任務5.2無人機遙感森林調(diào)查 - 副本

軍用領域：翼龍、彩虹系列、美國全球鷹系列民用領域：電力消防監(jiān)察攝影娛樂植保救援快遞測繪競速1、無人機的應用場景2、無人機系統(tǒng)的組成高空測繪高空攝影續(xù)航時間長、飛行速度快飛行高度可達1000m以上飛行時間可達1小時以上作業(yè)面積可達10公頃以上2.1固定翼無人機系統(tǒng)載重量大，速度快植保電力巡線、引線2.2單旋翼無人機（直升機）風火輪F550(PA66+30GF)大疆筋斗云S1000(碳纖維)具備安全性、實用性、穩(wěn)定性、操作性上的優(yōu)勢基本覆蓋所有無人機用途。2.3多旋翼無人機大疆精靈4大疆M600pro2.3多旋翼無人機復合翼垂直起降無人機電機

電機是由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。

在整個飛行系統(tǒng)中，起到提供動力的作用。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造電調(diào)

電調(diào)全稱電子調(diào)速器，英文electronicspeedcontroller,簡稱ESC。在整個飛行系統(tǒng)中，電調(diào)主要提供驅動電機的指令，來控制電機，完成規(guī)定的速度和動作等。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造槳葉

槳葉是通過自身旋轉，將電機轉動功率轉化為動力的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，槳葉主要起到提供飛行所需的動能。按材質(zhì)一般可分為尼龍槳，碳纖維槳和木槳等。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造尼龍槳碳纖維槳木槳電池

電池是將化學能轉化成電能的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲備，為整個動力系統(tǒng)和其他電子設備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上，一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造普通鋰電池智能鋰電池遙控系統(tǒng)

遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機組成，是整個飛行系統(tǒng)的無線控制終端。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造遙控器接收器飛行控制系統(tǒng)

飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應器元件，主要由陀螺儀（飛行姿態(tài)感知），加速計，角速度計，氣壓計，GPS及指南針模塊（可選配），以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內(nèi)核，能夠精準地感應并計算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)，再通過主控制單元實現(xiàn)精準定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據(jù)機型的不一樣，可以有不同類型的飛行輔助控制系統(tǒng)，有支持固定翼、多旋翼及直升機的飛行控制系統(tǒng)。3、無人機構造多旋翼飛行器的構造A2多旋翼飛控NAZA多旋翼飛控ACEONE多旋翼飛控NAZA-H多旋翼飛控多旋翼飛行器是通過調(diào)節(jié)多個電機轉速來改變螺旋槳轉速，實現(xiàn)升力的變化，進而達到飛行姿態(tài)控制的目的。多旋翼飛行原理詳解多旋翼飛行原理以四旋翼飛行器為例，飛行原理如下圖所示，電機1和電機3逆時針旋轉的同時，電機2和電機4順時針旋轉，因此飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應全被抵消。與傳統(tǒng)的直升機相比，四旋翼飛行器的優(yōu)勢：各個旋翼對機身所產(chǎn)生的反扭矩與旋翼的旋轉方向相反，因此當電機1和電機3逆時針旋轉時，電機2和電機4順時針旋轉，可以平衡旋翼對機身的反扭矩。

實現(xiàn)精準定位懸停4、飛行控制系統(tǒng)功能介紹飛行控制系統(tǒng)，由于配置有GPS指南針模塊，可以實現(xiàn)鎖定經(jīng)緯度和高度的精準定位。即使碰到有風或者其它外力的作用下，飛行控制系統(tǒng)也能通過主控制單元發(fā)出的定位指令來自主控制飛行器以實現(xiàn)精準定位懸停。飛行控制系統(tǒng)主要功能無人機航拍照片（具有GPS信息）生成地形模型生成單株林木模型1、無人機獲取森林參數(shù)獲得樹高點A、樹高提取矯正后影像獲取的DSM影像B、樹冠冠幅提取激光雷達提取林木胸徑機載激光雷達平臺價格昂貴C、胸徑提取空衛(wèi)星遙感天無人機遙感地背負式雷達3、信息化條件下森林資源調(diào)查的新方法背負式雷達在林業(yè)領域的具體應用研究重點：（1）背負式雷達的具體硬件參數(shù)能否適用于林業(yè)調(diào)查（體積、重量、續(xù)航、可靠性）（2）背負式雷達精度在森林調(diào)查中的應用領域（樹高、胸徑提取、樹種識別、病蟲害監(jiān)測）2、背負式雷達的數(shù)據(jù)采集性能在不同林分條件下的具體表現(xiàn)。（天然林和林下比較復雜的人工林的精度）3、結合無人機點云數(shù)據(jù)，開發(fā)天-地一體式的森林外業(yè)調(diào)查信息獲取軟件。序號調(diào)查類型調(diào)查內(nèi)容與重點項目空天地一體式調(diào)查研究的方向1造林成果檢查面積、樹種組成、樹高、胸徑、株數(shù)密度、成活率無人機影像確定造林面積、樹種并計算NDVI指數(shù)，計算造林成活率2伐區(qū)設計調(diào)查面積、樹種組成、樹高、胸徑、密度、蓄積量、出材量。利用無人機獲取伐區(qū)面積和株數(shù)，結合背負式雷達獲取林木株數(shù)和樹高因子。3名木古樹調(diào)查名木古樹冠幅、樹高、地理位置等信息利用無人機影像確定名木古樹冠幅、地理位置及林木健康情況；結合背負式雷達測量古樹冠幅和胸徑，并對整株古樹進行數(shù)字化建模4林業(yè)有害生物調(diào)查收集病害蟲害標本重點有害生物踏查通過遙感影像對森林健康評級對發(fā)病密集的林分進行重點調(diào)查利用重點病蟲害的光譜特性研究其

