无人机技术应用与森林防火的技术方案.docx
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1、无人机技术应用与森林防火的服务方案2023年6月目录目录1 .无人机应用环境11.2 林业资源普查11.3 动物监测11.4 地形地貌普查21.5 无人机保护区生态巡护31.6 水域巡查41.7 无人机防范盗采盗伐盗猎41.8 无人机林区应急救援52 .垂直起降无人机巡检方案概述72.1飞行平台介绍92.2部件介绍152.3应用体系架构212.4性能优势与技术特色点233 .森林防火态势软件244 .无人机管控平台264.1监控无人机视频画面274.2监控无人机飞行参数294.3分级空中管理294.4禁飞区解禁在线审批304.5飞行数据管理及分析315.案例325.1北京密云平谷-森林防火应急
2、救援325.2四川凉山木里-森林防火应急救援335.3沈阳棋盘山-森林防火应急救援355.4内蒙大兴安岭-森林防火应急救援361 .无人机应用环境中国国土辽阔,动植物种类丰富,地形地貌多种多样。全国范围内有350多个自然保护区。这些保护区分布在全国各地,面积广袤,很多地方人迹罕至。由此导致保护区基础设施薄弱,道路、电力、通信建设成本巨大。另外,保护区人力资源缺乏,工作量缺口巨大,巡逻效率低,常态化巡逻压力巨大,这些都制约着自然保护区的建设、管理和发展,急需有效手段增加巡逻效率。自然保护区急需高科技手段增强管理能力,在这种情况下,无人机是一个非常好的补充巡逻手段。垂直起降固定翼无人机,凭借超长的
3、续航和图传大区域覆盖能力,能有效的解决保护区日常巡逻手段缺乏的问题,并能大范围的提高巡逻效率和频次。1.2林业资源普查利用航空立体影像进行保护区空间结构探测是实现自动化高精度植物调查的重要手段之一,其有据可查的历史可以追溯到上个世纪初。但由于早期航空立体影像处理的专业化程度较高,自动化程度较低,加之影像获取成本较高,限制了其在测绘之外的领域进行推广应用。近年来,无人机平台的快速发展和航空立体影像自动化处理程度的显著提高,大大降低了航空立体影像的获取成本和处理的技术门槛。因此,在森林遥感领域越来越多的研发人员开始关注如何利用无人机航空立体影像对森林空间结构进行探测。无人机航空立体影像与有人机立体
4、航空影像的重要区别之一在于空间分辨率,前者通常在厘米级,而后者通常在分米级。目前对利用无人机航空立体影像进行植物普查的研究刚刚起步,主要是利用对有人机立体影像的认知进行无人立体机立体影像的分析。1. 3动物监测动物监测的意义在于了解野生动物种群的现状和变化、提供野生动物数量和栖息地状况的必要信息、制定野生动物管理策略、评估野生动物价值、掌握野生动物资源现状。野生动物监测目前存在的问题是野生动物监测中专业人员相对匮乏,缺乏资源环境基础数据的长期积累,野生动物物种分布的关键地区和保护区的投地形复杂人员无法抵达或抵达危险性太高等问题。无人机监测系统作为智能化保护区管理体系的一部分,使得巡护手段由原来
5、单一的地面巡护发展为现在空地结合全方位巡护模式。空中巡护有着机动性强、速度快、观察范围广、巡护效率高等地面巡护不能比拟的优点,还对人、车无法快速到达的地带进行保护区资源调查、生态环境监测、保护区森林防火、保护区病虫害防治等方面的工作起到重要的辅助作用。无人机系统避免了原始人工巡查的局限,大大减少了监测巡护设备的成本。具有监测范围广,对物种检测多样性,提供资料迅速及时等特点。无人机系统投入使用,大大提升了保护区保护和管理能力。1.4地形地貌普查无人机航测通常低空飞行,空域申请便利,受气候条件影响较小。对起降场地的要求限制较小,可通过一段较为平整的路面实现起降,在获取航拍影像时不用考虑飞行员的飞行
6、安全,对获取数据时的地理空域以及气象条件要求较低,能够解决人工探测无法达到的地区监测功能。升空准备时间15分钟即可、操作简单、运输便利。车载系统可迅速到达作业区附近设站,根据任务要求每天可获取数十至两百平方公里的航测结果。自然保护区面积辽阔,地形和气候复杂,很多区域常年受积雪、云层等因素影响,导致卫星遥感数据的采集受一定限制。传统的大飞机航飞国家有规定和限制,如航高大于5000m,这样就不可避免的存在云层的影响,妨碍成图质量。另外还有一定的危险,在边境地区也存在边防的问题。而低空无人机就很好的解决了这些问题。不受航高限制,成像质量、精度都远远高于大飞机航拍。15无人机保护区生态巡护1.5.1
7、病虫害普查防治无人机巡查系统可以对枯死木、变色树、异常林分进行精确定位,采集有效的影像资料,同时还能及时发现病虫害,为林业有害生物预测防治提供科学有效的依据。2018年4月,四川赤水河畔,一架白色无人机划破长空。数小时后,一张赤水河畔某林场松树松材线虫疫情专题图,放在了川黔两省森防总站的办公室,受灾松树分布及灾害规模一览无余。记者从四川省测绘地理信息局获悉,这是他们自2016年以来第六次和四川省森林病虫防治检疫总站合作,也是第三次跨省开展地理国情信息服务林业病虫害防治工作。通过对赤水河流域、盆地东南地区、渠江上游、秦巴山区等松材线虫病疫情严重区域进行监测,获取了这些区域松树林的健康状况数据,经
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