森林巡檢也能“快檢”？新技術(shù)帶來(lái)新可能
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】森林巡檢是森林監(jiān)測(cè)中的一項(xiàng)重要工作，在保護(hù)森林資源、維護(hù)生態(tài)平衡等方面有著至關(guān)重要的價(jià)值。諸如預(yù)防森林火災(zāi)、監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害、保護(hù)野生動(dòng)物資源、評(píng)估森林健康情況等，都在一定程度上依賴(lài)森林巡檢來(lái)完成。
然而，森林巡檢工作卻十分復(fù)雜。森林圖斑變化檢測(cè)是一種通過(guò)技術(shù)手段監(jiān)測(cè)森林覆蓋區(qū)域中發(fā)生的變化的方法，主要基于遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的森林圖斑變化檢測(cè)依賴(lài)人工，需要目視判別，因此工作過(guò)程常常需要投入大量人力，并且十分耗時(shí)。也正因如此，森林巡檢降本增效是該領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。
得益于無(wú)人機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，森林圖斑變化檢測(cè)在近幾年實(shí)現(xiàn)了突破，逐漸發(fā)展出新的快速檢測(cè)方案，并慢慢實(shí)現(xiàn)從人工地面調(diào)查到自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)變。此前，中南林業(yè)科技大學(xué)、三亞市林業(yè)科學(xué)研究院、中國(guó)林業(yè)科學(xué)院熱帶林業(yè)研究所等單位的研究者便合作開(kāi)發(fā)了完全自動(dòng)化的森林變化檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)森林變化情況的快速檢測(cè)。
據(jù)悉，該系統(tǒng)融合了無(wú)人機(jī)(UAV)和人工智能技術(shù)。工作時(shí)，首先通過(guò)位置和姿態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)無(wú)人機(jī)拍攝的影像進(jìn)行幾何校正，并采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取森林邊界，生成當(dāng)前的森林地表覆蓋情況詳細(xì)信息。然后將其與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，以識(shí)別森林減少區(qū)域。之后通過(guò)平均邊界距離算法排除誤分類(lèi)，最終生成精確的森林變化地圖。
為了提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，相關(guān)團(tuán)隊(duì)還在位于海南省的鐵爐港進(jìn)行了研究測(cè)試，通過(guò)將飛行高度設(shè)置為80米和380米來(lái)測(cè)試不同飛行高度對(duì)校正影像的影響。結(jié)果表面，在約80米高度校正影像準(zhǔn)確度為85%，能有效輔助森林變化檢測(cè)，提高監(jiān)測(cè)效率；在380米高度校正影像，準(zhǔn)確率達(dá)95%，并且召回率達(dá)到了94%，可滿(mǎn)足我國(guó)森林檢測(cè)要求。相較于傳統(tǒng)森林變化檢測(cè)準(zhǔn)確度更高，并且更高效。
目前，相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表于Forests上，相信隨著研究的進(jìn)一步開(kāi)展，該技術(shù)將進(jìn)一步提高森林監(jiān)測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，為林業(yè)資源的保護(hù)和管理提供有力支持。
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