一、项目背景

2022年5月~2023年2月期间，长光禹辰联合广东地区合作伙伴使用无人机载多光谱遥感系统获取了广东省某区域两个测区10期的多光谱影像，经过数据预处理、目标提取等数据处理，最终获取测区内变色立木的精准位置信息，为森林健康管理与生态质量提升提供科学参考，实现林区变色立木周期性监测。

二、数据采集

本项目采用M300 RTK+MS600 Pro多光谱遥感系统进行数据采集，该系统航时可达35min，单架次可执行约1km²区域的数据采集工作。各期数据采集的飞行参数一致，具体飞行参数见表1：

图1：M300 RTK+MS600 Pro多光谱遥感系统

表1 飞行参数

统计各期飞行数据的数据量，具体如下表所示。

表2 各期飞行数据量

三、数据处理

3.1 数据预处理

使用长光禹辰自主研发的数据预处理软件Yusense Map对多光谱原始数据进行预处理，经过了“波段配准-拼接-反射率校正”三个步骤，最终生成测区多光谱正射影像DOM。

【点击获取Yusense Map软件介绍】

数据处理硬件设备配置如下：

CPU：Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz

RAM：64GB

GPU：RTK 2080Ti

HDD：512GB SSD + 4TB SATA

图2：软件截图（ 右滑查看更多）

图3：测区1真彩色影像（8月23日）

图4：测区2真彩色影像（8月23日）

3.2 变色立木提取

使用长光禹辰自主研发的行业应用软件Yusense Map Plus的松材变色立木识别模块，对拼接的TIFF影像实现任务区域变色立木提取，根据识别交互结果一键导出专题图、属性表和点位矢量文件多种成果，整体识别准确度可达85%及以上。

【点击获取Yusense Map Plus软件介绍】

数据处理硬件设备配置如下：

CPU：Inter Core I9-9900K @ 3.6GHz

RAM：64GB

GPU：RTK 2080Ti

HDD：512GB SSD + 4TB SATA

将测区影像加入Yusense Map Plus中，点击进入松材变色立木识别模块。

图5：Yusense Map Plus松材变色立木识别界面

对提取成果可进行手动编辑与调整，可实现一键导出专题图，并生成松材变色立木识别点位矢量与属性表多种成果。

图6：Yusense Map Plus松材变色立木专题图界面

基于Yusense Map Plus的松材变色立木输出的成果如图7所示：

松材变色立木成果专题图为标注枯死树木位置的遥感专题图，直观了解所提取变色立木的空间分布信息；

松材变色立木点位矢量文件：矢量文件包含坐标、编号、树冠面积的矢量数据集，为实地巡查人员提供位置标注，并支持数据交互；

松材变色立木点位属性表：属性表包括投影坐标（X,Y）和经纬度等，可用于进行实地验证。

图7：变色立木监测项目的输出成果2022年5月~2023年2月（10期），广东省某区域两处测区各期变色立木提取专题图分别如图8和图9所示。

图8：测区1变色立木监测专题图

图9：测区2变色立木监测专题图四、测区情况报告

4.1 广东省某区域测区1

统计测区1各期变色立木的数量，具体数值见图10。

图10：测区1各期变色立木数量

基于2022年5月~2023年2月之间测区1的变色立木识别成果，统计各时期较上一时期的新增变色立木、消失变色立木及保持变色立木数量，见图11。2022年5月至2023年2月测区1新增变色立木累计24处，消失变色立木累计23处。

图11  测区1各期变色立木较上期变化数量

4.2 广东省某区域测区2

统计测区2各期变色立木的数量，具体数值见图12。

图12  测区2各期变色立木数量

基于2022年5月~2023年2月之间测区2的变色立木成果，数据变化见图13。2022年5月至2023年2月测区2新增变色立木累计6处，消失变色立木累计7处；其中点位13[投影坐标（X,Y）和经纬度分别为(42xxxx.37, 25xxxx.12)，(113.23xxxxxx,23.00xxxxxx)]自2022年9月至2023年1月一直存在，实地踏勘时需重点关注。

图13  测区2各期变色立木较上期变化数量

五、项目成果本次项目输出成果主要有4项：1.多光谱正射影像；2.变色立木成果专题图；3.变色立木点位矢量文件和属性表；4.监测成果报告。据该项目的统计结果显示，测区1的变色立木数量整体高于测区2，且测区1的变色立木新增趋势也大于测区2；两个区域的变色立木分布均呈现分散状态。在实地治理过程中，相关人员根据提供的变色立木位置信息逐一核对，变色立木的识别准确率达90%，但大部分松树处于生理落叶期，故未进行特殊处理，这也是相同测区总是持续存在变色立木的主要原因。

图14：实地踏勘项目负责人员表示：“使用无人机多光谱对林业巡查很方便，我们上午不到2个小时完成外业采集，当天中午即可完成数据处理，下午就可以根据GPS位置上山进行验证和治理，工作效率至少提高了100%。”

关于我们长光禹辰成立于2017年，是一家由中国科学院长春光机所和青岛高新区联合成立的高新技术企业，公司核心团队来自长春光机所空间光学部，在光谱遥感、光电探测领域具有深厚的理论基础和丰富的工程经验，掌握完整的光谱仪器系统设计、先进的嵌入式视觉开发、复杂场景定量遥感智能调光、高精度自动辐射校正、光谱数据半定量反演及应用等核心技术，形成了以MS200、MS400、MS600、AQ300、AQ600等系列多光谱相机为代表的无人机载光谱遥感硬件产品线，提供Yusense Fly、Wifi Web、DJI Pilot等多种相机参数设置及控制方式，依托Yusense Map/Map Plus光谱数据预处理及分析软件、Yusense Cloud端云一体化服务平台，在农业、林业、生态、环保、警用等领域开展了深入的行业应用。公司专注于无人机航空遥感与光电探测领域，持续推出革新的软硬件产品，落地更丰富的行业应用场景，致力于用技术和产品推动行业进步。