![《松材線蟲病枯死松樹(shù)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》 (T-AOPA 0052-2023)_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view14/M04/26/3D/wKhkGWeEssKAbz5QAADxEH1WBtk699.jpg)
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文檔簡(jiǎn)介
ICS:49.020
CCS:V04
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/AOPA0052—2023
松材線蟲病枯死松樹(shù)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
TechnicalSpecificationforUnmannedAerialVehicle
MonitoringofDeadPineTreesAffectedbyPineWilt
Disease
2023-10-30發(fā)布2023-10-30實(shí)施
中國(guó)航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)發(fā)布
T/AOPA0052-2023
松材線蟲病枯死松樹(shù)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
1范圍
本文件規(guī)定了基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的松材線蟲病枯死松樹(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本規(guī)定、無(wú)人機(jī)航空拍攝、數(shù)據(jù)
及預(yù)處理、枯死松樹(shù)識(shí)別與定位、成果評(píng)價(jià)與成果提交等。
本文件適用于松林分布區(qū)松材線蟲病枯死松樹(shù)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB/T2260中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼
GB/T17798地理空間數(shù)據(jù)交換格式
GB/T23476松材線蟲病檢疫技術(shù)規(guī)程
GB/T24356測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收
GB/T26424森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)規(guī)程
GB/T39612低空數(shù)字航攝與數(shù)據(jù)處理規(guī)范
CH/Z3001無(wú)人機(jī)航攝安全作業(yè)基本要求
CH/Z3002無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)要求
CH/Z3003低空數(shù)字航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范
CH/T3004低空數(shù)字航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范
3術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適于本文件。
3.1
無(wú)人機(jī)unmannedaerialvehicle,UAV
由機(jī)體、飛行控制系統(tǒng)、無(wú)線電遙控系統(tǒng)、動(dòng)力裝置、起降設(shè)備構(gòu)成的搭載多光譜相機(jī)等檢測(cè)設(shè)備
的無(wú)人駕駛飛機(jī)。
3.2
枯死松樹(shù)無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)deadpinetreesmonitoringwithUAV
將無(wú)人機(jī)作為空中平臺(tái),搭載多光譜/可見(jiàn)光成像設(shè)備,通過(guò)飛行作業(yè),采集、處理和分析遙感信
息,監(jiān)測(cè)枯死松樹(shù)并了解松材線蟲病擴(kuò)散蔓延程度的過(guò)程。
3.3
多光譜相機(jī)multispectralcamera
采用CMOS畫面分割技術(shù)設(shè)計(jì),對(duì)同一觀測(cè)場(chǎng)景,在單片CMOS上實(shí)現(xiàn)多光譜同步成像的相機(jī)。
3.4
枯死松樹(shù)光譜特征deadpinespectrumcharacteristics
松樹(shù)因感染松材線蟲病而枯死,光譜反射較正常松樹(shù)具有明顯區(qū)別,在不同波長(zhǎng)的譜段或譜段組合
可顯著區(qū)分。
3.5
枯死松樹(shù)自動(dòng)識(shí)別deadpineautomaticrecognition
依據(jù)枯死松樹(shù)的光譜反射特征值,利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)采集圖像進(jìn)行特征分析,將符合特征值的區(qū)域
