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設備與工具01
● 行業(yè)背景及宏觀政策●
生態(tài)修復是近年來的熱點話題，維護生態(tài)穩(wěn)定，保護生態(tài)環(huán)境是全球環(huán)境保護的重要議題。
我國幅員遼闊，是世界上生態(tài)脆弱區(qū)分布面積最大、脆弱生態(tài)類型最多、生態(tài)脆弱性表現(xiàn)最明顯的國家之一，對于生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)環(huán)境修復是國家“十二五”規(guī)劃的重點工作。
2020年6月，國家發(fā)改委與自然資源部發(fā)布了《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程總體規(guī)劃（2021-2035年）》，明確了到2035年全國生態(tài)保護和修復工作的總體要求和主要目標，提出了各項重大工程的重點任務和政策措施，形成了推進全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程的基本框架。
02
行業(yè)現(xiàn)狀及痛點
03
●主要應用場景 ●
圖源網絡
04
生態(tài)脆弱區(qū)多為巖土裸露、植被稀少、地形復雜的惡劣場景，參考生態(tài)脆弱區(qū)修復植被修復與生態(tài)穩(wěn)定保持與發(fā)展的核心要求，多光譜遙感以其豐富的信息量與多元化的數據表現(xiàn)形式，對植被的自動化探測與范圍展示有更明顯優(yōu)勢。
4.1
MS600 V2系列機載多光譜相機
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長光禹辰自主研發(fā)的MS600 V2系列多光譜相機擁有6個1.2M像素多光譜通道，藍寶石光學窗口，大光圈、低畸變、寬帶透射、全玻璃鏡頭，鋁合金機身，大動態(tài)范圍智能調光，滿足精準農業(yè)、林業(yè)監(jiān)測、河湖生態(tài)、目標識別等多種行業(yè)應用需求。
MS600 V2/MS600 Pro
4.2
MS600 V2系列機載多光譜相機
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高效高精度的數據采集性能是航空多光譜遙感系統(tǒng)的最主要任務。航空多光譜遙感系統(tǒng)基于不同的飛行平臺，可分為多旋翼光譜遙感系統(tǒng)與固定翼光譜遙感系統(tǒng)。針對植被觀測的后期統(tǒng)計分析多樣化需求，航空多光譜遙感系統(tǒng)基于MS600 V2/MS600 Pro多光譜載荷實現(xiàn)不同需求的快速響應。
4.2.1 多旋翼系統(tǒng)
多旋翼光譜遙感系統(tǒng)基于DJI M300 RTK飛行平臺，靈活便捷、操作簡單，適用于科研團隊、遙感服務團隊、政府用戶進行小范圍重點區(qū)域生態(tài)脆弱區(qū)的綜合監(jiān)測。
M300 RTK+MS600 Pro+H20T
多旋翼多光譜遙感系統(tǒng)作業(yè)效率與所掛載荷密切相關，具體飛行參數詳見下表（參數均為電池滿電且循環(huán)次數≤10次條件下測得）。
多旋翼遙感系統(tǒng)飛行效率如下表所示，飛行參數為默認飛行參數。
4.2.2 固定翼系統(tǒng)
垂起固定翼光譜遙感系統(tǒng)基于AirCross 6 AIR飛行平臺，掛載MS600 V2多光譜相機可同時獲取多光譜與高清可見光影像，其依托長航時、快拆裝、高性能的飛行特點，適用于大面積礦山、復雜地形巖溶山地等大范圍測區(qū)、多應用場景的監(jiān)測需求。
6Air+MS600+A6000
小型垂起固定翼多光譜遙感系統(tǒng)作業(yè)效率較高，具體飛行參數如下表所示（參數均為電池25000mah高壓版電池滿電且循環(huán)次數≤10次條件下測得）。
小型垂起固定翼遙感系統(tǒng)在進行MS600 V2多光譜相機單掛載時的飛行效率見如下表所示，飛行參數為默認飛行參數。
4.3
數據預處理軟件Yusense Map
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對于后期統(tǒng)計的應用需求，航空多光譜影像需經過二維建圖實現(xiàn)由單張光譜影像向測區(qū)正射影像的轉變，以實現(xiàn)用戶對重點區(qū)域植被面積評估、植被空間分布展示與分析、植被長勢監(jiān)測的需求。
Yusense Map是一款功能強大、操作簡單的無人機多光譜影像預處理軟件，可以一鍵式進行相機參數讀取、空中三角測量、波段配準、生成正射影像和光譜指數計算等一系列任務，最終完成航空影像的二維建圖工作等問題。
Yusense Map軟件
4.4
數據反演軟件Yusense Map Plus
