一、项目背景
2022年5月~2023年2月期间,长光禹辰联合广东地区合作伙伴使用无人机载多光谱遥感系统获取了广东省某区域两个测区10期的多光谱影像,经过数据预处理、目标提取等数据处理,最终获取测区内变色立木的精准位置信息,为森林健康管理与生态质量提升提供科学参考,实现林区变色立木周期性监测。
本项目采用M300 RTK+MS600 Pro多光谱遥感系统进行数据采集,该系统航时可达35min,单架次可执行约1km²区域的数据采集工作。各期数据采集的飞行参数一致,具体飞行参数见表1:
图1:M300 RTK+MS600 Pro多光谱遥感系统
表1 飞行参数
统计各期飞行数据的数据量,具体如下表所示。
表2 各期飞行数据量
三、数据处理
使用长光禹辰自主研发的数据预处理软件Yusense Map对多光谱原始数据进行预处理,经过了“波段配准-拼接-反射率校正”三个步骤,最终生成测区多光谱正射影像DOM。
数据处理硬件设备配置如下:
CPU:Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz
RAM:64GB
GPU:RTK 2080Ti
图3:测区1真彩色影像(8月23日)
图4:测区2真彩色影像(8月23日)
3.2 变色立木提取
使用长光禹辰自主研发的行业应用软件Yusense Map Plus的松材变色立木识别模块,对拼接的TIFF影像实现任务区域变色立木提取,根据识别交互结果一键导出专题图、属性表和点位矢量文件多种成果,整体识别准确度可达85%及以上。
数据处理硬件设备配置如下:
CPU:Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz
RAM:64GB
GPU:RTK 2080Ti
HDD:512GB SSD + 4TB SATA
将测区影像加入Yusense Map Plus中,点击进入松材变色立木识别模块。
图5:Yusense Map Plus松材变色立木识别界面
对提取成果可进行手动编辑与调整,可实现一键导出专题图,并生成松材变色立木识别点位矢量与属性表多种成果。
图6:Yusense Map Plus松材变色立木专题图界面
基于Yusense Map Plus的松材变色立木输出的成果如图7所示:
2022年5月~2023年2月(10期),广东省某区域两处测区各期变色立木提取专题图分别如图8和图9所示。
4.1 广东省某区域测区1
统计测区1各期变色立木的数量,具体数值见图10。
图10:测区1各期变色立木数量
2022年5月至2023年2月测区1新增变色立木累计24处,消失变色立木累计23处。
图11 测区1各期变色立木较上期变化数量
4.2 广东省某区域测区2
统计测区2各期变色立木的数量,具体数值见图12。
图12 测区2各期变色立木数量
基于2022年5月~2023年2月之间测区2的变色立木成果,数据变化见图13。2022年5月至2023年2月测区2新增变色立木累计6处,消失变色立木累计7处;其中点位13[投影坐标(X,Y)和经纬度分别为(42xxxx.37, 25xxxx.12),(113.23xxxxxx,23.00xxxxxx)]自2022年9月至2023年1月一直存在,实地踏勘时需重点关注。
图13 测区2各期变色立木较上期变化数量
图14:实地踏勘
项目负责人员表示:“使用无人机多光谱对林业巡查很方便,我们上午不到2个小时完成外业采集,当天中午即可完成数据处理,下午就可以根据GPS位置上山进行验证和治理,工作效率至少提高了100%。”