大兴安岭林区无人机野外调查“开放实验”取得重要进展
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2018-05-25

  2018424日至517日,中科院遥感地球所遥感科学国家重点实验室碳循环遥感研究室倪文俭研究员带队,完成大兴安岭林区无人机野外调查“开放实验”第一阶段的实验任务,为后续任务的开展奠定了坚实的基础。

  倪文俭研究员团队辗转近一万五千公里,在整个大兴安岭林区(南北长约800公里、东西宽约350公里),布设140个样方(大小约为1.0平方公里),获取无人机光学多角度立体观测数据,克服了大风、低温和降雪等不利因素的影响,共飞行约300架次。此次实验正值森林防火关键期,得到了中国林业科学研究院资源信息研究所、内蒙古大兴安岭重点国有林管理局、内蒙古大兴安岭国家野外科学观测研究站、大兴安岭林业集团公司天保办等单位的支持。

  大兴安岭林区无人机野外调查“开放实验”由遥感科学国家重点实验室发起,得到了中国科学院测量与地球物理研究所、中国科学院地理科学与资源研究所、黑龙江工程学院、河海大学等多家单位的积极响应。按照设计,开放实验分三个阶段实施: 4月下旬至5月上旬完成无叶季影像获取,6月下旬至7月上旬完成有叶季影像的获取,8月中下旬开展地面样圆单木测量。该实验本着“共建、共享、共赢”的原则,欢迎感兴趣的研究团队以自筹本团队野外实验经费的方式积极参与。

  大兴安岭林区无人机野外调查“开放实验”具有极为重要的意义。在科学研究方面,该林区地理学意义和研究价值重大,而现有森林遥感所需的野外调查方法采用的是林业调查方法,尚未建立自己的调查方法,由此产生遥感观测与野外测量不完全匹配的尺度问题,即(野外)所测非(遥感)所见问题,严重制约着高精度森林遥感产品反演算法的发展和产品的生产。开放实验可实现“所测即所见”,是与森林遥感产品反演算法发展和产品生产相适应的地面调查方法。在国家需求方面开放实验可为天然林长时间序列自然恢复过程留照存证,其样点布设兼顾了遥感卫星轨道过境情况和包括地形、树种组成、林龄、森林扰动等在内的生态多样性,是已知的国际上第一次无人机大区域森林野外采样实验,将为国际森林植被碳储量监测算法发展和产品验证提供新的解决方案和参考数据,服务于国际气候变化谈判。在国民经济发展方面,林业发展急需科技支持,“开放实验”可实现卫星观测与地面实测的有效衔接,推动科学研究与行业应用的接轨,使得遥感更接“地气”,为实现林业高效管护提供新的解决思路。

野外无人机作业团队

成功飞行的样方位置空间分布

不同位置样方和天气条件下的起飞场景

样方数据初步处理结果,左图为提取的数字表面模型(DSM),右图为正射影像(DOM)