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基于生成的二維正射影像，通過Yusense Map Plus多光譜數據行業(yè)應用軟件進行生態(tài)脆弱區(qū)的植被覆蓋度評估，通過簡單便捷的操作完成目標分析、識別及成果輸出等一系列流程化處理，其中植被覆蓋度計算模塊可同步輸出植被范圍與網格化的植被覆蓋度計算結果，提高植被范圍提取的準確度、可信度與自動化水平。
植被覆蓋度專題圖
05
●應用場景●
針對生態(tài)脆弱區(qū)復雜多樣的地形地貌與生態(tài)特征，光譜遙感可實現(xiàn)以礦山、荒漠、干旱區(qū)、巖溶山地等巖土裸露嚴重區(qū)域為應用場景，在遭受自然侵蝕、人為破壞、自然災害后而導致的土地退化、植被面積消減、植物生長受損等現(xiàn)象的直觀觀測與信息統(tǒng)計，并以準確的信息統(tǒng)計結果為生態(tài)修復策略制定提供數據支撐。
5.1
土地退化評估
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土地退化是指土地在遭受自然因素、人為因素干擾后，內部結構與穩(wěn)定性遭到破壞，最終導致土地沙化、植被消失的現(xiàn)象。
無人機載多光譜遙感基于裸土的多波段高反射特定實現(xiàn)對土地退化范圍的準確劃界與面積統(tǒng)計，實現(xiàn)對荒漠化、石漠化等土地退化情況的監(jiān)測，并可通過定期監(jiān)測、多時序數據疊加分析的方式實現(xiàn)植被消減的動態(tài)監(jiān)測。
5.2
植被恢復狀態(tài)監(jiān)測
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多光譜遙感技術對植被探測有獨特優(yōu)勢，在惡劣環(huán)境下提取植被生長范圍是評價植被恢復狀態(tài)的主要任務。通過健康植被在近紅外波段的高反射特征準確提取植被范圍，可實現(xiàn)災后植被恢復狀況監(jiān)測，同時對于荒漠復綠工程也可對復綠效果和植被成活狀態(tài)實現(xiàn)數值統(tǒng)計，并可通過定期監(jiān)測、多時序數據疊加分析的方式實現(xiàn)植被增長的動態(tài)監(jiān)測。
5.3
生態(tài)修復策略評估
?
準確評估植被生長狀態(tài)與生物多樣性情況是綜合評價生態(tài)修復情況的重要手段。通過監(jiān)測生態(tài)脆弱區(qū)內植被生長狀態(tài)與空間分布特征，可輔助評估生態(tài)修復的重點方向與區(qū)域，以實現(xiàn)生態(tài)修復的均勻性和針對性。
06
●成果提供●
生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)修復需要多樣化的數據成果對修復策略制定與修復狀態(tài)評價進行數據支撐。
低空多光譜遙感技術可產出高分辨率光譜反射率影像，為生態(tài)脆弱區(qū)的目標綜合判讀提供精細化底圖。
準確評估生態(tài)脆弱區(qū)的裸土與植被分布面積是生態(tài)修復的主要任務之一，基于光譜遙感的自動化劃界、面積統(tǒng)計等圖像處理優(yōu)勢，為生態(tài)修復狀態(tài)的綜合評估提供準確的土地/植被范圍與土地/植被動態(tài)變化專題數據，可為生態(tài)修復策略的針對性制定與修復程度評估提供重要參考數據。
同時，所生成的土地/植被范圍支持在GIS平臺中進行展示，通過多時序提取成果疊加分析的方式實現(xiàn)土地/植被變化態(tài)勢的感知。
07
●技術優(yōu)勢●
【1】降低生態(tài)脆弱區(qū)實地調查工作中的人員安全隱患，提高調查效率；
【2】延續(xù)航天遙感監(jiān)測的數據應用模式，提升遙感影像分辨率，補充重點區(qū)域監(jiān)測遙感監(jiān)測技術手段；
【3】豐富環(huán)境惡劣區(qū)域調查成果內容，為生態(tài)修復與區(qū)域保護政策的制定提供有效數據支撐。
長光禹辰成立于2017年，是一家由中國科學院長春光機所和青島高新區(qū)聯(lián)合成立的高新技術企業(yè)，公司核心團隊來自長春光機所空間光學部，在光譜遙感、光電探測領域具有深厚的理論基礎和豐富的工程經驗，掌握完整的光譜儀器系統(tǒng)設計、先進的嵌入式視覺開發(fā)、復雜場景定量遙感智能調光、高精度自動輻射校正、光譜數據半定量反演及應用等核心技術，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ600等系列多光譜相機為代表的無人機載光譜遙感硬件產品線、以Yusense Map/Map Plus為依托的光譜數據預處理及分析軟件和以Yusense Cloud為依托的端云一體化服務平臺，并在農業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)保、警用等領域開展了深入的行業(yè)應用。公司專注于無人機航空遙感與光電探測領域，持續(xù)推出革新的軟硬件產品，落地更豐富的行業(yè)應用場景，致力于用技術和產品推動行業(yè)進步。
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