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EcoDrone無人機遙感系統成功應用于東北地區林業研究

EcoDrone無人機遙感系統成功應用于東北地區林業研究


隨著無人機技術及光譜傳感器技術的日臻成熟和研究的不斷深入,無人機遙感在各行業中的應用正迅速推進。就林業行業應用而言,無人機遙感以其機動靈活、使用成本低、操作簡單、響應迅速、高時空分辨率等特點,極大避免了傳統生產研究活動中交通不便、成本高昂、人力難以企及、重訪周期長等缺點,使得林業生產研究由傳統的小規模、逐點采樣躍升到大尺度、高通量、多維度綜合研究。對推動現代智慧林業和精準林業的建設和發展具有重要意義。

5月下旬,由東北林業大學引進的EcoDrone UAS-8多功能無人機多光譜遙感系統,和遼寧林科院引進的EcoDrone UAS-4輕便型無人機多光譜遙感系統分別在東北林業大學校園和遼寧林科院白石砬子自然保護區成功交付。易科泰光譜成像與無人機遙感技術研究中心應邀在白石砬子保護區開展森林資源管理保護專題應用培訓及作業。

這是EcoDrone無人機遙感技術首次應用于東北地區現代智慧林業和精準林業研究,將為本地區森林資源管理保護貢獻力量。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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EcoDrone UAS-8(左)、EcoDrone UAS-4(右)現場培訓

EcoDrone無人機多光譜遙感系統,集高清RGB成像與多光譜成像與一體,一次作業可同時獲取RGB影像、5通道多光譜影像等多種遙感數據,可為林業研究提供精準的第一手資料。本次培訓作業分別獲取保護區場站及林區兩個區域共計1萬張多光譜影像數據。并生成DOM、NDVI、NDRE、DVI、RVI等多種專題數據,為保護區森林資源管理、珍貴樹種保護、生物多樣性調查、野生動物棲息地研究、樹種識別、生境評估、植被評估等應用提供有力的數據支撐。

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場站DOM圖和NDVI圖

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林區DOM圖和NDVI圖

對比彩色DOM和植被覆蓋度指數NDVI可發現,研究區中間有兩塊區域植被為較低的灌木,且植被覆蓋度較低,樹中間可隱約看見地表。并且該灌木區域呈紫紅色,其NDVI值普遍較低,根據NDVI計算公式(NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)),可推測該灌木對紅波段有較強反射,而對近紅外波段反射不如綠色喬木植被。由此可重點研究該灌木冠層色素組成,進一步分析其生理生態行為。

除光譜測量指數等專題數據之外,還可通過提取研究區三維點云數據,直接量取林木的冠層直徑、冠層周長、樹高、樹間距等三維信息,在林木高度測量及林分垂直結構信息獲取方面具有獨特的優勢。如下圖,所量樹高為11.4m,冠層直徑為8m。

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此外,EcoDrone無人機遙感平臺還可集成紅外熱成像、高光譜成像、環境因子監測等多種專業光譜測量技術,同步獲取研究區域高分影像及光譜數據,在自然保護區管理、森林病蟲害預警監測、森林火險監控及災后損失評估、生態環境監測預防等方面,具有極大的應用價值。

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