快速識別方法空天地一體式森林調(diào)查在林業(yè)調(diào)查中的具體應用5種質(zhì)資源調(diào)查重點植物調(diào)查群落物種豐富度調(diào)查空中利用高分辨率無人機影像人為識別樹種，地面利用背負式雷達識別林下植被種類等。6林分生物量調(diào)查面積、樹種組成、樹高、胸徑、密度、蓄積量及生物量無人機遙感與背負式雷達的結合，主要在于解決快速、精確的獲取樹高、胸徑、株數(shù)等因子，通過回歸模型獲得生物量7森林資源二類調(diào)查1、區(qū)劃：核對森林經(jīng)營單位的境界線，并在經(jīng)營管理范圍內(nèi)進行或調(diào)整(復查)經(jīng)營區(qū)劃；2、資源調(diào)查：主要是，小班蓄積量調(diào)查，包括林木樹高、胸徑、株數(shù)及等因子；3、森林資源統(tǒng)計。1、高分辨率衛(wèi)星遙感可以為大尺度森林經(jīng)營規(guī)劃和林地面積確定提供依據(jù)。2、無人機遙感與背負式雷達的結合，主要在于解決快速、精確的獲取樹高、胸徑、株數(shù)等因子，其中調(diào)查經(jīng)度的提升是工作的重點8森林資源一類調(diào)查（1）土地利用與覆蓋：包括土地類型（地類）、植被類型的面積和分布；（2）森林資源：包括森林、林木和林地的數(shù)量、質(zhì)量、結構與分布，森林按起源、權屬、齡組、林種、樹種的面積和蓄積，生長量、消耗量及其動態(tài)變化；（3）生態(tài)狀況：包括森林健康狀況與生態(tài)功能，森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性，土地沙化、濕地類型的面積、分布及其動態(tài)變化；（4）林業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟情況調(diào)查.空天地一體式森林調(diào)查在林業(yè)調(diào)查中的具體應用4、使用無人機植保林業(yè)3S技術最新發(fā)展三林業(yè)3S技術GPS定位技術遙感技術地理信息系統(tǒng)1、北斗定位系統(tǒng)1、北斗定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。

隨著北斗系統(tǒng)建設和服務能力的發(fā)展，相關產(chǎn)品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災減災、應急搜救等領域，逐步滲透到人類社會生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟和社會發(fā)展注入新的活力。

1、北斗定位系統(tǒng)實訓室作為指揮中心，北斗指揮機放置于實訓室內(nèi)。學校后山樹林作為巡視作業(yè)區(qū)，學生作為護林員攜帶北斗手持終端開展巡視。北斗手持終端設置為定時回傳位置數(shù)據(jù)，由實訓學生攜帶到學校后山開始巡視。在實訓室，利用北斗指揮機接收位置數(shù)據(jù)在電腦地圖上描繪出巡視運動軌跡。假定巡視時發(fā)現(xiàn)火情時，可以將火情位置上報，并編輯火勢、風向、風力等信息的短報文，發(fā)送給實訓室的指揮機。指揮機收到后，實訓學生在電腦軟件中標注出火災發(fā)生的位置，通知相關部門，下達進一步的救火、待命或撤離等指令。假定巡視時發(fā)現(xiàn)林木有病蟲害，可以開啟軌跡記錄功能進行位置和區(qū)域記錄。對于單顆病樹直接記錄位置坐標，對于一片病樹，可圍繞病樹的邊界巡視一遍，描繪出病樹的區(qū)域界線，這樣既記錄的病樹的位置坐標，也能計算出病樹的受災面積。1、北斗衛(wèi)星使用案例2、遙感技術國產(chǎn)資源監(jiān)測衛(wèi)星達到國際頂級水平2、遙感技術國產(chǎn)資源監(jiān)測衛(wèi)星達到國際頂級水平技術指標參數(shù)星下點地面像元分辨率0.72m(全色)/2.88m(多光譜)光譜通道（a)全色P：500nm-800nm（b)藍色B1：450nm-520nm（c)綠色B2：520nm-600nm