CN113159644A - 基于无人机遥感技术及gis数据处理的林业管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统及方法，系统包括：无人机林地监测子系统、应用管理服务中心及应用终端；无人机林地监测子系统，用于通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；应用管理服务中心，用于对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；应用终端，用于展示或执行林地管理信息。本申请减少了人力成本和时间成本，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升。
Description
技术领域
本申请涉及林业工程领域，尤其是涉及基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统及方法。
背景技术
林业是我国经济建设和环境建设的重要组成部分，具有与其他行业不同的特点与功能。森林是一种可再生的生物资源，具有直接和间接的经济价值，具有净化空气和水源涵养、水土保持等重要的环境效益和森林游憩等社会效益。林业工程是指以森林资源的高效利用和可持续发展为原则，将各种工程技术应用于森林资源培育、开发利用及林产品加工的活动。
以林业工程中的储备林造林过程为例，目前验证造林效果时，通常需要确定造林面积、造林株数及造林成活率等造林工作成果，通过人工进行实地调查验收，再利用人工核算数据得到造林工作成果。
但是，由于林业区域是分散的，总体面积较大，并且林区的环境都相对恶劣，利用人工实地调查验收和核算数据，将会耗费大量的人力成本和时间成本，也无法确保数据准确性，导致林业管理无法有效执行。
发明内容
为了提高林业管理的效率，本申请提供了基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统及方法。
第一方面，本申请提供一种基于无人机遥感技术及GIS的林业管理系统，采用如下的技术方案：
一种基于无人机遥感技术及GIS的林业管理系统，包括：
无人机林地监测子系统、应用管理服务中心及应用终端；
所述无人机林地监测子系统，用于通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；
所述应用管理服务中心，用于对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据所述林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；
所述应用终端，用于展示或执行所述林地管理信息。
通过采用上述技术方案，无人机林地监测子系统通过无人机遥感技术控制无人机，采集目标林地的林地遥感图像，应用管理服务中心利用地理信息系统（GeographicInformation System，GIS）数据处理技术，对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息，将林地管理信息发送到应用终端，应用终端将林地管理信息展示给用户，通过用户再进行林地管理，或者，通过应用终端进行智能化或自动化的执行林地管理。由于利用了无人机遥感技术采集林地遥感图像，减少了人力成本和时间成本，通过GIS数据处理技术处理林地遥感图像得到林地成果，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升。
可选的，所述无人机林地监测子系统，包括：
无人机、无人机飞控模块及无人机数据处理模块，所述无人机数量至少为一个；
所述无人机飞控模块，用于对所述无人机进行航线设计及飞控检查，控制所述无人机对目标林地进行航摄；
所述无人机，用于获取多个遥感图像数据；
所述无人机数据处理模块，用于对所述多个遥感图像数据进行处理，得到所述目标林地的林地遥感图像。
通过采用上述技术方案，无人机可以通过飞控进行控制，其安装有摄像头等遥感器件，在使用无人机进行采集之前，无人机飞控模块先对无人机进行航线设计及飞控检查，再控制无人机对目标林地进行航摄，无人机在进行航摄过程中采集到多个遥感图像数据，无人机在航摄完成之后，将数据汇总到无人机数据处理模块，对多个遥感图像数据进行处理，得到目标林地的林地遥感图像。实现了通过无人机及无人机遥感技术完成林地遥感图像的采集，无需人力进行实际调查。
