来宝网 2021/10/28点击1137次
Ecodrone®多光谱-红外热成像无人机遥感技术 ——野生动物监测及保护区管理
易科泰推出轻便型、一体化、多传感器无人机遥感野生动物监测技术方案——Ecodrone® UAS-4轻便型一体式多光谱-红外热成像遥感系统：
l 自主专利UAS-4平台，荣获第24届中国杨凌农业高新科技成果博览会“后稷奖”
l 同时搭载多光谱成像、红外热成像及RGB成像，作业时间大于20分钟
l 一次飞行可同步获取5/10个光谱波段、热成像及RGB数据，作业效率事半功倍
l 厘米级地面分辨率，30m高度地面分辨率可达2cm，可选配更高分辨率，30m高度可达1cm
l 高分辨率Thermo-RGB成像：800*600像素、高灵敏度红外热成像，灵敏度40mK，场景温度范围-20℃-150℃，30倍光学变焦RGB镜头，具宽动态范围、背光补偿、透雾、微光夜视、振动补偿及图像稳定功能，数公里外远距离清晰成像
l 专业无人机遥感技术方案，同步获取5/10通道多光谱与红外热成像数据，应用软件可直接得出多个VI（植物光谱反射指数）、标准化冠层温度、CWSI等（选配）
l 应用于野生动物保护可进行生境评估，偷盗猎、火灾风险监控，自然灾害搜索救援，消防应用，种群调查跟踪以及取食、繁殖等动物行为环境条件监测
l 适合高海拔、山地、林区等复杂环境动物保护工作，有西藏、新疆、阿拉善地区、东北林区等地丰富野外作业经验，有效助力国家公园及保护区建设
新疆天山地区野外作业（西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心供图）
主要功能参数：可分析多个光谱-红外热成像参数
ü 冠层结构参数：NDVI、NDRE、DVI、VOG、NDWI、GCI、LCI等
ü R/G/B指数，如绿度指数等
ü 可测量光利用效率、浅水环境（气溶胶、浮质等）、叶绿素效率或红边坡度等
ü 热成像参数：冠层温度、CWSI、Tc-Ta等（选配）
主要技术指标：
多光谱成像 | 红外热成像 | ||
5通道多光谱 | 10通道多光谱 | Thermo-RGB | |
光谱通道数 | 5 | 10 | 1热成像+1 RGB |
光谱波段 | 蓝475(32)、绿 560(27)、红668(14)、红边717(12)、近红外842(57) | 海岸蓝444(28)、绿 531(14)、红650(16)、红边705(10)、红边740(18)、蓝475(32)、绿 560(27)、红668(14)、红边717(12)、近红外842(57) | 7.5-14μm RGB波段 |
空间像素数 | 1280×960 | 800×600像素 | |
地面分辨率 | 3.4cm@50m AGL | 2.3cm@50m AGL | |
探测器 | CCD | 非制冷VOx微幅射探测器 | |
拍摄速率/帧频 | 1秒/次，全波段 | 25Hz/9Hz | |
视场角 | 42.7° | 21.2°（35mm） | |
数据接口 | SD卡 | USB或SSD或 SD卡 | |
案例一：红外热成像巡护降低野生动物幼崽死亡率
在一些生物多样性较高或保护区内的农业用地上，许多野生动物幼崽常因在作物下层躲避天敌，而意外死于大型机械农耕活动。捷克的森林和猎场管理部门针对一片狍分布密集的苜蓿田开展了无人机红外热成像巡护研究。
由于狍幼崽完全藏匿于苜蓿作物下方，通常肉眼难以发觉，且农田面积较大，传统的巡护方法效率极低，而使用无人机红外热成像便极大的提高了作业效率。研究人员发现，清晨4点到6点是发现野生动物的关键时段，此时地面温度降低，与狍幼崽形成较大温差而极易在红外热成像图上清晰的指示出来。研究结果表明，选取合适的气候条件和时间段进行无人机巡护作业，野生动物的保护效率可以达到100%
左图：狍幼崽藏身的苜蓿田 右图：无人机红外热成像温度图-狍幼崽的指示效果十分明显
案例二：红外热成像多物种种群调查
野生动物种群普查是制定精准管理和保护措施的前提。传统的种群调查方法依赖于研究人员的长期观测，且不适用于多物种同时普查的场景。为了探究更高效的调查方法，加拿大的研究人员在魁北克地区的野生动物观察区使用无人机红外热成像进行了多物种分级种群调查研究。
研究区内调查目标有美洲野牛、麋鹿、黇鹿和灰狼4种，且物种数量已知，同时区域内还有鸵鸟、草原狼和黑熊分布。研究发现，使用无人机红外热成像和可见光成像数据进行分析，美洲野牛和麋鹿的识别精确率达到了100%，而黇鹿和灰狼在每条航带内出现了0-2个物种的计数偏差，这可能与他们的生境植被覆盖率更高、体型偏小、体色与生境接近有关，未计入分类等级的鸵鸟、黑熊等其他物种均为出现误分的情况。尽管还有待进一步扩大研究区域、制定标准的分级体系，该结果已经有力的证明了无人机热成像遥感数据用于物种调查的潜力。
左图：调查目标物种A美洲野牛、B麋鹿、C黇鹿和D灰狼 右图：每个飞行航带的物种识别结果和实际物种数量表
左图：无人机红外热成像多物种种群调查方法路径 右图：目标动物的无人机遥感可见光、热成像和分类结果图。
易科泰生态技术公司致力于生态-农业-健康研究发展与创新应用方案，易科泰光谱成像与无人机遥感研究中心（西安）提供近地遥感与无人机遥感全面解决方案和技术服务。
五龙口保护区猕猴调查（西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心供图）
