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【典型案例】廣東省某區(qū)域變色立木周期性監(jiān)測(cè)報(bào)告

2023-03-20 10:19 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：長(zhǎng)光禹辰 來(lái)源：長(zhǎng)光禹辰
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一、項(xiàng)目背景2022年5月~2023年2月期間，長(zhǎng)光禹辰聯(lián)合廣東地區(qū)合作伙伴使用無(wú)人機(jī)載多光譜遙感系統(tǒng)獲取了廣東省某區(qū)域兩個(gè)測(cè)區(qū)10期的多光譜影像，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理...

一、項(xiàng)目背景

2022年5月~2023年2月期間，長(zhǎng)光禹辰聯(lián)合廣東地區(qū)合作伙伴使用無(wú)人機(jī)載多光譜遙感系統(tǒng)獲取了廣東省某區(qū)域兩個(gè)測(cè)區(qū)10期的多光譜影像，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理、目標(biāo)提取等數(shù)據(jù)處理，最終獲取測(cè)區(qū)內(nèi)變色立木的精準(zhǔn)位置信息，為森林健康管理與生態(tài)質(zhì)量提升提供科學(xué)參考，實(shí)現(xiàn)林區(qū)變色立木周期性監(jiān)測(cè)。

二、數(shù)據(jù)采集

本項(xiàng)目采用M300 RTK+MS600 Pro多光譜遙感系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，該系統(tǒng)航時(shí)可達(dá)35min，單架次可執(zhí)行約1km2區(qū)域的數(shù)據(jù)采集工作。各期數(shù)據(jù)采集的飛行參數(shù)一致，具體飛行參數(shù)見表1：

圖1：M300 RTK+MS600 Pro多光譜遙感系統(tǒng)

表1 飛行參數(shù)

統(tǒng)計(jì)各期飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，具體如下表所示。

表2 各期飛行數(shù)據(jù)量

三、數(shù)據(jù)處理

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

使用長(zhǎng)光禹辰自主研發(fā)的數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件Yusense Map對(duì)多光譜原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過(guò)了“波段配準(zhǔn)-拼接-反射率校正”三個(gè)步驟，最終生成測(cè)區(qū)多光譜正射影像DOM。

【點(diǎn)擊獲取Yusense Map軟件介紹】

數(shù)據(jù)處理硬件設(shè)備配置如下：

  • CPU：Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz

  • RAM：64GB

  • GPU：RTK 2080Ti

  • HDD：512GB SSD + 4TB SATA

    • 圖2：軟件截圖（ 右滑查看更多）

    圖3：測(cè)區(qū)1真彩色影像（8月23日）

  • 圖4：測(cè)區(qū)2真彩色影像（8月23日）

    • 3.2 變色立木提取

    使用長(zhǎng)光禹辰自主研發(fā)的行業(yè)應(yīng)用軟件Yusense Map Plus的松材變色立木識(shí)別模塊，對(duì)拼接的TIFF影像實(shí)現(xiàn)任務(wù)區(qū)域變色立木提取，根據(jù)識(shí)別交互結(jié)果一鍵導(dǎo)出專題圖、屬性表和點(diǎn)位矢量文件多種成果，整體識(shí)別準(zhǔn)確度可達(dá)85%及以上。

    【點(diǎn)擊獲取Yusense Map Plus軟件介紹】

    數(shù)據(jù)處理硬件設(shè)備配置如下：

  • CPU：Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz

  • RAM：64GB

  • GPU：RTK 2080Ti

  • HDD：512GB SSD + 4TB SATA

    • 將測(cè)區(qū)影像加入Yusense Map Plus中，點(diǎn)擊進(jìn)入松材變色立木識(shí)別模塊。

    圖5：Yusense Map Plus松材變色立木識(shí)別界面

    對(duì)提取成果可進(jìn)行手動(dòng)編輯與調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)一鍵導(dǎo)出專題圖，并生成松材變色立木識(shí)別點(diǎn)位矢量與屬性表多種成果。

    圖6：Yusense Map Plus松材變色立木專題圖界面

    基于Yusense Map Plus的松材變色立木輸出的成果如圖7所示：

    1. 松材變色立木成果專題圖為標(biāo)注枯死樹木位置的遙感專題圖，直觀了解所提取變色立木的空間分布信息；

    2. 松材變色立木點(diǎn)位矢量文件：矢量文件包含坐標(biāo)、編號(hào)、樹冠面積的矢量數(shù)據(jù)集，為實(shí)地巡查人員提供位置標(biāo)注，并支持?jǐn)?shù)據(jù)交互；

    3. 松材變色立木點(diǎn)位屬性表：屬性表包括投影坐標(biāo)（X,Y）和經(jīng)緯度等，可用于進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。

    圖7：變色立木監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的輸出成果2022年5月~2023年2月（10期），廣東省某區(qū)域兩處測(cè)區(qū)各期變色立木提取專題圖分別如圖8和圖9所示。

    圖8：測(cè)區(qū)1變色立木監(jiān)測(cè)專題圖

  • 圖9：測(cè)區(qū)2變色立木監(jiān)測(cè)專題圖
    • 四、測(cè)區(qū)情況報(bào)告

    4.1 廣東省某區(qū)域測(cè)區(qū)1

    統(tǒng)計(jì)測(cè)區(qū)1各期變色立木的數(shù)量，具體數(shù)值見圖10。

    圖10：測(cè)區(qū)1各期變色立木數(shù)量

    基于2022年5月~2023年2月之間測(cè)區(qū)1的變色立木識(shí)別成果，統(tǒng)計(jì)各時(shí)期較上一時(shí)期的新增變色立木、消失變色立木及保持變色立木數(shù)量，見圖11。2022年5月至2023年2月測(cè)區(qū)1新增變色立木累計(jì)24處，消失變色立木累計(jì)23處。

