[發(fā)明專利]基于低空遙感的草地鼠害監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010549504.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111881728A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程武學(xué);董光;熊瑞東;王藝積
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/34;G06Q50/02
• 代理公司: 成都時(shí)譽(yù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 李雙

本發(fā)明涉及鼠害圖像處理領(lǐng)域，目的是提供基于低空遙感的草地鼠害監(jiān)測(cè)方法，本發(fā)明利用無(wú)人機(jī)獲取實(shí)驗(yàn)區(qū)的航拍照片，再通過(guò)Pix4D mappe平臺(tái)對(duì)航片進(jìn)行處理，得到4幅低空遙感正射影像，包括春季鼢鼠鼠害區(qū)影像、夏季鼢鼠鼠害區(qū)影像、春季旱獺鼠害區(qū)影像、夏季旱獺鼠害區(qū)影像。在充分掌握不同鼠害的地表特征的基礎(chǔ)上，運(yùn)用灰度閾值分割、優(yōu)選色彩紋理、基于規(guī)則的面向?qū)ο蟆P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共4種方法逐一對(duì)四幅影像的地表鼠害信息進(jìn)行提取，然后采用空間精度與定量精度雙重評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)提取精度，總結(jié)各方法的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而對(duì)比分析得出不同季節(jié)影像中不同鼠害信息的最佳提取方法，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，適合推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低空遙感獲取鼠害信息領(lǐng)域，具體涉及基于低空遙感的草地鼠害監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們對(duì)草地重利用、輕管理，致使鼠害成為威脅草原生態(tài)安全的主要因素之一，嚴(yán)重制約了草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4～6]。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)草原鼠害頻發(fā)，不僅對(duì)草業(yè)資源造成了嚴(yán)重?fù)p失，而且還加劇了草原的退化與沙化，傳統(tǒng)的中高分辨率衛(wèi)星影像難以滿足草原鼠害監(jiān)測(cè)的高精度要求，隨著低空遙感技術(shù)的飛速發(fā)展，使得鼠害監(jiān)測(cè)研究出現(xiàn)新的方向，隨著無(wú)人機(jī)在行業(yè)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，遙感技術(shù)正以空前的速度向超高精度發(fā)展，中高分辨率的衛(wèi)星影像受其分辨率的影像，難以準(zhǔn)確地獲取到地面上的鼠害信息，無(wú)人機(jī)影像擁有亞米級(jí)的空間分辨率，可根據(jù)研究需要更改傳感器，調(diào)整飛行高度，以獲得厘米級(jí)分辨率的影像，這將極大地影響地面鼠害信息在影像上的表達(dá)，使鼠害信息具有更加豐富的特征。

CN201710636249.5，一種無(wú)人機(jī)草場(chǎng)管理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明提供了一種無(wú)人機(jī)草場(chǎng)管理系統(tǒng)及方法，該方法包括：拍攝放牧區(qū)域遙感圖像，通過(guò)土壤檢測(cè)傳感器檢測(cè)土壤信息；將放牧區(qū)域遙感圖像區(qū)分牧草區(qū)域和非牧草區(qū)域，并且根據(jù)牧群位置將上述遙感圖像區(qū)分為吃草區(qū)域和非吃草區(qū)域，標(biāo)記非牧草區(qū)域鼠洞；分析第一檢測(cè)單位和第二檢測(cè)單位中相應(yīng)區(qū)域內(nèi)牧草覆蓋度，并在第三檢測(cè)單位中判定害鼠危害程度等級(jí)，同時(shí)分析土壤情況，分析結(jié)果發(fā)送控制站；選擇第二檢測(cè)單位遙感圖像中草場(chǎng)植被覆蓋度最大值的待測(cè)區(qū)域，根據(jù)待測(cè)區(qū)域方位，控制無(wú)人機(jī)朝向該待測(cè)區(qū)域做驅(qū)趕動(dòng)作；對(duì)草場(chǎng)植被、鼠洞、土壤情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)在放牧過(guò)程中，并通過(guò)牧群吃草區(qū)域植被情況自動(dòng)放牧，但對(duì)于不同的鼠類，采用上述的方法是否能夠得到最佳的精度無(wú)法得知

因此,需要一種能夠基于低空遙感獲取草原上鼠害圖像，根據(jù)不同時(shí)間、不同的鼠害種類，能夠匹配到最優(yōu)的方法，進(jìn)而得出最準(zhǔn)確草原地面上鼠害特征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供基于低空遙感的草地鼠害監(jiān)測(cè)方法，在春季與夏季兩次前往實(shí)驗(yàn)區(qū)，利用無(wú)人機(jī)分別拍攝兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的鼠害影像。經(jīng)過(guò)航線設(shè)計(jì)、飛行實(shí)施、正射影像生產(chǎn)等步驟，獲得春季與夏季無(wú)人機(jī)正射影像各兩幅。同時(shí)在樣本區(qū)布設(shè)控制點(diǎn)，用以校正無(wú)人機(jī)影像，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，適合推廣；

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：基于低空遙感的草地鼠害監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：將遙感無(wú)人機(jī)投放在待監(jiān)測(cè)草原的上空，所述遙感無(wú)人機(jī)根據(jù)設(shè)定的飛行路線捕捉多張待監(jiān)測(cè)草原的地面圖像；

S2：將處理后的地面圖像作為輸入發(fā)送至已訓(xùn)練完成的鼠害圖像識(shí)別模型中，所述鼠害圖像識(shí)別模型的輸出為高精度的鼠害識(shí)別圖像；

S3：將多張高精度的鼠害識(shí)別圖像進(jìn)行組合排列，得到最優(yōu)的待監(jiān)測(cè)草原的鼠害時(shí)地表特征。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，所述遙感無(wú)人機(jī)還包括以下步驟：

S21:在待監(jiān)測(cè)草原上設(shè)置多個(gè)控制點(diǎn)，根據(jù)待監(jiān)測(cè)草原的地形特征設(shè)置遙感無(wú)人機(jī)的飛行高度，進(jìn)入到S21；

S22:通過(guò)S21中的飛行高度，設(shè)置所述遙感無(wú)人機(jī)上的鏡頭分辨率，進(jìn)入S32；

S23:根據(jù)預(yù)設(shè)的航行驅(qū)動(dòng)所述遙感無(wú)人機(jī)飛行，捕捉待監(jiān)測(cè)草原的地面圖像。