一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，对拟修复区域进行调查，规划飞播路线，装入人工种子库进行无人机飞播。该方法利用无人机飞播人工种子库，人工种子库种子质量较大且质地坚硬，能形成一定入土深度，不易被风吹走，解决播种后人工镇压和覆土问题，节约大量成本和人工，同时，无人机飞播效率高、均匀度好，节约种子，因此，该方法极其适合在干旱、荒漠区的矿山迹地生态修复中进行推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法
本专利技术属于矿山迹地生态恢复
，具体涉及一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法。
技术介绍
目前矿山迹地大面积植被恢复过程中，因为受到地形地势影响，不能大面积开展机械作业，通常只能采用人工植苗、人工播种等方式进行植被恢复，对于坡度较大，地形复杂的区域，实现不规则地块全覆盖和均匀播种是制约该区域植被恢复的主要因素，同时，复杂地形条件下人工作业难度较高，不适宜干旱荒漠区矿山迹地大面积的植被恢复推广和应用。无人机这一新兴技术目前被广泛的运用在农业、林业生产，在资源调查、信息监测、健康评估、喷洒灌溉等方面广泛应用。大面积矿山迹地植被恢复，利用无人机播种存在净种轻，种子种类单一，播种后需要镇压和覆土，工作量巨大，浪费大量人工和成本；如果利用人工播种则又效率低，复杂地形条件还存在人工播种难度大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决矿山迹地无人机播种后还需人工镇压和覆土问题，同时，解决矿山迹地复杂地形情况人工播种的不可操作性以及不规则地块人工播种的均匀度较低的问题，提供了一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，降低了矿山迹地生态修复的成本和人工，提高了播种的效率和均匀度，为干旱荒漠区矿山迹地大面积生态修复的开展提供了适宜的播种方法，为矿山迹地生态系统的修复奠定了基础。本专利技术的目的通过以下技术方案来具体实现：一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，对拟修复区域进行调查，规划飞播路线，装入人工种子库的种子进行无人机飞播，播种后开展调查和进行补种。进一步的，所述规划飞播路线的方法为：对矿山迹地开展实地调查，校正地理信息系统数据，确定拟修复区域的边界、坡度、海拔、主要避障点，根据矿山迹地实际情况，确定飞行高度，设定撒种转速、飞行高度，设定飞行路线。进一步的，所述人工种子库的特征为：通过调查拟修复矿山迹地周边植被特征，构建该区域适宜的植物群落配置模式建立人工种子库，用抗旱修复基质包裹净种进行大粒化处理得丸粒化种子，大粒化后的种子是净种重量的3-5倍，直径为1-3mm。进一步的，所述无人机飞播的方法为：无人机种子箱每次装载人工种子库种子20千克，设定播撒转速600-800转/分钟，飞行速度5-7米/秒，播撒宽幅6-8米，每亩撒种1-3千克。进一步的，所述播种后开展调查和进行补种的方法为：播种后按照播种面积，随机抽取样地调查播种量及均匀度，对于播种量不足区域进行补种。本专利技术对矿山迹地进行实地调查并结合地理信息数据，确定修复区域，设定飞行路线和参数，确保无人机的播种效果。根据“近自然”原理构建适宜拟修复区域的植物群落配置模式建立人工种子库，人工增补种源，快速科学恢复拟修复区域植被并能形成与周边植被相和谐且稳定的生态系统。同时净种外包裹抗旱修复基质形成大粒化种子，提高了种子的发芽率和成活率。按照无人机每日工作6-8小时，单架无人机每日可播种50-70公顷，播种效率高。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，利用无人机飞播丸粒化种子，丸粒化种子质量较大且质地坚硬，能形成一定入土深度，不易被风吹走，解决播种后人工镇压和覆土问题，节约大量成本和人工，同时，无人机飞播效率高、均匀度好，节约种子，因此，该方法极其适合在干旱、荒漠区的矿山迹地生态修复中进行推广和应用。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1以青河县砂铁矿乌伦古河北岸东区生态修复为例。