    圖11  測(cè)區(qū)1各期變色立木較上期變化數(shù)量

    4.2 廣東省某區(qū)域測(cè)區(qū)2

    統(tǒng)計(jì)測(cè)區(qū)2各期變色立木的數(shù)量，具體數(shù)值見圖12。

    圖12  測(cè)區(qū)2各期變色立木數(shù)量

    基于2022年5月~2023年2月之間測(cè)區(qū)2的變色立木成果，數(shù)據(jù)變化見圖13。2022年5月至2023年2月測(cè)區(qū)2新增變色立木累計(jì)6處，消失變色立木累計(jì)7處；其中點(diǎn)位13[投影坐標(biāo)（X,Y）和經(jīng)緯度分別為(42xxxx.37, 25xxxx.12)，(113.23xxxxxx,23.00xxxxxx)]自2022年9月至2023年1月一直存在，實(shí)地踏勘時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注。

    圖13  測(cè)區(qū)2各期變色立木較上期變化數(shù)量

    五、項(xiàng)目成果本次項(xiàng)目輸出成果主要有4項(xiàng)：1.多光譜正射影像；2.變色立木成果專題圖；3.變色立木點(diǎn)位矢量文件和屬性表；4.監(jiān)測(cè)成果報(bào)告。據(jù)該項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，測(cè)區(qū)1的變色立木數(shù)量整體高于測(cè)區(qū)2，且測(cè)區(qū)1的變色立木新增趨勢(shì)也大于測(cè)區(qū)2；兩個(gè)區(qū)域的變色立木分布均呈現(xiàn)分散狀態(tài)。在實(shí)地治理過(guò)程中，相關(guān)人員根據(jù)提供的變色立木位置信息逐一核對(duì)，變色立木的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)90%，但大部分松樹處于生理落葉期，故未進(jìn)行特殊處理，這也是相同測(cè)區(qū)總是持續(xù)存在變色立木的主要原因。

  • 圖14：實(shí)地踏勘項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員表示：“使用無(wú)人機(jī)多光譜對(duì)林業(yè)巡查很方便，我們上午不到2個(gè)小時(shí)完成外業(yè)采集，當(dāng)天中午即可完成數(shù)據(jù)處理，下午就可以根據(jù)GPS位置上山進(jìn)行驗(yàn)證和治理，工作效率至少提高了100%。”

    • 關(guān)于我們長(zhǎng)光禹辰成立于2017年，是一家由中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所和青島高新區(qū)聯(lián)合成立的高新技術(shù)企業(yè)，公司核心團(tuán)隊(duì)來(lái)自長(zhǎng)春光機(jī)所空間光學(xué)部，在光譜遙感、光電探測(cè)領(lǐng)域具有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，掌握完整的光譜儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)的嵌入式視覺(jué)開發(fā)、復(fù)雜場(chǎng)景定量遙感智能調(diào)光、高精度自動(dòng)輻射校正、光譜數(shù)據(jù)半定量反演及應(yīng)用等核心技術(shù)，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ300、AQ600等系列多光譜相機(jī)為代表的無(wú)人機(jī)載光譜遙感硬件產(chǎn)品線，提供Yusense Fly、Wifi Web、DJI Pilot等多種相機(jī)參數(shù)設(shè)置及控制方式，依托Yusense Map/Map Plus光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析軟件、Yusense Cloud端云一體化服務(wù)平臺(tái)，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)保、警用等領(lǐng)域開展了深入的行業(yè)應(yīng)用。公司專注于無(wú)人機(jī)航空遙感與光電探測(cè)領(lǐng)域，持續(xù)推出革新的軟硬件產(chǎn)品，落地更豐富的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，致力于用技術(shù)和產(chǎn)品推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。


長(zhǎng)光禹辰成立于2017年，是一家由中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所和青島高新區(qū)聯(lián)合成立的高新技術(shù)企業(yè)，公司核心團(tuán)隊(duì)來(lái)自長(zhǎng)春光機(jī)所空間光學(xué)部，在光譜遙感、光電探測(cè)領(lǐng)域具有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，掌握完整的光譜儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)的嵌入式視覺(jué)開發(fā)、復(fù)雜場(chǎng)景定量遙感智能調(diào)光、高精度自動(dòng)輻射校正、光譜數(shù)據(jù)半定量反演及應(yīng)用等核心技術(shù)，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ600等系列多光譜相機(jī)為代表的無(wú)人機(jī)載光譜遙感硬件產(chǎn)品線、以Yusense Map/Map Plus為依托的光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析軟件和以Yusense Cloud為依托的端云一體化服務(wù)平臺(tái)，并在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)保、警用等領(lǐng)域開展了深入的行業(yè)應(yīng)用。公司專注于無(wú)人機(jī)航空遙感與光電探測(cè)領(lǐng)域，持續(xù)推出革新的軟硬件產(chǎn)品，落地更豐富的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，致力于用技術(shù)和產(chǎn)品推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。


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