【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机，特别是涉及一种互花米草的识别和除治方法、系统及设备。
技术介绍
1、互花米草自1979年引入我国以来，在沿海地区迅速扩张，已成为沿海滩涂危害最大的外来入侵植物。互花米草为多年生草本植物，植株高大密集，具有耐淹耐盐、根系发达的特点，其繁殖方式包括种子的有性繁殖和根茎或营养片段的无性繁殖。现有互花米草的治理技术的原理是单一或同时限制互花米草的生长、有性繁殖和无性繁殖，从而达到控制扩散或完全清除的目标。据初步摸底，全国互花米草面积约6.8万亩，防治形势异常严峻。2023年2月16日，全国互花米草防治工作现场会在福建省宁德市召开，制定了《互花米草防治专项行动计划(2022—2025年)》。为提高我国滨海湿地生态系统质量和稳定性，有效遏制互花米草扩散态势，确保滨海湿地生态安全，我国启动了互花米草防治专项行动，通过四年集中防治，力争到2025年全国互花米草得到有效治理，各省份清除率达到90％以上。
2、从目前实践经验来看，采用综合治理法比较有效，常见的互花米草的综合治理方法有“刈割+淹水”、“刈割+翻耕”以及除草药剂治理。结合地方已有的实践经验，“刈割+淹水”即先围剿，再割除，用水淹残根，太阳暴晒，种植海三棱藨草、芦苇等本土植物，调节水系盐度，达到生态修复的目的，经实践证明，该方法治理效果最好、最为彻底、复发率小。考虑到外围滩涂受潮汐影响安全因素差，构建围堰施工难度高，工期较长，施工影响大，投资较大等问题。“刈割+翻耕”的方法在山东、福建等地实践经验较多，不同地区之间受土壤、气温等的不同适用的方法也不同，同
3、而当前互花米草化学治理多为粗放式的大面积均匀喷洒，对于治理后复发及二次入侵的零星斑块如采种全覆盖施药，则存在除治效率低、用药浪费多、对乡土植物影响大等突出问题。
4、目前的互花米草治理技术，具体实施多借鉴农田除草技术，对于在海岸带潮滩环境中，针对零星斑块分布，缺少一种高效生态的互花米草精准除治技术。
5、(1)关于互花米草识别，目前技术在遥感图像解译上有一些基础研究，但是每个实地区域互花米草的长势和盖度存在较大差别，如果沿用旧的参数可能带来较大误差，从而导致漏喷的情况，乃至错误识别，误将重要乡土植物如芦苇当作互花米草除治等情况。
6、(2)变量喷洒技术，目前针对农田，可以根据多光谱图像生成ndvi指数，自动生成变量喷洒的处方图的方法，但是对于互花米草零星斑块分布，或者与芦苇混生等情况，没有自动生成变量喷洒的成熟方案，尤其是实施过程中的航线规划和喷洒参数等，需要依托本技术，人工制作喷洒方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种互花米草的识别和除治方法、系统及设备，利用多光谱无人机和农业植保无人机两种无人机配合，提出一种针对零星斑块化分布的互花米草精准除治方法，可实现对互花米草混生和零星斑块分布的精准识别和防治。相比现有技术，在除治效果、除治成本和生态环保方面的有益效果有大幅度提升。使药物喷洒对环境的影响是局部、可控的，不会引起大范围的污染。降低了对鱼类、大型底栖动物、鸟类造成的负面影响。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
3、一种互花米草的识别和除治方法，包括：
4、采用无人机航拍的方式获取地面正射图像；在航拍过程中采用实时动态差分将地面分辨率控制在厘米级范围内；采用最大似然法对所述地面正射图像进行计算机自动解译，得到大于预设面积阈值的互花米草斑块区域；
5、根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图；
6、在所述互花米草斑块区域大于第一预设面积阈值时，所述无人机在预设高度根据所述喷洒量施药图和第一喷洒模式对所述互花米草斑块区域进行药物喷洒；所述第一喷洒模式为海三棱藨草-互花米草混生喷洒；
7、在所述互花米草斑块区域小于等于第一预设面积阈值时，所述无人机在预设高度根据所述喷洒量施药图和第二喷洒模式对所述互花米草斑块区域进行药物喷洒；所述第二喷洒模式为芦苇-互花米草混生区域喷洒；
8、在每次喷洒施药后，每隔一个预设时间段对所述互花米草斑块区域进行跟踪监测和除治效果评估，得到评估结果；
9、判断所述评估结果是否合格；若是，则存储所述地面正射图像、互花米草斑块区域、喷洒量施药图和评估结果；若否，则再次执行“采用无人机航拍的方式获取地面正射图像”的步骤。
10、可选地，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，具体包括：
11、所述归一化植被指数的计算公式为：
