LiAir八百里洞庭自由翱翔 – 北京数字绿土科技有限公司

LiAir八百里洞庭自由翱翔

记数字绿土LiAir无人机激光雷达及多光谱系统洞庭湖地区作业

洞庭湖,古称云梦,位于湖北省北部,处长江荆江段以南,地跨湘鄂两省。作为中国第二大淡水湖,其面积达3968平方公里,总湖容178亿立方米,号称”八百里洞庭”。随着时间推移,沧海桑田交替变换,湖区现已分割成为了东洞庭湖、南洞庭湖、目平湖等几大部分,更形成了湖外有湖,湖中有山的独特地貌。

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洞庭湖区全貌

以洞庭湖为中心的洞庭湖冲积平原区土地肥沃、物产丰富,自古就有“湖广熟,天下足”之称,是我国主要的商品粮基地及原材料供应地之一,有着极其重要的经济以及战略地位。长期以来,过度的开发导致了区域内人与自然环境之间关系的不断恶化,形成了严重的生态矛盾。这引发了长江中上游地区严重的水土流失,造成湖区大量泥沙的淤积,更导致了湖面的缩减以及湖床及水位的不断提升,大大降低了湖区的蓄洪泄洪能力。1998年洪灾期间的直接经济损失更是达到了89亿人民币之巨。所以根治“人湖矛盾”,恢复湿地生态功能,解决洞庭湖区域社会、经济、环境的全面协调可持续发展问题已是迫在眉睫。

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湖区水位下降

针对于当前洞庭湖区存在的人湖矛盾及湿地生态环境系统失衡等问题,北京数字绿土科技有限公司以自主开发的无人机机载激光雷达系统——LiAir,结合无人机机载多光谱系统——LiSpectrum开展了激光雷达三维点云数据及多光谱数据的采集作业,采集的多源数据可为洞庭湖主要生态环境问题的分析及决策提供坚实的支撑。

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LiAir无人机机载激光雷达系统

数字绿土公司独立研发的无人机及在激光雷达系统——LiAir,具有数据精度高、数据量大、系统平台滞空时间长、集成传感器系统稳定性强的特点,在同领域中各项性能指标皆属翘楚,自研发成功以来,已成功投入市场,在林业、测绘、城市规划、生态环境监测以及电力等工业部门均有广泛应用。

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数字绿土外业组开展外业工作

本次针对分析研讨洞庭湖生态环境问题而进行的外业数据采集工作主要以“空中加地面”的全方位的多源数据立体采集模式,及空中使用Li-Air激光雷达系统和LiSpectrum机载多光谱系统进行数据的采集作业,地面辅以地基激光雷达进行数据采集,通过多维度的数据获取,以实现测区数据采集的全面覆盖。

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机载激光雷达数据展示

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机载激光雷达点云数据成果

(a分类后的激光雷达点云数据,b 基于激光雷达点云数据的DEM成果,c 基于激光雷达点云数据的DSM成果,d 基于激光雷达点云数据的CHM成果)

针对洞庭湖区域典型的湿地植被的调查及数据采集,传统遥感只能识别植被、水体、裸地等差异较大的地类,无法满足湿地植被类型的识别要求。为了解决这些问题,数字绿土公司采用了新近研制的无人机机载多光谱系统——LiSpectrum,该系统集成了多光谱数据采集系统,可以采集包括红光波段、绿光波段、蓝光波段、近红外波段及红边波段的光谱数据,多波段的光谱数据为湿地植被类型的精细分类与识别提供了可能。在高光谱观测的基础上,进行光谱降维,运用马氏距离法(Mahalanobis),费希尔(Fisher)和贝叶斯法(Bayes)识别湿地植被类型。

数字绿土的多源数据采集系统,正成为生态环境监测的新型利器,已经在多个项目中深入应用。

 

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LiSpectrum无人机多光谱系统

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UAV多光谱数据

(左上图为蓝光波段,右上图为率光波段,左下图为红光波段,右下图为可见光波段融合效果)