定為疑似枯死松樹(shù)的過(guò)程。
3.6
枯死松樹(shù)自動(dòng)定位deadpineautomaticlocalization
對(duì)含疑似枯死松樹(shù)的圖像進(jìn)行地理空間坐標(biāo)配準(zhǔn),通過(guò)特征識(shí)別確定每一株疑似枯死松樹(shù)的空間位
1
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置。
3.7
枯死松樹(shù)株數(shù)準(zhǔn)確率deadpinerecongnitionaccuracyrate
目標(biāo)區(qū)驗(yàn)證枯死松樹(shù)株數(shù)與同區(qū)域識(shí)別枯死松樹(shù)株數(shù)之比。
3.8
枯死松樹(shù)識(shí)別誤差率deadpinerecongnitionerrorrate
目標(biāo)區(qū)識(shí)別出的枯死松樹(shù)中,逐株驗(yàn)證為非枯死松樹(shù)的株數(shù)占識(shí)別枯死樹(shù)株數(shù)的比例,即逐株驗(yàn)證
發(fā)現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤株數(shù)與識(shí)別為枯死松樹(shù)總株數(shù)之比。
3.9
枯死松樹(shù)定位誤差deadpinelocationerror
目標(biāo)區(qū)域枯死松樹(shù)識(shí)別位置與驗(yàn)證位置之間的直線距離。
4基本規(guī)定
4.1無(wú)人機(jī)平臺(tái)
無(wú)人機(jī)平臺(tái)應(yīng)根據(jù)相機(jī)重量、尺寸以及作業(yè)區(qū)地形地勢(shì)和起降條件等因素選擇。無(wú)人機(jī)平臺(tái)基本參
數(shù)應(yīng)符合表A.1的規(guī)定。
4.2信息采集時(shí)間
航空影像采集應(yīng)在松材線蟲病疫情暴發(fā)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行,秋季普查宜為9月中下旬至11月上旬。
4.3起降場(chǎng)
起降場(chǎng)應(yīng)根據(jù)無(wú)人機(jī)起降方式確定,起降場(chǎng)地應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)距離軍用、商用機(jī)場(chǎng)應(yīng)在10km以上;
b)起降場(chǎng)地應(yīng)相對(duì)平坦、通視良好;
c)遠(yuǎn)離人口密集區(qū),半徑200m內(nèi)不應(yīng)有輸電線路、高大建筑物、重要設(shè)施等;
d)起降場(chǎng)附近應(yīng)無(wú)正在使用的雷達(dá)站、微波中繼、無(wú)線通信等干擾源,不能確定時(shí),應(yīng)測(cè)試信號(hào)
頻率和強(qiáng)度,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備有干擾時(shí),應(yīng)改變起降場(chǎng)地;
e)無(wú)人機(jī)采用滑跑起飛、滑行降落的,滑跑路面條件應(yīng)滿足無(wú)人機(jī)性能要求。
5無(wú)人機(jī)航空拍攝
5.1技術(shù)設(shè)計(jì)
5.1.1實(shí)地信息采集
實(shí)地信息采集應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)攝區(qū)或攝區(qū)周圍應(yīng)實(shí)地踏勘,采集地形地貌、地表植被以及周邊機(jī)場(chǎng)、重要設(shè)施、城鎮(zhèn)布局、
道路交通、人口密度等信息;
b)實(shí)地踏勘時(shí),應(yīng)攜帶手持或車載GPS/北斗終端設(shè)備,記錄起降場(chǎng)地和重要目標(biāo)坐標(biāo)位置,結(jié)合
已有地圖或影像資料,計(jì)算起降場(chǎng)地高程,確定相對(duì)于起降場(chǎng)地的航攝飛行高度。
5.1.2航線規(guī)劃
航線規(guī)劃應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)根據(jù)地形勘察獲得的作業(yè)區(qū)地形地貌、采集的控制點(diǎn)信息,結(jié)合無(wú)人機(jī)平臺(tái)參數(shù),在地面站
飛控軟件上完成航線規(guī)劃;
b)枯死松樹(shù)監(jiān)測(cè)航線規(guī)劃應(yīng)以往復(fù)式航線為主,面積大于20km2(固定翼)的作業(yè)區(qū)可根據(jù)地形
劃分為多個(gè)小作業(yè)區(qū)。
5.1.3參數(shù)確定
實(shí)際作業(yè)技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)作業(yè)區(qū)地形地勢(shì)和相機(jī)焦距、分辨率等參數(shù)調(diào)整。無(wú)人機(jī)作業(yè)高度與地面
分辨率的關(guān)系如下式:
2
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2??
式中:?=?2
0.7?cos??
