寧德衛(wèi)星大數(shù)據(jù)科技有限公司通過多年的技術(shù)積累，結(jié)合遙感衛(wèi)片技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)形成針對松材線蟲病疫木普查的綜合解決方案，可以更高效、準(zhǔn)確實現(xiàn)政府部門的業(yè)務(wù)目標(biāo)。本方案旨在為林業(yè)局提供一種創(chuàng)新的、科技化的普查方法，以提高普查效率和準(zhǔn)確性，降低人工成本，為松材線蟲病疫木的及時發(fā)現(xiàn)和防控提供技術(shù)支持。
服務(wù)內(nèi)容：衛(wèi)片初篩（數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征挖掘、圖像解譯、結(jié)果輸出、成果報告與交付）+光譜無人機(jī)詳查（外場飛行作業(yè)、地面采樣作業(yè)、業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)處理）+可視化結(jié)果及分析報告。
數(shù)據(jù)收集
采集相關(guān)區(qū)域的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通常以影像形式獲得。數(shù)據(jù)來源于不同的衛(wèi)星和傳感器，具有不同的分辨率和波段。
數(shù)據(jù)預(yù)處理
在遙感衛(wèi)片分析之前，需對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括輻射定標(biāo)、大氣校正、地理編碼等。這些處理步驟能夠消除傳感器和大氣條件對數(shù)據(jù)的影響，使得后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析更加準(zhǔn)確。
特征挖掘
利用遙感圖像處理云平臺，對遙感影像進(jìn)行多波段合成、色彩調(diào)整、陰影修正等處理，提取疑似病疫木區(qū)域的特征信息。
通過目視解譯或遙感智能解譯的方式，從遙感衛(wèi)片中提取出有用信息。目視解譯基于專業(yè)人員的經(jīng)驗和技能，通過直接觀察影像來判斷地物的類型和特征。遙感智能解譯利用圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，自動識別和分類地物。
根據(jù)松材線蟲病疫木識別結(jié)果，結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，制作病疫木分布圖，展示病疫木的空間分布情況。
整理分析結(jié)果，編寫技術(shù)報告，將普查結(jié)果以文字、圖表等形式交付業(yè)主單位。
對衛(wèi)片初篩的病疫木區(qū)域，使用光譜無人機(jī)進(jìn)行空中飛行，重點詳查，精確到植株。
多旋翼飛行平臺
多旋翼體積小、重量輕、噪音低、隱蔽性好，適合多平臺、多空間使用；它能夠懸停，飛行范圍受控，相對固定翼更安全可靠；飛機(jī)操作簡單，無場地限制，成本低，螺旋槳小，安全性好，拆卸方便，維修方便。
機(jī)載光譜設(shè)備
選用輕小型機(jī)載高光譜成像儀，可搭載多種無人機(jī)平臺，實現(xiàn)高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)實時采集、存儲。設(shè)備全套重約3kg（不含穩(wěn)像云臺），譜段范圍400～1000nm，光譜分辨率3nm，空間分辨率0.9m（1km飛行高度），最高幀頻80fps，可以滿足多型飛機(jī)的巡航速度。
為了獲取健康和松材線蟲病疫木的光譜特征，用于建立病害模型，需要在空中作業(yè)數(shù)據(jù)采集時，同步對地面松樹進(jìn)行大量的光譜樣本采集，用于后續(xù)進(jìn)行光譜特征分析與建模。
光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理主要對外場采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正、光譜定標(biāo)、反射率計算、幾何校正、影像拼接等操作。
光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理主要對原始的光譜數(shù)據(jù)去除探測器的條紋噪聲，標(biāo)定光譜中心波長，計算數(shù)據(jù)的反射率，對影像的地理位置和正射關(guān)系進(jìn)行校正。對松林原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行還原、反射率計算等操作，獲得多個航帶的松林光譜反射率數(shù)據(jù)。
高光譜偽彩色數(shù)據(jù)立方體
建模分析與可視化
通過對預(yù)處理的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜解混合、特征譜段提取等計算，可以得到健康和病疫木的光譜特征曲線。
基于對樣本光譜特征分析，建立松材線蟲病疫木的光譜遙感檢測模型。應(yīng)用該模型，通過對所有的光譜遙感影像進(jìn)行全局計算，完成對松材線蟲病疫木的檢測。最后采用突出的顏色（鮮紅色）標(biāo)識出病害植株的位置，并導(dǎo)出疫木對應(yīng)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，指導(dǎo)人工砍伐作業(yè)。
健康與病疫木光譜特征曲線比對
病疫木定位結(jié)果示意圖
衛(wèi)片識別結(jié)果現(xiàn)場核驗
多光譜遙感松材線蟲病疫木識別
利用高分辨率遙感衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)片，對普查區(qū)進(jìn)行大面積初篩；再利用無人機(jī)飛行重點區(qū)域做詳查。通過圖像識別和分類算法，自動識別疑似松材線蟲病疫木，為后續(xù)處置提供線索，進(jìn)而提高普查的效率和精度。
林業(yè)局及相關(guān)政府部門，負(fù)責(zé)森林資源管理和保護(hù)。
從事森林生態(tài)、環(huán)境保護(hù)和資源管理研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。
負(fù)責(zé)森林健康監(jiān)測和生態(tài)保護(hù)的企業(yè)或機(jī)構(gòu)。
從事林業(yè)經(jīng)營、管理和技術(shù)服務(wù)的企業(yè)。
1.高效性：利用衛(wèi)星遙感和無人機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)大面積普查的快速響應(yīng)，顯著提高普查效率。
2.準(zhǔn)確性：結(jié)合圖像識別和分類算法，能夠自動識別疑似死亡松樹，減少人工誤判，提升普查準(zhǔn)確性。
3.數(shù)據(jù)集成能力：將衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和無人機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)合，形成綜合分析，提供更全面的視角和決策依據(jù)。
4.降低人工成本：通過科技化的普查方法，減少對人力的依賴，降低整體普查成本。
5.可視化分析：提供直觀的可視化結(jié)果，便于各級管理者理解數(shù)據(jù)并作出科學(xué)決策。
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