一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法与流程

本发明属于虫害监测，具体是一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法。

背景技术：

1、在传统的林业有害生物监测方法中，主要是通过建立人工监测点，并进行定期地巡查。但是由于一般林地面积都比较大，这极大地加大了工作人员的工作量和工作难度。随着遥感技术的快速发展，为大尺度监测林地病虫害提供了条件。

2、目前通过无人机遥感监测林地有害生物的方法中，需要提前制定合理的巡查计划和路线，并在巡查过程中密切关注监测点位和监测时间，对巡查路线和监测方案进行不断调整和优化，以此来提高监测数据的准确性和覆盖面。而实际情况中，林地有害生物灾害的发生，不仅会经历由轻到重、由点到面的发生过程，而且包含的病害、虫害、其他生物等种类繁多，这使得工作人员规划飞行路线时具有较大挑战性，对于监测工作人员的技术也有较高要求。现有的方法虽然在大尺度监测林地病虫害上降低了工作人员的工作量，但是还是需要人工对监测点进行监测，不断调整无人机的飞行路线，因此对于降低工作人员的工作量和工作难度上较为局限，且通过人工调整飞行路线的效率较低。因此，亟需一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，能够自动优化无人机遥感监测的飞行路线，降低工作人员的工作难度和工作量。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提高一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，能够自动优化无人机遥感监测的飞行路线，降低工作人员的工作难度和工作量。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，包括以下步骤：

4、步骤一：推测疑似病虫害区域，通过无人机遥感对待测区域进行初步扫描，获取待测区域的光谱图像，根据光谱图像推测疑似病虫害区域；

5、步骤二：规划路线，以疑似病虫害区域作为关键点，设计飞行路线；

6、步骤三：确定实际病虫害区域的边界线，在无人机途经疑似病虫害区域时，降低无人机的飞行高度，并采集植被的病变信息，判断病变趋势得出实际病虫害区域边界线的位置，调整无人机的航向直至无人机沿着实际病虫害区域的边界线飞行一周，再飞向下一个关键点；

7、步骤四：区域划分，基于无人机调整后的路线进行定位，划分出实际病虫害区域，并对实际病虫害区域进行灭虫处理。

8、采用上述方案有以下有益效果：

9、1、相较于传统方案中人工实地勘探，再根据实地勘测的数据调整飞行路线，本方案能够通过无人机遥感初步扫描待测区域的光谱图像，并根据光谱图像推测疑似病虫害的区域，再通过无人机对疑似病虫害区域进行进一步确定，通过采集植被的病变信息判断病虫害的扩散趋势，得出精确的边界线，使病虫害区域能够精确划分出来，从而减少了工作人员实地勘测的工作量，降低了工作难度。

10、2、本方案通过将病虫害区域精确地圈画出来，使无人机在监测病虫害区域时，能够更加针对性地拍摄病虫害区域的光谱图像，从而提高光谱图像的分辨率，同时提高无人机遥感监测的精度。

11、进一步，灭虫处理时，通过采集实际病虫害区域的植被图像，判断植被类型，根据植被类型得出虫害信息。

12、有益效果：通过植被图像判断植被类型，并根据植被类型得出待测区域的虫害信息，有利于后续精确灭虫，提高灭虫效果。

13、进一步，灭虫处理时，还基于气候信息和虫害信息判断虫害隐藏区域。

14、有益效果：通过气候信息和虫害信息，能够推测虫害可能隐藏的区域，例如一些虫害喜好阴暗区域，在病虫害区域的植被一般较为稀疏，虫害可能会转移到病虫害附近区域中隐藏。通过推测出虫害隐藏区域，使灭虫时的杀虫药剂能够精准作用到虫害身上，避免杀虫药剂的浪费，同时降低过多杀虫药剂对植被的负面影响。