可选的，所述无人机飞控模块包括：
航线设计单元、飞控检查单元及飞控单元；
所述航线设计单元，用于选取地面分辨率，选取相机型号计算所述无人机的航高，选取基准面计算最小重叠及最大地面分辨率，确定单片覆盖、单像对覆盖、航线数、航摄面积及总航程，设计得到无人机航线；
所述航线设计单元，还用于对所述无人机航线进行质量检查；
所述飞控检查单元，用于检查所述无人机的航行参数、供电状态、旋偏纠正云台、GPS定位、遥控器及曝光，所述航行参数包括航机、空速、转速、高度计、俯仰、滚转及偏航；
所述飞控单元，用于基于快速拼图确定像控测量布点方案及像控测量路线，根据所述像控测量布点方案及所述像控测量路线，进行无人机航摄、现场质量检查及确定飞行区域。
通过采用上述技术方案，无人机飞控包括了航行设计、飞控检查及飞控功能，相应的功能的单元有航线设计单元、飞控检查单元及飞控单元，航线设计单元先选取地面分辨率，选取相机型号计算无人机的航高，再选取基准面计算最小重叠及最大地面分辨率，并确定单片覆盖、单像对覆盖、航线数、航摄面积及总航程等参数，从而依据各参数设计得到无人机航线，对无人机航线进行质量检查；飞控检查单元检查无人机的航行参数、供电状态、旋偏纠正云台、GPS定位、遥控器及曝光等，航行参数包括航机、空速、转速、高度计、俯仰、滚转及偏航，确保了无人机的飞行安全；飞控单元基于快速拼图确定像控测量布点方案及像控测量路线，根据像控测量布点方案及像控测量路线，进行无人机航摄、现场质量检查及确定飞行区域，从而保障了无人机的像控测量，使得无人机航摄能够数字化成图。
可选的，所述无人机数据处理模块，具体用于获取所述无人机的多个遥感图像数据，对所述多个遥感图像数据进行数据整理、数据预处理、影像拼图及正射投影校正，得到所述目标林地的林地遥感图像。
通过采用上述技术方案，由于多台无人机进行航摄所采集的是多幅遥感图像的数据，需要对所有的遥感图像数据进行数据整理、数据预处理、影像拼图及正射投影校正，将众多单幅图像拼接为一幅完整的林地遥感图像。从而得到了目标林地的完整遥感图像。
可选的，所述应用管理服务中心包括：
GIS子系统、数据库中心及种植成果子系统；
所述GIS子系统，用于对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，判定对应林地区域的棵树及面积，根据所述棵树及所述面积计算得到林地成果，所述林地成果包括种植面积、种植数量及种植密度；
所述种植成果子系统，用于根据所述林地成果对所述林地区域进行林地管理，生成林地管理信息；
所述数据库中心，用于存储所述GIS子系统及所述种植成果子系统的数据和/或信息。
通过采用上述技术方案，应用管理服务中心包括GIS子系统、数据库中心及种植成果子系统，GIS子系统基于GIS数据处理技术，对于林地遥感图像进行处理，将林地遥感图像中的树木作为地物要素进行分析，可以判定出林地区域的棵树及面积，依据棵树和面积，就能计算出种植面积、种植数量及种植密度等数据，从而得到林地成果，在知道了林地成果之后，按照对于林地区域的种植需求和目标，结合林地成果，来制定对林地区域的后续管理方案，从而进行林地管理，并生成林地管理信息。数据库中心存储GIS子系统及种植成果子系统的数据和/或信息。林地遥感图像的GIS数据处理技术，与人工核算数据相比，提高了数据准确性。
可选的，所述种植成果子系统，具体用于根据所述林地成果得到种植面积、种植数量及种植密度，根据预先种植数据及所述种植数量计算得到苗木成活率，根据所述种植密度及所述种植面积计算得到种植郁闭度；
所述种植成果子系统，还用于判断所述苗木成活率是否达到成活率阈值；
所述种植成果子系统，还用于若所述苗木成活率未达到所述成活率阈值，则制定苗木补种计划，形成第一林地管理信息；
所述种植成果子系统，还用于若所述苗木成活率达到所述成活率阈值，则判断所述种植郁闭度是否达到郁闭度阈值；
所述种植成果子系统，还用于若所述种植郁闭度未达到所述郁闭度阈值，则制定抚育计划，形成第二林地管理信息；
所述种植成果子系统，还用于若所述种植郁闭度达到所述郁闭度阈值，则制定采伐计划，形成第三林地管理信息。
