基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法与流程

本发明涉及无人机技术，具体为基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法。

背景技术：

1、地球上的植物约有55万种，其中有花植物为23.5万种；西班牙植物园主任戴维o布拉姆韦尔(2002)估计地球的有花植物应为419682种。植物种类多样性是植物有机体与环境长期的相互作用下，通过遗传和变异，适应和自然选择而形成的。植物进化仍在继续，新的植物种类还会出现；

2、随着人类活动的加剧和经济社会发展，生物多样性丧失和生态系统退化仍在加速恶化，全球生物多样性面临史无前例的严峻挑战，物种灭绝正在以人类历史上前所未有的速度加速，如不采取行动，许多物种将在数十年内灭绝，人类及其他生物赖以生存的生态系统正在加速消失，人口剧增、陆地和海洋使用方式的变化、栖息地减少、自然资源过度开发与利用、气候变化、环境污染、外来物种入侵等严重威胁地球生物多样性，我国也不例外，加强生物多样性保护工作刻不容缓，要做好生物多样性保护工作，首先需通过生物多样性资源调查工作获取全面精准的本底资料，夯实根基，因地制宜，对症下药，保障生物多样性保护行动顺利实施。

3、现有的生物多样性调查方法一般为，通过人工划分区域，然后通过人工对区域内的植被进行调查、统计，这种调查方法过于繁琐，消耗人力且耗时长，为此，我们提出基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于减少植被多样性调查的人力投入，缩短调查所耗时常。

2、本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：提供了基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，包括区域划分、分层拍摄、植被分析、植被建模，所述区域划分用于选取最具有代表性的区域，并选取需要调查的区域，所述分层拍摄用于将规划好的区域进行分层，然后规划无人机的最优飞行路线，进行拍摄，所述植被分析用于对拍摄的图片进行分析，识别图片中的植被，并进行统计，所述植被建模用于对植被的统计结果进行建模。

3、优选的，所述区域划分的具体方法为：整体区域拍摄：将无人机控制在100米高度，飞行，利用摄像头，动态拍摄整体区域的图片；

4、调查区域确定：分析无人机拍摄的整体图片，熟悉典型地段的植物群落概况，包括组成特征及其所属分类系统，然后根据植物群落调查的要求，确定相宜的调查范围；

5、确定调查方法：根据确定的相宜的调查范围，选用相应的调查植被多样性的方法。

6、优选的，所述调查植被多样性的方法有：

7、样方范围法：根据调查区域确定时拍摄的图片，选择具有代表性的小面积统计植物种类数目，然后逐步向外围扩大拍摄面积，同时登记新发现的植物种类，直到基本不再增加新种类为止；

8、面积扩大法：以确定的相宜的调查范围的中心为原点，以种数为y轴，填入每次扩大面积后所调查的数值并连成平滑曲线，则曲线上由陡变缓之处相对应的面积就是群落的最小面积。

9、优选的，所述分层拍摄的具体步骤为：

10、飞行高度确定：根据确定的调查范围的最高植被高度划分三个无人机飞行高度；

11、飞行速度、拍照速度确定：根据确定的调查范围的植被的茂密程度，确立无人机的飞行速度和无人机携带的照相机的拍摄速度，所述飞行速度与拍摄速度成正比；

12、飞行路线确定：利用gps定位系统，对无人机进行导航，然后根据摄像头的拍摄范围，计算出无人机飞行一圈后所需要的的最短路线。

13、优选的，所述植被分析的分析方法为：

14、归类图片：将无人机传回的照片进行分类统计，并对每一类照片都进行数量统计并编号；

15、图片识别：利用计算机对图像进行处理、分析和理解以识别各种不同模式的目标和对象的技术，并对质量不佳的图像进行一系列的增强与重建技术手段；

16、植被统计：将识别并增强与重建的图片进行分析，识别图片中相同特征的植被，并对植被的数量大小进行统计；

17、植被多样性计算：将统计数量带入公式d＝s/m*f，计算出植被指数，其中：s为单种植物数量，m为调查区域面积，f为照片数量。

18、优选的，所述植被建模具体实现方法为：根据植被分析中的统计数据建立植被统计模型图。

19、一种计算机设备，包括存储器、处理器、和网络接口，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的调查方法的步骤。

20、一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的调查方法的步骤。

21、与现有技术相比，本发明提供了基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，具备以下有益效果：

22、基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，率先规划需要调查的区域，然后利用无人机在100米的高度对调查区域进行航拍，总览调查区域情况，使调查人员对调查区域有一定的了解，然后人工分析航拍图片，根据植被调查要求，确认相宜的调查范围，然后根据确认后的调查范围选定相应的调查植被多样性的方法，用不同的调查方法能够更加精确地调查植被多样性，选择调查方法后，根据调查范围内最高植被划分三个无人机飞行高度，根据确定的调查范围的植被的茂密程度，三组无人机，能够更加全面的拍摄打调查区域内的情况，确立无人机的飞行速度和无人机携带的照相机的拍摄速度，根据gps定位系统规划无人机的飞行路线，然后利用无人机进行飞行拍摄，然后对拍摄的照片进行增强与重建，使图片更加清晰，然后遍历分析图片，识别并统计图片内植被，然后将植被个数带入公式d＝s/m*f，计算植被的覆盖率，并根据植被分析分析出的图像，建立模型图，方便直观的观察植被统计数据。

技术特征：

1.一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，包括区域划分(1)、分层拍摄(2)、植被分析(3)、植被建模(4)，其特征在于：所述区域划分(1)用于选取最具有代表性的区域，并选取需要调查的区域，所述分层拍摄(2)用于将规划好的区域进行分层，然后规划无人机的最优飞行路线，进行拍摄，所述植被分析(3)用于对拍摄的图片进行分析，识别图片中的植被，并进行统计，所述植被建模(4)用于对植被的统计结果进行建模。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，其特征在于：所述区域划分(1)的具体方法为：整体区域拍摄：将无人机控制在100米高度，飞行，利用摄像头，动态拍摄整体区域的图片；

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，其特征在于：所述调查植被多样性的方法有：

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，其特征在于：所述分层拍摄(2)的具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，其特征在于：所述植被分析(3)的分析方法为：

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，其特征在于：所述植被建模(4)具体实现方法为：根据植被分析(3)中的统计数据建立植被统计模型图。

7.一种计算机设备，包括存储器(61)、处理器(62)和网络接口(63)，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的调查方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的调查方法的步骤。

技术总结
本发明公开了基于无人机小尺度植被生物多样性的调查方法，包括区域划分、分层拍摄、植被分析、植被建模，所述区域划分用于选取最具有代表性的区域，并选取需要调查的区域，所述分层拍摄用于将规划好的区域进行分层，然后规划无人机的最优飞行路线，进行拍摄，所述植被分析用于对拍摄的图片进行分析，识别图片中的植被，并进行统计，所述植被建模用于对植被的统计结果进行建模，本发明的优点在于：采用大数据多维分析技术，利用先进的数学方法及统计学分析方法，让客户能够更快更准的发现相关人民币数字货币钱包风险、辨别风险、处理风险。

技术研发人员：徐慧,韩琳,周艳文
受保护的技术使用者：南京市生态环境保护科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15