无人机与生物多样性保护
吉林珲春,东北虎“希望”仰头看着盘旋飞过的白色圆盘,心里想,“什么玩意,看上去很好玩的样子”(14年,两只东北虎把一台红外相机当球踢了俩钟头~~再大也是喵星人);江苏如东,地面人员从高清航拍照片中发现勺嘴鹬的踪迹,心花怒放;云南大理无量山,西黑冠长臂猿在悬崖峭壁间穿行,眨眼就跑出了光缆相机的范围,天空,无人机迅速补位。 很可能,明天这些就成为现实! 近年来,已经有越来越多的无人机被应用于生物多样性保护行动中。在非洲,无人机帮助国家公园反偷猎;在南极,无人机用于寻找非法捕鲸船;在澳大利亚,无人机用于寻找树上的考拉;在中国,王朗使用无人机进行大熊猫的栖息地监测···已有的工作表明,无人机作为生物多样性保护的绝佳队友,帮助保护工作者完成了许多以前难以想象的工作。 图1:固定翼无人机应用于动物保护无人机(UAV),有固定翼和多旋翼之分。以前的相关应用大部分使用固定翼无人机实现,而随着近两年多旋翼无人机市场的火爆,我们有理由相信,在生物多样性保护工作中,无人机的使用将会得到迅速普及。毕竟,在监测/管理领域有着绝佳先天优势的无人机,操控和成本这两个因素是以往限制生物多样性保护工作者“尝鲜”的最大阻力,操控简便、成本低廉的多旋翼无人机的出现,无疑打破了原有的障碍,将激起巨大的应用热情。 今天,我想仅从生物多样性监测的角度,来谈一谈无人机可以帮助我们做些什么。 生物多样性监测的意义在于了解野生动植物种群的现状和变化、提供野生动植物数量和栖息地状况的必要信息,为制定生物多样性保护策略提供依据。 目前,生物多样性监测的方法五花八门,包括:野外调查/远红外相机陷阱法/卫星遥感等等。无人机监测,能够做什么呢? 1.1常规监测 图2:航拍照片应用于监测图2是航拍照片给我们带来的信息。我们可以用无人机追踪大象,寻找红毛猩猩的窝,甚至,我们可以找到海龟爬行的痕迹。亚米级的遥感影像也能做到这一步,可是考虑卫星轨道周期和成本,无人机的优势就格外明显了。毕竟,用卫星影像做监测总有些赌博的意味,太拼RP。 1.2定向监测 对于特定监测对象,无人机优势更为明显,可以根据实际情况灵活调整,做到实时定向监测,获取更为详细的信息。 图3:无人机监测红树林图3展示了对于难以进入的红树林地区,保护地友好体系使用无人机进行定向监测。可以发现左侧上方海漆死亡的程度、右侧海马齿覆盖的范围等。这些定向信息的获取,使得生物多样性保护工作更为严谨与高效。 1.3定量监测与3S结合 除了基础的影像监测,获取特定物种的信息。结合3S技术,无人机还能够做另外一些很酷的事情,比如Geo-UAV制图,三维建模等。 目前,大多数无人机有地面航点功能,以保护地友好体系在海南项目点使用的某款消费级无人机为例,使用内置的GPS,无人机可以预设16个航点,起飞后按照固定线路飞行拍摄。这些数据经过后期技术处理,即可镶嵌拼接成一幅实时的具有完整地理信息的基础地图。这种数据对于生物多样性保护工作的意义,相信保护工作者都能明白。不过,在这里要吐糟一点。目前无人机厂商在细节上做的还不够,实际操作过程中遇到一个脑残bug,所以只能给大家介绍下理论方法了。 航点的选择需要结合实际目标来设置,高度/姿态角均会影响最终影像的分辨率及使用范围。 图4:镶嵌拼接图像影像获取后,结合ENVI/ERDAS/ArcGIS等,即可镶嵌拼接成图。 图5:3D模型结合数字高程模型(DEM)数据,还可以继续做成3D模型。 再然后,如果挂载雷达,结合合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,连DEM也可以自己用无人机做出来了。 今天,我们只从监测的角度聊聊无人机在生物多样性保护工作中的应用。稍微开下脑洞,你就会发现无人机能够做的,远远超出你的想象。 最后,特别需要指出的是,能够应用的技术才是好技术,技术积累/产业链融合带来了无人机行业的井喷,如何将新兴技术优化普及、实地应用,惠及生物多样性保护前线的工作人员,让他们以更为高效、便捷、成本低廉的方式获得实用信息,才是我们应该做的。 鼎星科技致力于推动中国的实地生物多样性保护工作,将长期与无人机领域进行合作,结合3S技术研究如何在保护领域高效使用无人机。 北京有治白癜风的专业医院吗点滴型白癜风应注意 |
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