通过采用上述技术方案，种植成果子系统按照林地成果进行林地管理时，先依据林地成果得到种植面积、种植数量及种植密度，种植数量表示已经成活的，而预先种植数据就是全部种植的，将种植数量除以预先种植数据就能得到苗木成活率，根据种植密度和种植面积计算得到种植郁闭度，郁闭度指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积与此林地总面积的比，反映林分的密度；判断苗木成活率是否达到成活率阈值，如果没有达到，制定苗木补种计划，形成第一林地管理信息，第一林地管理信息中包括了苗木种类、苗木数量、补种人员及补种地区等等；如果达到，判断种植郁闭度是否达到郁闭度阈值，郁闭度会影响到光能利用程度，如果未达到，制定抚育计划，形成第二林地管理信息，第二林地管理信息中包括了需要进行抚育的树木棵数、位置及抚育人员等；如果达到，制定采伐计划，形成第三林地管理信息，第三林地管理信息包括了需要采伐的树木棵数、位置及采伐人员等。具体说明了种植成果子系统是如何利用林地成果进行林地管理的。
可选的，所述应用终端包括：
终端显示模块、终端处理模块及终端输入模块；
所述终端处理模块，用于对所述林地管理信息进行分析处理，从所述林地管理信息中选择出关键信息；
所述终端显示模块，用于展示所述林地管理信息或所述关键信息；
所述终端输入模块，用于当用户根据所述林地管理信息或所述关键信息执行林地管理后，接收用户输入的林地管理执行结果。
通过采用上述技术方案，应用终端具体可以是电脑等电子设备，也可以是手机、IPAD及智能手表等移动终端，应用终端包括了终端显示模块、终端处理模块及终端输入模块，终端处理模块对林地管理信息进行分析处理，从林地管理信息中选择出关键信息，例如，林地管理信息包括了需要采伐的树木棵数、位置及采伐人员，采伐人员在使用应用终端时，采伐的树木棵数和位置才是关键信息；终端显示模块可以展示完整的林地管理信息，也可以只展示关键信息；当用户根据林地管理信息或关键信息执行林地管理后，在终端输入模块输入的林地管理执行结果。
可选的，所述应用管理服务中心还包括：
森林资源管理子系统、移动巡护管理子系统、日常生产管理子系统、专题地图分析子系统、统计数据分析子系统及日常事件上报子系统；
所述森林资源管理子系统，用于对所述目标林地的森林资源进行管理；
所述移动巡护管理子系统，用于对所述目标林地的移动巡护进行管理；
所述日常生产管理子系统，用于对所述目标林地的日常生产进行管理；
所述专题地图分析子系统，用于对所述目标林地的专题地图进行分析；
所述统计数据分析子系统，用于对所述目标林地的林地数据进行统计分析；
所述日常事件上报子系统，用于对所述目标林地的日常事件进行上报处理。
通过采用上述技术方案，对于应用管理服务中心除了进行种植成果的林地管理之外，还可以兼具多个应用的管理，包括有森林资源管理子系统、移动巡护管理子系统、日常生产管理子系统、专题地图分析子系统、统计数据分析子系统及日常事件上报子系统，森林资源管理子系统对目标林地的森林资源进行管理；移动巡护管理子系统对目标林地的移动巡护进行管理；日常生产管理子系统对目标林地的日常生产进行管理；专题地图分析子系统对目标林地的专题地图进行分析；统计数据分析子系统对目标林地的林地数据进行统计分析；日常事件上报子系统对目标林地的日常事件进行上报处理。使得基于无人机遥感技术及GIS的林业管理系统得到多方面的实际应用的拓展，更加完善了林地管理。
可选的，所述林业管理系统还包括：林地监控子系统；
所述林地监控子系统包括林地生态监测模块及林地视频监控模块；
所述林地生态监测模块，用于监测得到林地生态数据，所述林地生态数据包括病虫害数据、水文数据、土壤数据、地质数据、地貌数据及植被数据；
所述林地视频监控模块，用于通过视频监控得到林地视频数据，所述林地视频数据包括林地防火视频数据、林地工程视频数据及林地动植物视频数据。
通过采用上述技术方案，林地监控子系统包括林地生态监测模块及林地视频监控模块，林地生态监测模块监测林地生态数据，林地生态数据包括病虫害数据、水文数据、土壤数据、地质数据、地貌数据及植被数据等等；林地视频监控模块通过视频监控得到林地视频数据，林地视频数据包括林地防火视频数据、林地工程视频数据及林地动植物视频数据等等。林地生态数据和林地视频数据方便于对于林地的防病虫害及防火等方面的管理。
第二方面，本申请提供一种基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理方法，采用如下的技术方案：
一种基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理方法，包括：
通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；