该区域属青河县萨尔托海乡，由于该区域砂铁矿埋藏浅，开采方式简单，就地筛选，禁止开采活动后，矿山迹地遗留了大量的采矿坑、排土场、废弃建筑物、采矿设备等。矿坑、排土场、建筑垃圾等对地表环境造成了严重破坏，原始植被基本完全消失。飞播前进行详细实地调查，结合GIS软件数据，将拟修复区域分为修复1区和修复2区，面积总共194公顷(表1)，依据拐点坐标、海拔、坡度和需要规避的障碍点，规划无人机飞播路线。表1拟修复区域范围及拐点坐标对周边植被开展调查，此区域属干旱荒漠区，建群种多是旱生荒漠植物，建群植物由超旱生、旱生的小灌木、小半灌木以及早生的一年生草本、多年生草本组成。通过筛选建立适宜的植物群落配置模式为：木地肤、猪毛菜为先锋植物，优势植物包括梭梭、绢蒿、驼绒藜、针茅、披碱草。分别收集木地肤、猪毛菜、梭梭、绢蒿、驼绒藜、针茅、披碱草净种37千克、138千克、420千克、70千克、228千克、229千克、806千克，混匀备用。抗旱修复基质为：天然钠基膨润土矿粉选用奇台县国平膨润土矿，过120目筛，4303千克；黄腐酸钾矿粉选择新疆汇通旱地龙腐植酸有限责任公司的黄腐酸原料，过120目筛，1435千克；甘草废渣粉选择新疆富沃药业有限公司，原料低温烘干粉碎，过30目筛，750千克；高吸水树脂选用北京尊环尚蓝环境技术有限公司的绿立普NSI-415保水剂，172千克；多菌灵可湿粉选择湖北康宝泰精细化工有限公司50％多菌灵可湿粉，137千克，将上述材料搅拌均匀备用。鸟鼠兔禽驱避剂选用安徽农峰生物科技有限公司的遍地红-鸟鼠兔禽驱避剂，48千克备用。将混合备用的净种和抗旱修复基质分别加入到RH-480种子丸粒化机中，进行种子丸粒化处理，丸粒化后的种子是原净种重量的3-5倍。最后再在丸粒机中加入鸟鼠兔禽驱避剂，获得丸粒化种子。将丸粒化种子装入种子箱进行无人机调试。种子箱内加入丸粒化种子20千克，设定转速700转/分钟，飞行高度5米，飞行速度5米/秒，测得撒播宽幅约6米，每亩种子掉落约3千克。测试完毕后开始无人机撒播。按照人工种子库撒播配比设置为45千克/公顷，按照种子重量比，共制得丸粒化种子8773公斤，秋季第一场雪后开始播种，设置飞行参数，单架无人机每日工作8小时，每日播种65公顷。3个工作日完成播种任务。播种后，即在修复1区、修复2区按照修复区形状，按照对角线布置1×1米的样方，共设置修复1区6个，修复2区30个，用样方大小的床单铺设在地表，收取床单上接到的人工种子库种子，称取种子质量，计算播种量。结果见表2。表2拟修复区域样方播种量调查表样方调查时发现，直飞播种量均匀，垂直方向种子均匀度较直飞差，播种量略微不足，因此，在相应区域适量的补种。通过抽样调查播种量发现，无人机播种均匀度较好，能够满足矿山迹地植被修复播种要求，适合在干旱荒漠区矿山迹地开展植被生态修复推广和利用。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，其特征在于，对拟修复区域进行调查，规划飞播路线，装入人工种子库进行无人机飞播。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，其特征在于，对拟修复区域进行调查，规划飞播路线，装入人工种子库进行无人机飞播。


2.根据权利要求1所述的基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，其特征在于，所述规划飞播路线的方法为：对矿山迹地开展实地调查，校正地理信息系统数据，确定拟修复区域的边界、坡度、海拔、主要避障点，根据矿山迹地实际情况，确定飞行高度，设定撒种转速、飞行高度，设定飞行路线，确保无人机播种效果。


3.根据权利要求1所述的基于无人机的矿山迹地飞播植被恢复方法，其特征在于，所述人工种子库的特征为：通过调查拟修复矿山迹地周边植被特征，构建该区域适宜的植...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天忠，刘永萍，刘丽燕，何苗，罗青红，宁虎森，海妮肯·山台，江晓珩，黄兰兵，苟林，雷春英，丁兴泉，
申请(专利权)人：新疆林科院造林治沙研究所，新疆永林水草生态研究有限公司，新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65