[发明专利]一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法

权利要求书

1.一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）设置地面控制点：在研究区内均匀设置地面控制点标志，记录控制点标志中心的地理坐标，使影像数据具有较高的空间位置精度；

2）航拍高度确定：以单幅影像的幅宽、分辨率、研究区相片总量和测试样地内目视解译的鼠丘和鼠洞个数共4项指标确定最佳航拍高度，规划无人机进行航拍；

3）航拍月份和时间确定：根据植被生长情况与目视解译准确度判断，分别在不同月份设计航拍，以影像计算机分类总精度和草地、新旧鼠丘和鼠洞的用户精度为指标，选择适合鼠害监测的航拍月份；

4）取样范围：根据微型无人机的续航时间和航拍模式，测试单电池动力下大疆精灵3微型无人机进行高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测可达到的最大取样范围；

5）数据拼接预处理：采用瑞士Pix4D公司生产的Pix4Dmapper全自动快速无人机数据处理软件，对无人机航拍影像进行拼接处理，形成抽样调查航带的拼接影像；

6）建立解译标志库：在成像质量好的影像上选择各不同鼠害程度区域作为标志区；在标志区内选择植被、旧新鼠丘、鼠洞其他地面典型图斑，并拍摄地面实地照片，使影像要素与地面要素一一对应，便于人工目视解译；

7）人机交互式解译技术：采用人机交互式解译技术对航拍影像进行分类；遥感图像计算机分类方法采用ENVI软件中BP（Back Propagation）神经网络分类模块进行监督分类；对影像解译样本进行分类，将监督分类后的结果与原始影像图层叠加，通过目视解译的方法纠正计算机分类的错分和漏分，最终获得高原鼢鼠鼠丘和高原鼠兔鼠洞分类图；

8）分类精度评价：对计算机监督分类结果采用误差混淆矩阵、分类总精度和Kappa系数来评价，对目视解译后的结果采用人工野外调查方法进行验证；

9）效果评价：分类精度评价后，在对解译分类精度进行计算后，统计鼠丘和鼠洞个数、鼠丘和鼠洞面积、鼠丘和鼠洞空间分布、植被覆盖度等四个分类结果数据，将微型无人机遥感技术与传统野外人工监测调查的结果数据进行比较，可得出微型无人机遥感技术对鼠害的监测效果优于传统人工监测。

2.根据权利要求1中所述的一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法，其特征在于，所述的步骤1)中地面控制点标志采用边长大于10㎝的木板，在平地和坡地研究区内均匀设置多个地面控制点标志。

3.根据权利要求1中所述的一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法，其特征在于，所述的步骤2)中所述的无人机航拍高度范围应以相同间隔进行多次航拍，以单幅影像的幅宽、分辨率、研究区相片总量和测试样地内目视解译的鼠丘和鼠洞个数共4项指标确定最佳航拍高度，规划无人机进行航拍。

4.根据权利要求1中所述的一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法，其特征在于，所述的步骤5)中对无人机航拍影像进行拼接处理，形成拼接影像的具体方法包括：

1)航线设计时航向重叠率大于75%，旁向重叠率大于60%；将具有一定重叠度的航拍影像按航带或区块分开，便于计算机处理，增加自动拼接成功率；

2)把按航带或区块分开的影像分别进行拼接、匀色处理，影像拼接软件采用Pix4Dmapper，最终得到研究区数字正摄影像。

5.根据权利要求1中所述的一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠和高原鼠兔危害监测方法，其特征在于，所述的步骤6)中解译标志是在成像质量好的影像上选择各不同鼠害程度区域作为标志区，在标志区内选择植被、新旧鼠丘、鼠洞和其他地面典型图斑，拍摄地面实地照片，使影像要素与地面要素一一对应。

6.根据权利要求1中所述的一种基于微型无人机技术的高原鼢鼠危害监测方法，其特征在于，所述的步骤7)中对解译样本的分类，本次试验影像鼢鼠解译拟分成植被、新旧鼠丘三种地物类型，鼠兔解译拟分为植被、裸地、鼠洞三种地物类型，每种地物类型选择30个训练样本，将监督分类后的结果与原始影像图层叠加，通过目视解译的方法纠正计算机分类的错分和漏分，最终获得高原鼢鼠鼠丘和高原鼠兔鼠洞分类图。

7.微型无人机在高原鼢鼠危害监测中的应用。