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農林業: 如何利用無人機系統實現林地征占調查

傳統林地征占調查使用的工具多是手持GPSRTK,這些方式的缺陷一是精度低,二是山林工作環境相對復雜惡劣,有些地方難以到達。使用“無人機+Pix4D數據處理軟件”可以克服這兩種缺陷,提高調查效率,保證精準執法。



林地征占調查需要無人機?

勵精科技(上海)有限公司一直專注于3S技術在林業上的應用,最近他們發現,林業部門正越來越青睞使用無人機進行林地征占調查。

 

采石場、礦廠、道路施工等單位在建設經營過程中,會對林地進行征用或占用。根據這些用地單位申報的信息,林業執法人員會進行定期審核。以往,林地征占調查使用的多是手持GPS,但是手持GPS精度不高。勵精科技的李經理笑談: "由于數據精度不高,結論不夠精確,有時林業部分反而到了被告這個席位。"


此外,在一些高差較大或開挖得較陡的場地,普通人員難以進入,這也給人工調查帶來了困難——而無人機卻可以輕松飛到人類難以涉足的區域,完成調查任務。


無人機具體是如何工作的?

李經理給我們解釋了如何使用無人機來進行林地征占調查。首先,工作人員在相關區域使用無人機,以及航線規劃app Pix4Dcapture進行拍照——不是普通的航拍,而是要按照特定航線、重疊度對相關區域進行全面“掃描”。用戶可根據項目的精度需求,調整合適的飛行高度:如1200萬像素的相機,在飛行高度120米時可達到約5厘米的地面分辨率。由于一般無人機自帶GPS,或是RTK,所以拍攝的每張照片都是有地理坐標的。

采集完飛行數據之后,把照片導出到電腦,使用Pix4D的數據處理軟件Pix4Dampper,把一張張分散的照片“合成拼接成一張大圖”,即正射影像鑲嵌圖。在正射影像鑲嵌圖上,用戶可對長度、面積進行精準測量。

把無人機影像生成的結果與林業部門批復的范圍進行比較,就可以看出用地單位有無多占地,多占了多少地了。

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△Pix4Dmapper軟件生成的正射影像鑲嵌圖


如下圖,工作人員對比了某項目的實際征用范圍和林業部門批準的范圍,發現該項目的實際占地大于申報占地。在軟件中作進一步標注和測量后,得到實際占地面積為95.15畝,有23.67畝屬于違法占地。

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李經理說,他最喜歡Pix4D的地方在于其易用性和精準性, "與其他軟件相比,Pix4D使用更為直觀簡單,生成的結果是最精確的。林業監管部門可以使用這些測得的數據作為執法處罰的依據,為林業執法提供有效保障。另外,我還可以把Pix4D生成的正射影像鑲嵌圖作為底圖加載到我們的外業調查app調查通中,方便執法人員到現場進行實地調查、測量和核查驗收。"


無人機在林業中的其他應用

李經理表示,林地征占是目前林業系統中應用無人機最多的地方,其實無人機還可用于林業的很多具體工作,如森林火災、森林病蟲害監測、林木采伐設計、森林巡護以及退耕還林核查驗收。

比如在森林火災中,可以使用無人機采集圖片,然后在Pix4D軟件中進行處理,計算過火面積。再比如湖北重慶交界處有一大片種植著日本落葉松的林場,由于該樹種根系非常淺,大雪以后易產生成片倒伏現象——使用無人機+Pix4D軟件可以生成相關區域的正射影像鑲嵌圖,先人工判讀倒伏區域,然后在軟件中圈畫并自動計算出精確的倒伏面積。

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△日本落葉松倒伏區域的正射影像鑲嵌圖,計算出倒伏面積為59.5



圖片

無人機系統在林業征占上的成功應用,預示著其在加速林業信息化進程,打造“智慧林業”上將會有大展身手的機會。事實上,對于一些涉及大面積復雜環境的領域(如農業、礦業),無人機的優勢相當明顯——速度快、效率高、結果精準、減輕人員勞動強度、保證人員健康安全。Pix4D將會和廣大客戶以及合作伙伴一起推動、細化并落實無人機應用,發揮無人機數據的強大潛力。


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