北京易科泰生態技術有限公司
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為了響應加快建立現代化生態環境監測體系，健全天空地一體化監測網絡的政策方針，北京易科泰公司于2024年3月份在陜西省樓觀臺國家森林公園進行了無人機遙感生態監測試驗活動。本次活動采用易科泰自主研發集成的Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達無人機遙感系統進行數據采集，一次飛行即可獲取高分辨率的多類無人機遙感數據，同時結合地面網格化調查，對監測區域內的植被種類、生長狀況、地物分布等進行精 準識別。結果如下：
◆ 高光譜數據分析結果：
圖1 左圖：不同地物的高光譜反射曲線圖；右圖：地物分類結果
圖2基于高光譜數據計算得到的植被指數，從左至右依次為：NDVI、 NIRv、CARrededge
通過不同地物光譜差異實現的土地覆蓋類型結果良好， 與地面調查基本一致。其中荒草地占地廣，約占44.7%，落葉闊葉樹占地最少，僅為5.1%；另外根據植被指數可知， NDVI、NIRv可有效區分樹木與其他地物，CARrededge可以區分女貞與雪松兩類常綠樹。
◆ 紅外熱成像數據分析結果：
為了進一步了解植被生長對溫度的響應情況，計算紅外熱成像結果與植被指數的相關性，結果顯示女貞樹與溫度的相關性最 高，其次是棕櫚樹，楊樹與竹子與溫度的相關性則較低。
圖3左圖：溫度與植被指數的相關性分析結果；右圖：不同種類植被與溫度的相關值
利用Thermo-RGB軟件對紅外熱數據與RGB數據進行融合分析，可有效提取出動物痕跡：例如鳥窩，同時可獲取鳥窩、周圍樹枝及其他物體的溫度及占地面積。
圖4 左圖：鳥窩及周圍樹枝溫度分布圖；右圖：鳥窩形態提取分析圖
◆ 激光雷達數據分析結果：
根據LiDAR數據可以將地物與地面進行相對精確的分離；通過高度渲染圖發現研究區域整體上呈現西北低、東南高的地勢分布。通過分析點云剖面圖還可以精 準了解地物高度。
圖5 左圖：地上地物與地面分類點云；中圖：LiDAR高度渲染圖；右圖：數字高程模型
圖6 區域剖面測量圖
綜合以上結果，說明Ecodrone®一體式高光譜-紅外熱成像-激光雷達無人機遙感系統可以準確了解區域植被的健康情況、形態及株高，結合環境因子監測系統，也可分析植物對不同環境因子的響應情況，同時還可探測地物覆蓋類別、進行生物多樣性調研、野生動物行為監測等活動。Ecodrone®一體式系統配套智能化的分析軟件，是實現生態環境監測的有利工具。
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