H——航高,單位為米(m);
——無(wú)人機(jī)作業(yè)設(shè)備視場(chǎng)角,單位為度(°);
N——相機(jī)分辨率,單位為(L);
?——被測(cè)點(diǎn)視線與地面垂線之間的夾角,單位為度(°)。
5.1.4??作業(yè)方式
區(qū)域內(nèi)地形相對(duì)高差50m以下可采用單程飛行方式;相對(duì)高差50以上、地形復(fù)雜的山區(qū)宜采用復(fù)
程飛行方式。
5.1.5作業(yè)計(jì)劃
5.1.5.1內(nèi)容
作業(yè)計(jì)劃應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)作業(yè)區(qū)基本情況:應(yīng)包括作業(yè)區(qū)位置、行政隸屬、地形、林相、氣候、松樹(shù)分布、交通狀況等;
b)作業(yè)設(shè)計(jì):應(yīng)包括作業(yè)區(qū)面積、作業(yè)時(shí)間、作業(yè)方式、作業(yè)高度、航線規(guī)劃、航帶設(shè)計(jì)、起降
場(chǎng)地、作業(yè)架次、飛行時(shí)間、作業(yè)組織和順序安排等。
5.1.5.2審核
作業(yè)計(jì)劃經(jīng)主管部門審核后,應(yīng)向空域和航空主管部門提出飛行申請(qǐng)。
5.2作業(yè)準(zhǔn)備
5.2.1協(xié)調(diào)
作業(yè)前,應(yīng)與空域、機(jī)場(chǎng)、林業(yè)等部門協(xié)調(diào)禁飛區(qū)、飛行高度、通訊頻率、飛行避讓原則、起降申
報(bào)程序等事宜。
5.2.2飛行平臺(tái)組裝和調(diào)試
飛行平臺(tái)組裝和調(diào)試應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)組裝:應(yīng)保證操作規(guī)范性,組裝正確性、完備性;
b)檢測(cè):無(wú)人機(jī)機(jī)體應(yīng)完好,連接處應(yīng)可靠;系統(tǒng)遙控、遙測(cè)鏈路應(yīng)工作正常;電池電量應(yīng)充足;
油量應(yīng)充足;發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)正常;作業(yè)設(shè)備應(yīng)正常;
c)微調(diào):應(yīng)根據(jù)飛行場(chǎng)地實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),在地面站上調(diào)整設(shè)置海拔高度、氣壓高度、地理坐標(biāo)等參數(shù),
并對(duì)無(wú)人機(jī)舵面舵量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速微調(diào);
d)地面站準(zhǔn)備:電池電量應(yīng)充足,開(kāi)機(jī)自檢,工作狀態(tài)應(yīng)正常,應(yīng)加載飛行區(qū)域地圖,打開(kāi)項(xiàng)目,
導(dǎo)入規(guī)劃航線。
5.2.3人員準(zhǔn)備
人員應(yīng)就位、通信應(yīng)正常。
5.2.4各分系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
地面站和無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)通信應(yīng)正常,飛行器應(yīng)對(duì)地面站發(fā)出的控制指令做出正確反應(yīng),地面站應(yīng)實(shí)時(shí)
準(zhǔn)確接收飛機(jī)下傳的遙測(cè)數(shù)據(jù)。
5.2.5近場(chǎng)飛行測(cè)試
近場(chǎng)飛行測(cè)試時(shí),應(yīng)對(duì)飛行平臺(tái)參數(shù)、飛行高度、續(xù)航能力、起降方式、自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)傳輸,
以及相機(jī)等測(cè)試,確認(rèn)工作正常后無(wú)人機(jī)方可飛行作業(yè)。
5.2.6記錄設(shè)備檢查
