一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统技术方案

本发明专利技术涉及植被覆盖监测技术领域，尤其涉及一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，包括监测中心、运行监管单元、图像分析单元、预警管理单元、监测分析单元、土壤反馈单元以及自检分析单元；本发明专利技术通过设置的本发明专利技术通过采集无人机操作显示面板的显示数据，即从采集中的显示监管的角度进行分析，并进行风险监管评估分析，判断无人机的操作显示面板是否正常运行，以便及时的做出预警，提高图像采集的效率和精准度，此外通过数据反馈的方式对无人机的工作数据进行安全采集评估分析，即从采集设备运行的采集进行分析，判断设备工作时的运行飞行风险是否过高，以便及时的对无人机做出调整，提高无人机的工作效率和飞行安全性。提高无人机的工作效率和飞行安全性。提高无人机的工作效率和飞行安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统


[0001]本专利技术涉及植被覆盖监测
，尤其涉及一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统。

技术介绍

[0002]山地是世界水塔、人类社会发展的关键资源库和重要的生态屏障，然而，在全球变化和人类活动加剧的背景下，山地也是生态环境脆弱区和气候变化敏感区；发展新的科学技术监测杠杆是减轻山地生态系统环境压力，理解过去和未来山地生态系统变化，实现山地生态系统可持续发展的重要手段联合国2030年可持续发展目标将保护山地生态系统列为重要指标之一；
[0003]植被覆盖率通常是指森林面积占土地总面积之比，一般用百分数表示，通过对一段时间的山地绿色覆盖指数监测，可以诊断出山地生态系统的保育能力和健康状态，但是，在现有的监测方法中，无法对采集无人机进行监管，进而影响图像采集的有效性和完整性，且无法对无人机的操作显示面板的进行监管预警，影响图像采集过程中的图像显示和设备的正常操作，以及无法对植被覆盖率的变化情进行深入式分析反馈，进而影响植被的管理效率；
[0004]针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，去解决上述提出的技术缺陷，本专利技术通过设置的本专利技术通过采集无人机操作显示面板的显示数据，即从采集中的显示监管的角度进行分析，并进行风险监管评估分析，判断无人机的操作显示面板是否正常运行，以便及时的做出预警，提高图像采集的效率和精准度，同时通过从图像缺失值、运行风险值以及短触风险值三个维度进行评估分析，有助于提高分析结果的准确性，此外通过数据反馈的方式对无人机的工作数据进行安全采集评估分析，即从采集设备运行的采集进行分析，判断设备工作时的运行飞行风险是否过高，以便及时的对无人机做出调整，提高无人机的工作效率和飞行安全性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，包括监测中心、运行监管单元、图像分析单元、预警管理单元、监测分析单元、土壤反馈单元以及自检分析单元；
[0007]当监测中心生成监测指令后，并将监测指令发送至运行监管单元和图像分析单元，图像分析单元在接收到监测信号后，立即采集无人机的操作显示面板的显示数据，显示数据包括操作显示面板的图像缺失值、电气元件的运行电流以及数据传输线路端口的短触风险值，并对显示数据进行风险监管评估分析，将得到的正常信号发送至运行监管单元，将得到的缺失信号经运行监管单元发送至预警管理单元；
[0008]运行监管单元在接收到监测信号和正常信号后，立即采集无人机的工作数据，工
作数据包括环境无人机的干扰值进和飞行风险值，并对工作数据进行安全采集评估分析，将得到的分析信号发送至监测分析单元，将得到的高风险信号发送至预警管理单元；
[0009]监测分析单元在接收到分析信号后，立即无人机拍摄图像进行分析，并对拍摄图像进行尺寸缩放处理、角度矫正处理和特征提取分析，将受损信号发送至土壤反馈单元；