对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据所述林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；
展示或执行所述林地管理信息。
通过采用上述技术方案，基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理方法应用在基于无人机遥感技术及GIS的林业管理系统，无人机林地监测子系统通过无人机遥感技术控制无人机，采集目标林地的林地遥感图像，应用管理服务中心利用GIS数据处理技术，对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息，将林地管理信息发送到应用终端，应用终端将林地管理信息展示给用户，通过用户再进行林地管理，或者，通过应用终端进行智能化或自动化的执行林地管理。由于利用了无人机遥感技术采集林地遥感图像，减少了人力成本和时间成本，通过GIS数据处理技术处理林地遥感图像得到林地成果，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.利用了无人机遥感技术采集林地遥感图像，减少了人力成本和时间成本，通过GIS数据处理技术处理林地遥感图像得到林地成果，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升；
2.无人机飞控模块对无人机进行航线设计及飞控检查，无人机数据处理模块对无人机在航摄获取的多个遥感图像数据进行处理，得到目标林地的林地遥感图像，通过无人机及无人机遥感技术完成林地遥感图像的采集，无需人力进行实际调查；
3.林地监控子系统的林地生态监测模块监测林地生态数据及林地视频监控模块监控林地视频数据，方便于对于林地的防病虫害及防火等方面的管理。
附图说明
图1是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第一结构示意图。
图2是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第二结构示意图。
图3是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第三结构示意图。
图4是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第四结构示意图。
图5是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第五结构示意图。
图6是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第六结构示意图。
图7是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统的第七结构示意图。
图8是本申请其中一实施例的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理方法的流程示意图。
附图标记说明：101、无人机林地监测子系统；102、应用管理服务中心；103、应用终端；201、无人机；202、无人机飞控模块；203、无人机数据处理模块；301、航线设计单元；302、飞控检查单元；303、飞控单元；401、GIS子系统；402、数据库中心；403、种植成果子系统；501、终端显示模块；502、终端处理模块；503、终端输入模块；601、森林资源管理子系统；602、移动巡护管理子系统；603、日常生产管理子系统；604、专题地图分析子系统；605、统计数据分析子系统；606、日常事件上报子系统；701林地监控子系统、7011、林地生态监测模块；7012、林地视频监控模块。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-8及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统。
实施例1
参照图1，该系统包括：
无人机林地监测子系统101、应用管理服务中心102及应用终端103；
无人机林地监测子系统101，用于通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；