地面站應(yīng)記錄保存無(wú)人機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)、任務(wù)設(shè)備圖傳數(shù)據(jù)。
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5.3飛行作業(yè)
5.3.1飛行計(jì)劃
飛行前應(yīng)編制起飛時(shí)間、飛行高度、作業(yè)時(shí)長(zhǎng)、航程和降落時(shí)間等飛行計(jì)劃,每架次飛行計(jì)劃時(shí)間
不應(yīng)大于無(wú)人機(jī)續(xù)航能力的80%。
5.3.2任務(wù)規(guī)劃
5.3.2.1任務(wù)規(guī)劃應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)基于作業(yè)區(qū)航線規(guī)劃,對(duì)每次飛行任務(wù)設(shè)定飛行航線;
b)任務(wù)規(guī)劃時(shí)應(yīng)確保影像覆蓋測(cè)區(qū)范圍,航線應(yīng)按常規(guī)方法敷設(shè)分段飛行,平行于攝區(qū)邊界線的
首末航線宜敷設(shè)在攝區(qū)邊界線上或邊界線外,攝區(qū)邊界實(shí)際覆蓋不應(yīng)少于像幅的30%;
c)航向覆蓋應(yīng)超出攝區(qū)邊界線至少兩條基線。規(guī)劃航線在起飛前應(yīng)上傳至無(wú)人機(jī)。
5.3.2.2航線設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)影像空間分辨率:應(yīng)優(yōu)于8cm;
b)相對(duì)航高:固定翼宜為300m—1500m;多旋翼宜為200m—500m;
c)航向重疊度不應(yīng)小于80%,旁向重疊度不應(yīng)小于60%;
d)攝影分區(qū):應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目作業(yè)范圍及測(cè)區(qū)情況劃定;
e)拍攝時(shí)間:應(yīng)以保證影像質(zhì)量為前提,選擇測(cè)區(qū)最有利氣象條件的時(shí)間段。對(duì)相對(duì)高差較大的
山區(qū),應(yīng)選擇最佳作業(yè)時(shí)間窗口,除寬敞南坡外,其他坡向作業(yè)期間太陽(yáng)高度角不應(yīng)小于40°。
5.3.3起飛
起飛應(yīng)選擇晴天、能見(jiàn)度和光照比較好的時(shí)間段,應(yīng)在確認(rèn)GNSS星數(shù)足夠、周圍環(huán)境許可的情況
下執(zhí)行。
5.3.4航攝作業(yè)
航攝作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)無(wú)人機(jī)應(yīng)按預(yù)先規(guī)定的飛行航線進(jìn)入任務(wù)區(qū)域飛行,操作人員應(yīng)通過(guò)地面站密切監(jiān)視飛行高度、
飛行速度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量、電源電壓、飛行姿態(tài)等工作參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)發(fā)
送控制指令;
b)地面站應(yīng)全程記錄飛行數(shù)據(jù)與任務(wù)設(shè)備狀態(tài)。
5.3.5降落
降落應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)固定翼無(wú)人機(jī)完成作業(yè)飛行后,應(yīng)停止拍攝,返回起降場(chǎng)上空;
b)宜選擇迎風(fēng)降落,不能迎風(fēng)降落時(shí)宜避免大側(cè)風(fēng)降落;
c)多旋翼無(wú)人機(jī)完成作業(yè)后,應(yīng)關(guān)閉相機(jī),自主垂直降落,近地面后通過(guò)遙控微調(diào)位置,降落在
平整地面。
5.3.6數(shù)據(jù)回收
無(wú)人機(jī)降落后,應(yīng)及時(shí)從相機(jī)中取出圖像存儲(chǔ)卡,初步檢查數(shù)據(jù)數(shù)量無(wú)誤后,送交圖像處理,同時(shí)
