无人机技术在草原生态遥感监测方面的应用

Yang Peilin     

青海省草场火情卫星遥感监测的应用

本文以玉树州囊谦县发生的火灾为例，利用卫星遥感技术对草场火情进行了监测，对火点的识别、火区的定位和过火面积进行了估算，火区的定位和过火面积的估算与实际调查情况基本一致。     

基于北斗卫星导航系统的水质检测控制终端设计

以STM32F103RB单片机为核心,并以北斗卫星导航系统模块实现定位与短报文传输,设计水质检测控制终端。实际表明,设计的控制终端,可以实现水质检测系统的定位,传感器数据的采集、存储与传输。扩展的应用,本控制终端可以用于其它需要对设备进行定位,对数据进行存储与传输的场合。     

基于Zigbee和北斗卫星导航技术的航标灯远程监控系统

本文通过Zig Bee(CC2530模块)构建无线传感网络系统,通过传感器采集航标灯工作情况,使用北斗卫星导航系统的定位功能(UM220模块)实现定位数据的采集,并使用STC89C52单片机系统处理导航定位数据,所有数据通过北斗短报文(GYM2003B)发送到陆地控制中心。     

草地遥感监测研究进展与挑战

草地在全球碳循环、水土保持和生物多样性保护方面发挥着重要作用。由于气候变化和人类活动,草原遭受了严重的土地退化和荒漠化,导致草场和畜牧业生产及相关社会经济功能受到负面影响。遥感技术已经成为监测草原不可或缺的手段,为草原健康评估和管理提供及时准确的信息。本文探究了遥感技术在草地生物量估算、植被物候监测、草原多样性监测、放牧强度估算和草原退化识别中的应用。指出了遥感技术应用面临的困境与挑战,未来应与其他先进技术相结合,提高其在草原监测和管理方面的有效性和准确性。     

基于遥感和无人机数据的草地NDVI影响因子多尺度分析

为探索不同尺度草地植被的影响因子,本研究基于Landsat遥感影像和无人机多光谱影像等,在村落和地块2个尺度分析西藏草地归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）的影响因子。结果表明：村落尺度的海拔、坡度、坡向、地表起伏度皆对NDVI有显著的非线性影响,解释比例为37.20%;方差分析表明,地形等因子相近的同类土地利用内部NDVI差异仍较大;运用无人机影像细分同种土地利用类型内部异质性,发现遥感影像中无法辨别的点状、线状地物（石堆、水渠、田间路等）对草地NDVI有一定影响;缓冲区分析表明,非硬化水渠和道路对NDVI的负面影响在1~3 m,硬化水渠和路面对草地的负面影响超过4 m。无人机获取高分辨率多光谱影像的便捷性可以推进更小尺度下人类活动强度以及景观破碎化对植被和生态系统功能影响研究的深入。     

基于北斗和ZigBee的海上搜救系统研究

为了对海上落水人员进行快速定位搜救,本文采用北斗与ZigBee技术的集成,利用北斗精确定位,短报文通信和ZigBee节点自组网通信的功能,使得搜救船快速得到落水人员的位置,进而开展搜救工作,加快了搜求效率,提高了遇险船员搜救成功率,对完善我国海上搜救系统提供了一种可行性方法。     

扎龙湿地的遥感监测

在遥感技术的支持下,以2000年和2004年不同时相的卫星遥感数据为基础,对黑龙江省扎龙湿地的土地类型、分布和面积等进行了遥感监测,发现这一地区各类型土地资源比例均有变化,并分析了其原因。在此基础上,提出应加强湿地资源保护与管理,进而实现区域土地资源的合理利用和可持续发展。     

基于旋翼无人机低空遥感的高原鼠兔危害等级划分技术研究

高原鼠兔是青藏高原特有的小型啮齿动物,是高寒草地生态系统的关键种。科学合理防控高原鼠兔危害,对其危害程度开展监测和评价十分必要。通过无人机空中遥感平台并结合地面调查,以甘肃省玛曲县高原鼠兔危害草地为研究对象,选择不同危害程度的典型样地,采用自主设计的软件提取无人机影像中高原鼠兔洞口数、地上生物量、草地盖度等指标;构建了由洞口数、地上生物量、盖度和可食牧草比例组成的高原鼠兔危害等级综合指标体系,并对研究区样地进行危害等级划分。最终形成一套适用于高原鼠兔危害的低空遥感监测方法,可为后期高效、准确监测高原鼠兔危害提供有力的技术支持。主要结果如下：1）经实地人工调查结果验证,无人机影像洞口数量和植被盖度解译精度分别达到95%和93%。2）筛选了可见光波段差值植被指数VDVI作为估测地上生物量的最佳植被指数,并构建了估测模型。经实地调查验证平均精度为86.54%。3）构建了综合危害指数DRI,并提出了划分危害级别的各指标量化值。通过聚类分析将研究区鼠害地划分为5个等级,即I-无危害草地,Ⅱ-轻度危害草地,Ⅲ-中度危害草地,Ⅳ-重度危害草地,V-极度危害草地。     

