机制不完善等主要问题进行了探讨,为促进无人机技术在林业领域深层次应用提供了参考。     

“无人机航测与GIS技术应用培训班”在海口成功举办

正随着科学技术的迅速发展,无人机在各个行业领域的使用逐渐普及。森林由于面积广、密度大,因此监测工作极为困难,无人机具有较快的成像技术,可以为当前开展的森林资源调查活动提供更高的时效性,极大地提高调查效率,确保调查质量。为了提高全省林业系统监测技术水平,充分发挥现代林业无人机应用技术,2021年6月18日～20日,由海南省林学会主办、中联智信林业信息化中心承办的"无人机航测与GIS技术应用培训班"在海口成功举办,来自全国及海南林业系统等企事业单位十余名学员参加培训。     

基于无人机可见光影像的华山松人工林计测参数提取

针对无人机在森林资源监测中的便携性特点,利用无人机RGB三波段影像进行森林计测参数(株数、树高及蓄积量)的提取及精度验证。以华山松人工林为研究对象,以无人机RGB影像为主要信息源,在前期进行5块0.08hm~2华山松人工林标准地单木定位的基础上,采用冠层高度模型(CHM)最大值法和点云分割方法,提取华山松人工林计测参数,建立无人机RGB影像的华山松人工林单木二元材积模型。研究结果表明:1)采用CHM最大值分割法较点云分割方法精度高,单木株数分割精度分别为87.17%和80.79%;提取得到的树高与其地面实测所得树高的R~2相比较,使用CHM方法,R~2为0.71;而使用点云算法,R~2为0.69。2)基于CHM最大值法提取的单株冠幅和树高所建立的二元材积模型,其决定系数(R~2)为0.94,均方根误差(RMSE)为0.033 8m~3;与基于云南省华山松人工林二元材积表的标准地实测蓄积量调查结果相比,基于无人机RGB数据的5块标准地蓄积量监测精度分别为79.72%,81.64%,83.57%,82.49%,80.28%,平均精度达81.54%。基于无人机RGB影像的华山松人工林在森林计测参数提取中,CHM最大值分割法优于点云分割,所建立的树高和冠幅二元材积模型,可为华山松单层人工林无人机遥感监测提供参考。