應(yīng)保存地面站實(shí)時(shí)圖像。操作人員應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)逐項(xiàng)檢查。
6數(shù)據(jù)及預(yù)處理
6.1基本要求
無(wú)人機(jī)航攝影像數(shù)據(jù)應(yīng)為可見(jiàn)光真彩色圖像數(shù)據(jù)或多光譜遙感數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)空間分辨率和多光譜數(shù)據(jù)
空間分辨率應(yīng)符合表A.3的規(guī)定。
6.2正射處理
6.2.1正射處理時(shí),應(yīng)利用無(wú)人機(jī)影像處理軟件,定義任務(wù)載荷參數(shù)、內(nèi)外方位元素及相關(guān)信息,計(jì)
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算圖像金字塔,對(duì)空中三角測(cè)量,完成無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)精細(xì)拼接,形成正射影像等成果。
6.2.2以主流航測(cè)數(shù)據(jù)專業(yè)處理軟件Pix4D為例,正射處理應(yīng)按下列步驟執(zhí)行:
a)原始影像處理。數(shù)據(jù)處理宜包括下列內(nèi)容:
1)對(duì)片內(nèi)部色彩不均勻情況處理,對(duì)影像直方圖、反差拉伸,增強(qiáng)影像可讀性;
2)對(duì)像片之間不一致色帶處理;
b)初步處理。應(yīng)導(dǎo)入影像和影像經(jīng)緯度、高度、內(nèi)方位元素、外方位元素,利用專業(yè)軟件確定;
c)空三加密。初步處理完成后,已布設(shè)像控點(diǎn)時(shí),應(yīng)導(dǎo)入相控點(diǎn)數(shù)據(jù),設(shè)置影像輸出坐標(biāo)系,根
據(jù)外業(yè)實(shí)地測(cè)點(diǎn)和拍照數(shù)據(jù)逐一加入,每個(gè)相控點(diǎn)應(yīng)加入三到五張照片中。應(yīng)計(jì)算中誤差、殘差及控制
點(diǎn)X、Y坐標(biāo)值誤差。中誤差超限時(shí),應(yīng)選好控制點(diǎn)后重采樣,采用多次糾正方法,直到符合限差為
止;
d)生成點(diǎn)云。加入相控點(diǎn)后應(yīng)采用加密點(diǎn)云處理;
e)影像鑲嵌。有重疊區(qū)域的單片數(shù)字正射影像圖影像應(yīng)選取拼接線鑲嵌,得到整個(gè)區(qū)域影像。并
應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)數(shù)字正射影像圖應(yīng)與相鄰影像圖拼接,拼接誤差不應(yīng)大于2個(gè)像元;
2)拼接應(yīng)確保影像中植被、道路、橋梁、水系、房屋等與地物一致,拼接影像之間顏色應(yīng)一
致,無(wú)明顯差別;
f)生成DSM、DOM影像。拼接完成后應(yīng)進(jìn)行DSM和DOM輸出。
6.3數(shù)據(jù)檢查
數(shù)據(jù)檢查應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)影像應(yīng)清晰,層次豐富,反差適中,色調(diào)柔和;應(yīng)辨認(rèn)出與地面分辨率相適應(yīng)的細(xì)小地物;拼
接影像應(yīng)無(wú)明顯模糊、重影和錯(cuò)位現(xiàn)象;
b)誤差分析應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)應(yīng)根據(jù)控制點(diǎn)數(shù)據(jù),對(duì)校正好的影像數(shù)據(jù)采用幾何精度檢查;
2)設(shè)某個(gè)控制點(diǎn)pc坐標(biāo)為(xc,yc),該點(diǎn)在圖像中的坐標(biāo)為p(x,y),有:
Δ
其中,差值Δ為影像位置與該點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)值2之間2的直線距離(),即該點(diǎn)的幾何誤差。
=????+????m
平均幾何誤差:
?,???,??
Δ
其中,n為控制點(diǎn)數(shù)。
=1??∑??