12、ndvi＝(nir-red)/(nir+red)；
13、其中，ndvi为归一化植被指数；nir为近红外波段反射率；red为红波段反射率；所述归一化植被指数的范围始终为-1至+1；
14、将所述归一化植被指数采用3级分层法生成变量施药图；具体包括：
15、其中，所述归一化植被指数在0.01以下的互花米草斑块区域的施药量为0；所述归一化植被指数在0.01～0.11之间的互花米草斑块区域的施药量为中等施药量；所述归一化植被指数在0.11以上的互花米草斑块区域的施药量为大施药量。
16、可选地，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，还包括：
17、将所述互花米草斑块区域转化为栅格图像；所述栅格图像的坐标系设置为wgs84，像元大小为1e-06；
18、通过栅格运算，将所述地面正射图中不是互花米草斑块区域的栅格值设置为0，所述互花米草斑块区域的栅格值设置为所述变量施药图，得到所述喷洒量施药图。
19、可选地，所述第一喷洒模式具体包括：
20、针对每个互花米草斑块设定弓字型施药路线；所述弓字型施药路线的纵向距离由互花米草分布范围确定，所述弓字型施药路线的横向距离为作业行距；在风力大于预设风力等级的情况下，每个互花米草斑块的面积可外扩1～2个作业行距。
21、可选地，所述第二喷洒模式具体包括：
22、将相邻互花米草斑块整合为预设面积大小的施药区域，针对每个所述施药区域设定弓字型施药路线；所述弓字型施药路线的纵向距离由所述施药区域的最外边界确定，所述弓字型施药路线的横向距离为作业行距；在风力大于预设风力等级的情况下，每个所述施药区域可外扩1～2个作业行距。
23、可选地，所述第一喷洒模式还包括：
24、在每年6-8月进行3次施药工作；
25、所述作业行距小于6m，所述预设高度小于2m，所述弓字型施药路线重叠度0.5m，所述无人机飞行速度小于5.5m/s。
26、可选地，所述第二喷洒模式还包括：
27、每年4月对所述芦苇-互花米草混生区域进行喷洒；
28、所述作业行距小于6m，所述预设高度小于3.2m，所述弓字型施药路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种互花米草的识别和除治方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，具体包括：
3.根据权利要求2所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，还包括：
4.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第一喷洒模式具体包括：
5.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第二喷洒模式具体包括：
6.根据权利要求4所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第一喷洒模式还包括：
7.根据权利要求5所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第二喷洒模式还包括：
8.一种互花米草的识别和除治系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中所述的互花
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-7所述的互花米草的识别和除治方法。
...【技术特征摘要】
1.一种互花米草的识别和除治方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，具体包括：
3.根据权利要求2所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，根据所述互花米草斑块区域和归一化植被指数，得到喷洒量施药图，还包括：
4.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第一喷洒模式具体包括：
5.根据权利要求1所述的互花米草的识别和除治方法，其特征在于，所述第二喷洒模式具体包括：
6.根据权利要求4所述的互花...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宪业，袁琳，谢卫明，苑家恒，赵中豪，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：
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