[发明专利]基于无人机航拍的潮间带生境调查方法

摘要

本发明涉及一种基于无人机航拍的潮间带生境调查方法，包括采用无人机低空飞行器作为遥感平台，无人机低空飞行器需搭载数码相机，并集成GPS和陀螺仪模块；查询所调查的潮间带区域的潮汐表；根据大潮期的高低潮潮位和潮时，确定无人机航拍的可执行时间段；规划航拍的航次、航线和需要安置的控制点；完成控制点布设、测量和航飞拍摄；对航拍影像进行处理，包括曝光调整、影像拼接、几何纠正，形成整个调查范围的高分辨率影像；对潮间带生境的特有类型进行斑块提取和空间形态性生态参数计算。本方法克服现有的潮间带生物学调查或传统地形测量方法的不足，获得潮间带生境的空间格局信息，为潮间带生境的生态功能和生态价值评估提供基础和依据。

主权项

基于无人机航拍的潮间带生境调查方法，其特征在于具体步骤如下：（1）查询所调查的潮间带区域的潮汐表，获悉该潮间带区域的大潮期的高潮潮位、低潮潮位和潮时；（2）根据大潮期的高潮潮位、低潮潮位和潮时以及登陆和撤离潮间带区域的高程，确定作业人员登陆和撤离的时间以及无人机低空飞机器航拍的可执行时间段；（1）（2）其中：、、、分别为查询到的作业日期高潮的潮高、作业日期低潮的潮高、高潮的潮时及低潮的潮时，为t时刻的潮高，为h潮高的潮时；所述作业人员应在大潮期的低潮潮位时登陆潮间带区域，在大潮期的高潮潮位前撤离潮间带区域；（3）其中：为作业人员登陆潮间带区域作业现场的点位高程；为作业人员撤离潮间带区域作业现场的点位高程；为潮高基准面高程；、表示分别将、作为公式（2）的自变量h代入计算的结果；括号里的۰表示自变量，就是把公式(3)里T（‑）括号里的‑作为公式(2)里T（h）的自变量h代入计算；和为作业人员登陆和撤离潮间带区域作业现场的时间；与为作业人员登陆和撤离潮间带区域作业现场时间的缓冲参数；为有效工作时间；（3）根据无人机低空飞机器的飞行能力、所携带相机的拍摄能力和所需调查的潮间带区域，规划航拍的航次和路线；（4）其中：为所搭载相机的焦距；为飞行高度；、为相机成像传感器的宽度和高度；、为相机成像影像的覆盖的地面宽度和高度；、为待调查潮间带区域的长度和宽度；、为航向和旁向的重叠度；为航线数；为一条航线上成像影像数；为飞行速度；为飞行时间；当飞行时间大于无人机低空飞机器的续航能力时，则需要分为多个航次完成航拍；如果飞行时间大于无人机低空飞机器每天实际有效工作时间，则需要分为几天分区域完成调查任务或采用多架无人机低空飞机器分区域并行完成；（4）根据步骤(2)得到的无人机低空飞机器航拍的可执行时间段和步骤(3)规划好航拍的航次和航线，规划潮间带区域需要布设的控制点，控制点布设有原则应尽是均匀分布于整个航拍调查区域；（5）根据步骤(2)规划的登陆时间和地点进入潮间带区域，以及根据步骤(4)规划好的控制点，完成潮间带区域地面的控制点布设和空间地理坐标测量；所述控制点布设具体为：在设定的位置进行打桩，安装识别标志板，采用高精度GNSS设备测量控制空间地理坐标； （6）根据步骤(3)规划的无人机低空飞行器航拍的航高、航次、航线，完成无人机低空飞行器航飞拍摄；（7）对无人机航拍影像进行曝光一致性调整；（8）对调整曝光后的影像进行影像拼接处理，利用高精度GNSS设备测量得到的控制点的空间地理坐标对影像做几何纠正，得到整个调查范围的潮间带区域高分辨率航拍影像；（9）将步骤(8)得到的影像导入相应的地理信息系统软件中，对潮间带区域生境的特有类型进行斑块提取，得到斑块的矢量化信息；（10）根据步骤(9)得到的潮间带区域生境斑块提取的结果，进行相应的空间形态性生态参数计算，结合对应的生物学数据，完成生态评估。