[0010]土壤反馈单元在接收到受损信号后，立即采集山地采集区的土壤数据，土壤数据包括土壤流失值、土壤水分蒸发平均速度以及土壤氮磷含量值，并对土壤数据进行风险监管分析，将得到的反馈信号发送至预警管理单元，将得到的管理信号发送至自检分析单元；
[0011]自检分析单元在接收到管理信号后，立即从土壤反馈单元中调取土壤干扰风险系数T，并对土壤干扰风险系数T进行深入式管理分析，将得到的一级管理信号、二级管理信号以及三级管理信号经土壤反馈单元发送至预警管理单元。
[0012]优选的，所述图像分析单元的风险监管评估分析过程如下：
[0013]采集到无人机监测开始时刻到结束时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内操作显示面板的图像缺失值，图像缺失值指的是操作显示面板上图像出现缺失面积与显示面板图像总面积之比，同时获取到时间阈值内操作显示面板的电气元件的运行电流，将运行电流与预设运行电流阈值进行比对分析，若运行电流大于预设运行电流阈值，则将运行电流大于预设运行电流阈值的部分与运行电流的比值标记为运行风险值，以及获取到时间阈值内操作显示面板的数据传输线路端口的短触风险值，短触风险值指的是操作显示面板数据传输线路端口内壁面灰尘的平均后厚度与数据端口面与接触面之间的间隙距离之积，并将图像缺失值、运行风险值以及短触风险值分别标号为TQ、YF以及DC；
[0014]根据公式得到显示风险评估系数YX，并将显示风险评估系数YX与其内部录入存储的预设显示风险评估系数阈值进行比对分析：
[0015]若显示风险评估系数YX小于等于预设显示风险评估系数阈值，则生成正常信号；
[0016]若显示风险评估系数YX大于预设显示风险评估系数阈值，则生成缺失信号。
[0017]优选的，所述运行监管单元的安全采集评估分析过程如下：
[0018]第一步：将时间阈值划分为i个子时间节点，i为大于零的自然数，获取到各个子时间节点内无人机的环境干扰值，环境干扰值指的是无人机的外部环境实时风速与环境电磁波值经数据归一化处理后得到的积值，并将环境干扰值与预设环境干扰值阈值进行比对分析，若环境干扰值与预设环境干扰值阈值的比值大于一，则将环境干扰值大于预设环境干扰值阈值的部分标记为环境影响值，以时间为X轴，以环境影响值为Y轴建立直角坐标系，同时通过描点的方式绘制环境影响值曲线，从环境影响值曲线中获取到环境影响增长趋势值；
[0019]第二步：获取到各个子时间节点内无人机的飞行风险值，飞行风险值指的是无人机实时飞行高度超出预设飞行高度阈值的部分与无人机储备电流低于预设储备电流阈值部分经数据归一化处理后得到的和值，以此构建飞行风险值的集合A，获取到集合A中的最大子集和最小子集，并将集合A中的最大子集和最小子集之间的差值标记为飞行跨度风险值，并将环境影响增长趋势值和飞行跨度风险值与其内部录入存储的预设环境影响增长趋势值阈值和预设飞行跨度风险值阈值进行比对分析：
[0020]若环境影响增长趋势值小于等于预设环境影响增长趋势值阈值，且飞行跨度风险值小于等于预设飞行跨度风险值阈值，则生成分析信号；
[0021]若环境影响增长趋势值大于预设环境影响增长趋势值阈值，或飞行跨度风险值大于预设飞行跨度风险值阈值，则生成高风险信号。
[0022]优选的，所述监测分析单元尺寸缩放处理、角度矫正处理和特征提取分析过程如下：
[0023]利用拍摄设备对春季山地采集区进行拍摄，并对拍摄图像进行尺寸缩放处理和特征提取，从拍摄图像中获取到植被种植区的植被面积，并将植被面积与山地采集区总面积之比标记为植被覆盖值，并将植被覆盖值与历史上一次植被覆盖监测结果进行比对分析，若植被覆盖值小于上一次植被覆盖监测结果，则将植被覆盖值小于上一次植被覆盖监测结果的部分标记为植被变化面积，并将植被变化面积与其内部录入存储的预设植被变化面积阈值进行比对分析：