草地遥感研究进展与展望

遥感技术已成为草业科学研究的重要手段,在草地资源监测管理中的应用广度和深度都在不断加强。论文评述了遥感观测技术在草地资源监测管理研究中的定位与理论框架,系统阐述了以卫星遥感为主的对地观测系统的形成,并对草地遥感的概念进行了梳理,回顾过去50年遥感技术在草地资源调查、草地物种精准识别、草地生产力遥感反演、草地植被碳循环、草地物候监测、草地物种多样性识别、无人机遥感应用以及决策管理等方面的研究进展,提出目前草地遥感在支撑草地资源监测管理中存在的问题和解决途径,指出应建立全域化立体协同监测网络来推动草地遥感技术的深入发展。     

基于北斗的数字秦岭系统

本文利用北斗卫星导航技术,设计实现了基于北斗的数字秦岭系统,该系统利用北斗导航、高精度测量、移动通信网络和数字地图等技术,结合气象和灾害预报信息,通过北斗在秦岭生态资源保护、巡查、普查、执法、应急救援以及灾害预警等领域的应用,实现秦岭区域的可持续发展,促进秦岭及其邻区的资源开发、环境保护、人口分布、产业结构和经济发展。     

基于单时相MODIS数据的草地退化遥感监测研究

以草地NPP减少的相对百分数（由实际NPP和潜在NPP计算）为主要监测指标，提出了一个基于单时相MODIS数据的草地退化遥感监测方法。介绍了利用MODIS数据反演实际NPP的方法，并提出了一个根据实际NPP和草地类型分布图确定潜在NPP的方法。对2003年中国北方草地的监测结果表明，中国北方草地退化严重，退化程度的空间差异性较大，草地退化程度与草地类型密切相关。     

基于北斗和RS技术农业施肥实时决策系统研究

中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。本系统主要将北斗卫星技术的定位,短报文通信功能、RS技术对土壤肥力的监测以及对作物养分含量的监测三种功能综合构建,能够实时实地地监测土壤肥力,通过加以分析处理,达到能够让农业生产者实时了解自己土地的土壤肥力状况,以及提供施肥决策,有助于国内农业生产中化肥科学合理地施放。     

阿勒泰地区草地畜牧业雪灾的遥感监测与评价

使用ERDAS IMAGING8．5软件分析NOAA／AVHRR资料,建立了基于空间统计分析的雪深遥感监测模型;在GIS技术的支持下,实现了对遥感获取的雪灾信息与地面实际监测信息的空间化、定量化分析,建立了草地畜牧业雪灾的评价模型和损失估算模型。对阿勒泰地区2000年雪灾损失的评价,可为政府部门今后制定防灾救灾措施、合理安排草地畜牧业生产提供决策支持。     

基于不同下垫面的农业干旱遥感监测方法与发展前景

干旱是我国农业面临的主要自然灾害之一。利用遥感手段监测农业干旱,针对作物生长发育过程中不同下垫面状况选取适用的监测指标,可以及时、有效地评估干旱对作物生长的影响,从而为各级政府部门制定防灾减灾政策提供重要的依据。本文总结了目前广泛应用的基于不同下垫面状况的农业干旱遥感监测方法,并将这些方法分为适用于裸露地表与低植被覆盖条件的监测方法、适用于中高植被覆盖条件的监测方法及适用于各种下垫面状况的综合监测方法。在此基础上,对未来农业干旱遥感监测发展方向进行了研究与探讨:1)监测数据源由单一数据源向多源数据转变;2)监测指标由单一的气象监测指标向气象、卫星遥感与作物生理物理特征相结合的综合监测指标转变;3)逐步实现"3S"技术集成与数据共享。     

牧区雪灾遥感监测方法的研究

雪灾是影响我国北方草原牧区畜牧业发展的重要因子,如何准确评价雪灾对牧区造成的影响并及时援救,最大限度地减少灾区的经济损失,是一个十分迫切的问题.为此总结了国内外牧区雪灾遥感监测的现状,分析了卫星遥感系统在草地雪灾监测方面的应用及存在的问题,提出了雪灾遥感监测的原理及技术路线,为进一步做好牧区抗灾救灾及草地畜牧业持续发展决策的研究提供科学依据.     

基于北斗定位的物流监测系统的设计与实现

物流的广泛应用和快速发展对物流的运营效率和质量及安全性提出了更高的要求,特别是对于贵重物品的托运。人们希望货物在快速安全到达目的地的基础上,可以随时查询货物到达的具体位置,确认运输途中货物是否被非法打开过等等。基于此,本文使用物联网开源架构Luat,结合Air810中的北斗及其他模块实现了对物流的实时定位监测并预警。     

基于3S技术的若尔盖县草原沙化遥感监测研究

草原沙化是国内外关注的重大生态环境问题。本文利用遥感数据,在“3S”（RS,GIS,GPS）集成技术的支撑下,采用地面调查方法,建立遥感影像与地面数据的数学模型,对若尔盖县沙化草,-原开展遥感监测。利用不同地物在遥感影像上的色调与形态差异,建立草原解译标志与分级指标体系,获取沙化草原面积、分布和等级情况。本研究为进一步开展西川省草原沙化调查提供了技术支持,为治理草原沙化提供了科学参考。．