林业丨多传感器联合航测

行业应用

林业丨多传感器联合航测

2020-09-01

林业工作的成果来之不易，在后期也需要进行合理有效的监测和管理。

国家林业和草原局调查规划设计院与中测瑞格，共同进行了一次项目探索。试着通过多传感器融合的方式，高效全面的获取地物属性信息，为后期的研究分析提供充分的数据支持。

这次联合了SPECIM超光谱仪， ITRES热红外成像仪，PhaseOne航测相机同步进行数据采集，作业平台采用了塞斯纳208飞机。

机舱内部设备安装，三传感器的安装云台由中测瑞格设计

项目在海南热带雨林国家公园区域开展，三种不同的设备，分别提供了不同类别的数据支持。

项目作业航线规划

机舱底部设备安装视角

SPECIM AisaIBIS 植物荧光超光谱系统，具备在航空平台上直接探测植被叶绿素荧光的能力。

我国计划2022年左右发射陆地生态系统碳监测卫星，这是第一颗主要服务于林业行业的卫星。该卫星搭载的超光谱成像仪将是全球首个针对植被叶绿素荧光（SIF）探测的仪器，通过与其它数据的结合，能够实现对森林高度、森林生物量和植被荧光的反演。

为在卫星发射前，为了更好地了解植被叶绿素荧光的特性，实现从原始数据获取、处理到SIF产品的完整的数据处理链路，国家林业和草原局调查规划设计院通过SPECIM AisaIBIS植物荧光超光谱系统进行预研工作。

SPECIM AisaIBIS植物荧光超光谱数据成果

航线拼接效果，可以看出超高的拼接精度

ITRES microTABI-640 热红外成像仪，该系统由加拿大ITRES公司研发，能够有效获取地物的热红外数据，单张照片像素可达640*512像素分辨率。同时，配置有专业的辐射纠正和几何纠正后处理软件，用于数据处理。

热红外数据获取对于林业的意义在于，能够及时发现森林中的着火点，有效防范森林野火等危害林业安全的事故。

也能够用于野生动物的发现，为我国的濒危野生动物保护和发现提供数据分析基础。

热红外数据，温度分辨率可达0.03°

PhaseOne iXU-RS1000 航测相机，具备1亿像素的COMS传感器。在此次项目中与超光谱仪，热红外成像仪，同步获取了相应的可见光影像数据。在后期能够通过空三解算，生成高精度的DEM数据。该DEM能够和超光谱影像、热红外影像进行数据融合。

拼接后的PhaseOne相机高精度正射影像数据

通过PhaseOne相机影像提取的高精度DEM模型

数据融合，通过航测相机影像生成的DEM模型，超光谱数据、热红外数据可以分别叠加在上面，这样就得到了三维可视化的光谱数据模型。

这样的数据成果，既有DEM的属性信息，又有超光谱/热红外数据的属性信息，为后续的分析、调查提供更多维的角度。

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与DEM融合的SPECIM AisaIBIS超光谱数据

通过此次在海南的项目作业，优化了超光谱机载系统机上工作流程，并探索了叶绿素荧光机载反演方法。为接下来反演森林叶绿素荧光、开展大规模超光谱仪机载系统林业业务飞行奠定了基础。