15、进一步，虫害信息包括但不限于虫害种类、生活习性以及取食方式。

16、进一步，气候信息包括但不限于温度、湿度、光照以及风。

17、进一步，病变信息包括但不限于：叶绿素含量变化。

18、进一步，步骤三中，判断病变趋势的方式为：以无人机的飞行路线为基准线，比较基准线两侧的叶绿素含量变化情况；叶绿素含量较低一侧靠近实际病虫害区域中心，叶绿素含量较高一侧靠近实际病虫害区域边缘，病变由点到面，以实际病虫害区域中心向边缘扩散。

19、进一步，步骤二中，关键点设置在疑似病虫害区域与非疑似病虫害区域的交界处。

20、有益效果：通过将关键点设置在疑似病虫害区域与非疑似病虫害区域的交界处，能够减少无人机确定疑似病虫害区域的边界线的时间，从而提高确定疑似病虫害边界线的效率。

21、进一步，步骤四中，在进行杀虫处理时，将无人机降至预设高度，并对虫害隐藏区域进行图像采集，判断虫害隐藏区域的植被茂密程度，并根据茂密程度调整杀虫剂的喷洒剂量、喷洒角度以及喷洒力度。

22、有益效果：通过茂密程度调整杀虫剂的喷洒剂量、喷洒角度以及喷洒力度，使杀虫剂能够覆盖到虫害的隐藏位置，避免植被的枝叶阻挡，导致杀虫剂不能作用到目标位置。

23、进一步，预设高度为距离植被1-2米。

技术特征：

1.一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：灭虫处理时，通过采集实际病虫害区域的植被图像，判断植被类型，根据植被类型得出虫害信息。

3.根据权利要求1所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：灭虫处理时，还基于气候信息和虫害信息判断虫害隐藏区域。

4.根据权利要求3所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：虫害信息包括但不限于虫害种类、生活习性以及取食方式。

5.根据权利要求4所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：气候信息包括但不限于温度、湿度、光照以及风。

6.根据权利要求5所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：病变信息包括但不限于：叶绿素含量变化。

7.根据权利要求6所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：步骤三中，判断病变趋势的方式为：以无人机的飞行路线为基准线，比较基准线两侧的叶绿素含量变化情况；叶绿素含量较低一侧靠近实际病虫害区域中心，叶绿素含量较高一侧靠近实际病虫害区域边缘，病变由点到面，以实际病虫害区域中心向边缘扩散。

8.根据权利要求7所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：步骤二中，关键点设置在疑似病虫害区域与非疑似病虫害区域的交界处。

9.根据权利要求8所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：步骤四中，在进行杀虫处理时，将无人机降至预设高度，并对虫害隐藏区域进行图像采集，判断虫害隐藏区域的植被茂密程度，并根据茂密程度调整杀虫剂的喷洒剂量、喷洒角度以及喷洒力度。

10.根据权利要求9所述的无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，其特征在于：预设高度为距离植被1-2米。

技术总结本发明公开了虫害监测技术领域的一种无人机遥感监测调查林草有害生物的方法，包括以下步骤：通过无人机遥感对待测区域进行初步扫描，获取待测区域的光谱图像，根据光谱图像推测疑似病虫害区域；以疑似病虫害区域作为关键点，设计飞行路线；在无人机途经疑似病虫害区域时，降低无人机的飞行高度，并采集植被的病变信息，判断病变趋势得出实际病虫害区域边界线的位置，调整无人机的航向直至无人机沿着实际病虫害区域的边界线飞行一周，再飞向下一个关键点；基于无人机调整后的路线进行定位，划分出实际病虫害区域，并对实际病虫害区域进行灭虫处理。采用本方案能够自动优化无人机遥感监测的飞行路线，降低工作人员的工作难度和工作量。技术研发人员：李刚,丑卓玛,倪兆睿,高媛,刘春梅,赵晶晶,陈志强,王零受保护的技术使用者：甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心（大熊猫祁连山国家公园甘肃省管理局张掖分局）技术研发日：技术公布日：2024/7/18