[0024]若植被变化面积小于等于预设植被变化面积阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，其特征在于，包括监测中心、运行监管单元、图像分析单元、预警管理单元、监测分析单元、土壤反馈单元以及自检分析单元；当监测中心生成监测指令后，并将监测指令发送至运行监管单元和图像分析单元，图像分析单元在接收到监测信号后，立即采集无人机的操作显示面板的显示数据，显示数据包括操作显示面板的图像缺失值、电气元件的运行电流以及数据传输线路端口的短触风险值，并对显示数据进行风险监管评估分析，将得到的正常信号发送至运行监管单元，将得到的缺失信号经运行监管单元发送至预警管理单元；运行监管单元在接收到监测信号和正常信号后，立即采集无人机的工作数据，工作数据包括环境无人机的干扰值进和飞行风险值，并对工作数据进行安全采集评估分析，将得到的分析信号发送至监测分析单元，将得到的高风险信号发送至预警管理单元；监测分析单元在接收到分析信号后，立即无人机拍摄图像进行分析，并对拍摄图像进行尺寸缩放处理、角度矫正处理和特征提取分析，将受损信号发送至土壤反馈单元；土壤反馈单元在接收到受损信号后，立即采集山地采集区的土壤数据，土壤数据包括土壤流失值、土壤水分蒸发平均速度以及土壤氮磷含量值，并对土壤数据进行风险监管分析，将得到的反馈信号发送至预警管理单元，将得到的管理信号发送至自检分析单元；自检分析单元在接收到管理信号后，立即从土壤反馈单元中调取土壤干扰风险系数T，并对土壤干扰风险系数T进行深入式管理分析，将得到的一级管理信号、二级管理信号以及三级管理信号经土壤反馈单元发送至预警管理单元。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，其特征在于，所述图像分析单元的风险监管评估分析过程如下：采集到无人机监测开始时刻到结束时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内操作显示面板的图像缺失值，图像缺失值指的是操作显示面板上图像出现缺失面积与显示面板图像总面积之比，同时获取到时间阈值内操作显示面板的电气元件的运行电流，将运行电流与预设运行电流阈值进行比对分析，若运行电流大于预设运行电流阈值，则将运行电流大于预设运行电流阈值的部分与运行电流的比值标记为运行风险值，以及获取到时间阈值内操作显示面板的数据传输线路端口的短触风险值，短触风险值指的是操作显示面板数据传输线路端口内壁面灰尘的平均后厚度与数据端口面与接触面之间的间隙距离之积，并将图像缺失值、运行风险值以及短触风险值分别标号为TQ、YF以及DC；根据公式得到显示风险评估系数YX，并将显示风险评估系数YX与其内部录入存储的预设显示风险评估系数阈值进行比对分析：若显示风险评估系数YX小于等于预设显示风险评估系数阈值，则生成正常信号；若显示风险评估系数YX大于预设显示风险评估系数阈值，则生成缺失信号。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机遥感的植被覆盖监测系统，其特征在于，所述运行监管单元的安全采集评估分析过程如下：第一步：将时间阈值划分为i个子时间节点，i为大于零的自然数，获取到各个子时间节点内无人机的环境干扰值，环境干扰值指的是无人机的外部环境实时风速与环境电磁波值经数据归一化处理后得到的积值，并将环境干扰值与预设环境干扰值阈值进行比对分析，若环境干扰值与预设环境干扰值阈值的比值大于一，则将环境干扰值大于预设环境干扰值阈值的部分标记为环境影响值，以时间为X轴，以环境影响值为Y轴建立直角坐标系，同时通
过描点的方式绘制环境影响值曲线，从环境影响值曲线中获取到环境影响增长趋势值；第二步：获取到各个子时间节点内无人机的飞行风险值，飞行风险值指的是无人机实时飞行高度超出预设飞行高度阈值的部分与无人机储备电流低于预设储备电流阈值部分经数据归一化处理后得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庭天，陈宗铸，陈毅青，雷金睿，陈小花，李苑菱，
申请(专利权)人：海南省林业科学研究院海南省红树林研究院，
类型：发明
国别省市：