摘要:本項目以沈陽市周邊受蟲害影響的林地作為研究對象。為了能夠?qū)崿F(xiàn)高精度監(jiān)測林地中小圖塊受蟲害影響的面積,采用飛圖橫空6A復(fù)合翼無人機作為飛行平臺,MS600多光譜傳感器作為載體,獲取研究區(qū)優(yōu)于20厘米空間分辨率的多光譜影像??臻g分辨率越高,影像越大,數(shù)據(jù)處理效率就越低。本項目采用Yusense Map軟件經(jīng)過生成配置參數(shù)、配準(zhǔn)、拼接、定標(biāo)等幾個步驟可高效的得到研究區(qū)具有真實地面反射率的多光譜影像。
關(guān)鍵詞:Yusense Map;多光譜;無人機
森林不僅具有重要的環(huán)境屬性,而且還具有重要的資源屬性。林地健康的破壞一方面受人為影響,尤其是當(dāng)前物流行業(yè)的不斷擴大。另一方面現(xiàn)代化工業(yè)規(guī)模不斷擴大也導(dǎo)致污染程度逐漸提高。松材線蟲病嚴(yán)重影響著我國的林地健康、生態(tài)安全和社會安全,必須對其進行科學(xué)的監(jiān)測,時刻掌握林地的健康狀況,及時制定有效機制。遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響著后期數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,經(jīng)過不斷的探索與實驗,從結(jié)果中逆向推理出采用Yusense? Map軟件處理MS600無人機高空間分辨率多光譜數(shù)據(jù)效率高、結(jié)果真實可靠。
MS600型通用多光譜相機可實現(xiàn)最多6個通道光譜圖像數(shù)據(jù)的同步獲取,本案例選用藍、綠、紅、紅邊、以及2個近紅外波段共6個通道。該型傳感器包括相機主機、下行光傳感器(以下簡稱“DLS”)、GPS模塊。主機主要實現(xiàn)相機工作模式和參數(shù)的配置,光譜圖像數(shù)據(jù)的獲取和存儲;DLS主要在飛行過程中同步測量相機6個通道對應(yīng)的環(huán)境光,并記錄在獲取圖像的元數(shù)據(jù)中,可用于校正飛行過程中出現(xiàn)少量云層對光線的短暫遮擋,減小對圖像數(shù)據(jù)獲取的影響;GPS模塊主要為相機提供地理坐標(biāo)信息,并也同時記錄在獲取圖像的元數(shù)據(jù)中。
多次實驗證明為了使用 MS600通用多光譜相機更加有效精確的采集多光譜圖像數(shù)據(jù),當(dāng)規(guī)劃航線觸發(fā)發(fā)射時,確保相機“MS600”字樣與飛行方向保持一致,DLS模塊、GPS模塊的箭頭所指方向與飛行方向保持一致;飛行前保證鏡頭窗口清潔;GPS模塊接收信號質(zhì)量良好;航向和旁向重疊度不低于75%;至少有1條航線超出規(guī)劃飛行采集區(qū)域的邊緣,確保邊緣數(shù)據(jù)有效;確保相機視軸天頂10°范圍內(nèi)變化,并垂直地面;每次飛行前后立即通過灰板進行標(biāo)定。本案例是在晴朗的天氣條件下,采用飛圖橫空6A復(fù)合翼無人機作為飛行平臺掛載MS600多光譜傳感器獲取沈陽市周邊具有蟲害影響的有代表性數(shù)據(jù),研究區(qū)面積1500畝,共獲取影像10752張。
通過影像內(nèi)置GPS新建工程,選擇5~10張具有代表性圖像,在相機參數(shù)設(shè)置中實現(xiàn)空中三角測量、自動轉(zhuǎn)點等工作最終輸出虛擬相機參數(shù)。通過生成的虛擬相機參數(shù)將所有影像完成影像內(nèi)定向、波段配準(zhǔn),該過程無需人工干預(yù),最終成果是同一影像的6個波段將會被配準(zhǔn)。通過空中三角測量、概略DSM、單片正射影像、鑲嵌正射影像完成影像拼接,最終拼接成一張圖。最后通過輻射定標(biāo)完成標(biāo)定工作,得到研究區(qū)具有真實地面反射率的遙感影像。
飛圖橫空6多光譜遙感系統(tǒng)航時長,數(shù)據(jù)獲取效率高;MS600型通用多光譜相機可實現(xiàn)最多6個通道光譜圖像數(shù)據(jù)的同步獲取,可滿足多行業(yè)應(yīng)用;下行光傳感器可用于校正飛行過程中出現(xiàn)少量云層對光線的短暫遮擋,減小對圖像數(shù)據(jù)獲取的影響;Yusense?Map軟件經(jīng)過生成配置參數(shù)、配準(zhǔn)、拼接、定標(biāo)等幾個步驟可高效的得到研究區(qū)具有真實地面反射率的多光譜影像;當(dāng)應(yīng)用場景最大高差超過航高20%的農(nóng)田、鄉(xiāng)村、河道、丘陵等地區(qū)低空遙感,拼接結(jié)果會出現(xiàn)扭曲變形或漏片的現(xiàn)象,可通過編輯點云、編輯DEM、影像修剪進行修復(fù)。
立項單位:遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院教科研部。
主持人:尹寶田。
課題《無人機高空間分辨率多光譜遙感森林病蟲害監(jiān)測分析應(yīng)用研究》的階段性成果。