c)當(dāng)Δ不大于2個(gè)像元時(shí),應(yīng)判定正射校正數(shù)據(jù)質(zhì)量符合要求,否則應(yīng)重新進(jìn)行正射處理。
6.4數(shù)據(jù)分塊
應(yīng)根據(jù)識(shí)別要求對(duì)合格正射影像進(jìn)行分割,得到規(guī)格一致的影像數(shù)據(jù)塊。
7枯死松樹(shù)識(shí)別與定位
7.1松林區(qū)域確認(rèn)
有多光譜數(shù)據(jù)時(shí)松林區(qū)域確認(rèn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)對(duì)多光譜影像數(shù)據(jù),應(yīng)通過(guò)植被指數(shù)分析、特征提取和分類算法,提取松林區(qū)域;
b)應(yīng)將提取松林區(qū)域與近期森林資源二類調(diào)查一成及以上松林區(qū)域比較,對(duì)一致區(qū)域予以確認(rèn);
c)對(duì)于超出二類調(diào)查松林區(qū)域的提取松林區(qū)域,應(yīng)結(jié)合小班面積和屬性信息進(jìn)行分析,最終確認(rèn)
松林范圍。
無(wú)人機(jī)拍攝影像中無(wú)多光譜數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)基于近期森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)提取含松樹(shù)比例達(dá)一成及以
上小班區(qū)域,作為最終確認(rèn)松林區(qū)域。
7.2枯死松樹(shù)識(shí)別
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枯死松樹(shù)識(shí)別時(shí),應(yīng)以最終確認(rèn)松林區(qū)域的正射影像為基礎(chǔ),通過(guò)分割、分類、AI模擬等算法,
根據(jù)枯死松樹(shù)色彩、紋理、周邊樹(shù)種等因素,從可見(jiàn)光真彩色正射影像/多光譜正射影像中識(shí)別和標(biāo)識(shí)
出松材線蟲病枯死松樹(shù),得到枯死松樹(shù)株數(shù)、區(qū)域及其分布特征。
7.3固定地表相似點(diǎn)排除
根據(jù)松材線蟲病枯死松樹(shù)監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)庫(kù),在同一位置連續(xù)3年發(fā)現(xiàn)疑似枯死松樹(shù)時(shí),應(yīng)排除為枯
死松樹(shù)的可能。對(duì)于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中枯死松樹(shù)定位數(shù)據(jù)連續(xù)不足3年的區(qū)域,可不進(jìn)行此項(xiàng)檢查。對(duì)于有
3年以上非連續(xù)歷史數(shù)據(jù)的情況,要進(jìn)一步搜集信息,作具體分析。
7.4枯死松樹(shù)定位
枯死松樹(shù)定位應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)應(yīng)為每株識(shí)別出的松材線蟲病枯死松樹(shù)賦予地理坐標(biāo)。地理坐標(biāo)系應(yīng)為國(guó)家地理坐標(biāo)系
CGCS2000,坐標(biāo)值采用小數(shù)度,精確度應(yīng)至少保留小數(shù)點(diǎn)后7位;
b)地理坐標(biāo)值為枯死松樹(shù)樹(shù)冠中心點(diǎn)位置坐標(biāo)。
8精度評(píng)價(jià)
成果評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)通過(guò)模型預(yù)測(cè)質(zhì)量和抽樣驗(yàn)證質(zhì)量對(duì)識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確性與合理性定量分析判斷。
8.1模型預(yù)測(cè)質(zhì)量
衡量模型預(yù)測(cè)質(zhì)量應(yīng)通過(guò)正負(fù)樣本的混淆矩陣確定,應(yīng)包括識(shí)別準(zhǔn)確率和召回率。
8.1.1識(shí)別準(zhǔn)確率
識(shí)別準(zhǔn)確率(accuracy)應(yīng)按下式計(jì)算:
Accuracy=
??+??
式中,TP為正確識(shí)別的枯死松樹(shù);??+??+??+??
TN為正確識(shí)別的非枯死松樹(shù);
FP為非枯死松樹(shù)被識(shí)別為枯死松樹(shù);
FN為枯死松樹(shù)被識(shí)別為非枯死松樹(shù)。
8.1.2識(shí)別召回率
識(shí)別召回率(recall)應(yīng)為識(shí)別結(jié)果中被驗(yàn)證為枯死松樹(shù)的株數(shù)與識(shí)別結(jié)果中枯死松樹(shù)總株數(shù)之比:
Recall=
??
式中,TP為正確識(shí)別的枯死松樹(shù);??+??
FN為枯死松樹(shù)被識(shí)別為非枯死松樹(shù)。
8.2抽樣驗(yàn)證質(zhì)量
抽樣驗(yàn)證時(shí),應(yīng)基于無(wú)人機(jī)影像,對(duì)樣本區(qū)域識(shí)別結(jié)果進(jìn)行判讀驗(yàn)證,計(jì)算株數(shù)準(zhǔn)確率和識(shí)別誤差
率等基礎(chǔ)評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)于判讀困難或存在疑問(wèn)的區(qū)域應(yīng)實(shí)地驗(yàn)證。
8.2.1抽樣方法
應(yīng)以縣級(jí)行政區(qū)為總體,基于識(shí)別結(jié)果,采用系統(tǒng)抽樣結(jié)合隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行樣本抽取。
8.2.2樣本抽取
樣本抽取應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)村級(jí)樣本:應(yīng)將全部村按其枯死松樹(shù)株數(shù)密度從大到小排序,從前25%到75%區(qū)間內(nèi)隨機(jī)抽取
10%的村作為一級(jí)樣本,數(shù)量不足3個(gè)取3個(gè);
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b)小班級(jí)樣本:應(yīng)將被抽中村的全部小班按唯一小班號(hào)排序,從中隨機(jī)抽取5%的小班作為二級(jí)樣
本。
8.2.3判讀驗(yàn)證
判讀驗(yàn)證應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)對(duì)抽取的小班樣本,應(yīng)進(jìn)行無(wú)人機(jī)正射影像人工判讀驗(yàn)證;
b)對(duì)于不能清晰分辨的小班應(yīng)實(shí)地驗(yàn)證;
c)驗(yàn)證記錄內(nèi)容至少包含行政區(qū)(鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村)名稱、小班唯一標(biāo)識(shí)、枯死樹(shù)順序號(hào)、驗(yàn)證結(jié)果等
內(nèi)容,詳見(jiàn)表C.3。
8.2.4抽樣精度分析
8.2.4.1株數(shù)準(zhǔn)確率
株數(shù)準(zhǔn)確率應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)株數(shù)準(zhǔn)確率應(yīng)為基于樣本判讀驗(yàn)證或?qū)嵉仳?yàn)證結(jié)果與識(shí)別結(jié)果的比值,反映總體內(nèi)識(shí)別結(jié)果與
抽樣驗(yàn)證結(jié)果的總體一致性程度;
b)株數(shù)準(zhǔn)確率應(yīng)按下式計(jì)算:
=1-??當(dāng)時(shí),取
∑?=1???∑?=1??
????
式中:?|∑?=1??|?≤0?=0
——第i小班枯死松樹(shù)識(shí)別株數(shù);
——第i小班枯死松樹(shù)驗(yàn)證株數(shù);
??
K——抽中小班數(shù)。
??
8.2.4.2識(shí)別誤差率
識(shí)別誤差率應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)識(shí)別誤差率應(yīng)為統(tǒng)計(jì)單位識(shí)別結(jié)果經(jīng)樣本驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤率,反映識(shí)別誤差;
b)識(shí)別誤差率應(yīng)按下式計(jì)算:
?
??
=??
?=1?
?=1
??
式中:?∑?=1??
——第i小班枯死松樹(shù)識(shí)別株數(shù);
——第i小班第j株識(shí)別為枯死松樹(shù)的判讀驗(yàn)證結(jié)果,是枯死松樹(shù)記0,否則記1;
??
K——抽中小班數(shù),
???
8.3定位誤差
定位誤差應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)定位誤差應(yīng)為識(shí)別結(jié)果中每株枯死松樹(shù)地理位置與其在抽樣結(jié)果中驗(yàn)證的地理位置之間的差異
程度,用兩個(gè)點(diǎn)的直線距離表示;
b)每株枯死松樹(shù)定位誤差應(yīng)按下式計(jì)算:
22
式中,,分別為坐標(biāo)和坐標(biāo)的識(shí)別值,?,分別為?坐標(biāo)和坐標(biāo)的驗(yàn)證值。
c)總體定位誤差應(yīng)采用下式計(jì)算?:=???+???
??????????
?
1
=