应用管理服务中心102，用于对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；
应用终端103，用于展示或执行林地管理信息。
实施例1的实施原理为：无人机林地监测子系统101通过无人机遥感技术控制无人机，采集目标林地的林地遥感图像，通过有线传输技术或无线传输技术将林地遥感图像发送到应用管理服务中心102，应用管理服务中心102利用GIS数据处理技术，对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息，将林地管理信息发送到应用终端103，应用终端103将林地管理信息展示给用户，通过用户再进行林地管理，或者，应用终端103为智能机器人，可以进行智能化或自动化的执行林地管理。由于利用了无人机遥感技术采集林地遥感图像，减少了人力成本和时间成本，通过GIS数据处理技术处理林地遥感图像得到林地成果，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升。
实施例2
参照图2，本实施例与以上实施例1的不同之处在于，对实施例1中的无人机林地监测子系统101进行说明，无人机林地监测子系统101包括：
无人机201、无人机飞控模块202及无人机数据处理模块203，无人机201数量至少为一个；
无人机飞控模块202，用于对无人机201进行航线设计及飞控检查，控制无人机201对目标林地进行航摄；
无人机201，用于获取多个遥感图像数据；
无人机数据处理模块203，用于对多个遥感图像数据进行处理，得到目标林地的林地遥感图像。
实施例2的实施原理为：无人机201为目前市场上进行采购得到的，可以通过飞控进行控制，其安装有摄像头等遥感器件，在使用无人机201进行采集之前，无人机飞控模块202先对无人机201进行航线设计及飞控检查，再控制无人机201对目标林地进行航摄，无人机201在进行航摄过程中采集到多个遥感图像数据，在航摄完成之后，将数据汇总到无人机数据处理模块203，对多个遥感图像数据进行处理，得到目标林地的林地遥感图像。实现了通过无人机及无人机遥感技术完成林地遥感图像的采集，无需人力进行实际调查。
可选的，本申请的一些优选的实施例中，无人机数据处理模块203具体的执行过程为：获取无人机201的多个遥感图像数据，对多个遥感图像数据进行数据整理、数据预处理、影像拼图及正射投影校正，得到目标林地的林地遥感图像。
本实施例的实施原理为：由于多台无人机201进行航摄所采集的是多幅遥感图像的数据，无人机数据处理模块203需要对所有的遥感图像数据进行数据整理、数据预处理、影像拼图及正射投影校正，将众多单幅图像拼接为一幅完整的林地遥感图像。从而得到了目标林地的完整遥感图像。
实施例3
参照图3，本实施例与以上实施例2的不同之处在于，对实施例2中无人机飞控模块202进行说明，无人机飞控模块202包括：
航线设计单元301、飞控检查单元302及飞控单元303；
航线设计单元301，用于选取地面分辨率，选取相机型号计算无人机201的航高，选取基准面计算最小重叠及最大地面分辨率，确定单片覆盖、单像对覆盖、航线数、航摄面积及总航程，设计得到无人机航线；
航线设计单元301，还用于对无人机航线进行质量检查；
飞控检查单元302，用于检查无人机201的航行参数、供电状态、旋偏纠正云台、GPS定位、遥控器及曝光，航行参数包括航机、空速、转速、高度计、俯仰、滚转及偏航；
飞控单元303，用于基于快速拼图确定像控测量布点方案及像控测量路线，根据像控测量布点方案及像控测量路线，进行无人机航摄、现场质量检查及确定飞行区域。
实施例3的实施原理为：无人机飞控包括了航行设计、飞控检查及飞控功能，相应的功能的单元有航线设计单元301、飞控检查单元302及飞控单元303，航线设计单元301先选取地面分辨率，选取相机型号计算无人机的航高，再选取基准面计算最小重叠及最大地面分辨率，并确定单片覆盖、单像对覆盖、航线数、航摄面积及总航程等参数，从而依据各参数设计得到无人机航线，对无人机航线进行质量检查；飞控检查单元302检查无人机的航行参数、供电状态、旋偏纠正云台、GPS定位、遥控器及曝光等，航行参数包括航机、空速、转速、高度计、俯仰、滚转及偏航，确保了无人机的飞行安全；飞控单元303基于快速拼图确定像控测量布点方案及像控测量路线，根据像控测量布点方案及像控测量路线，进行无人机航摄、现场质量检查及确定飞行区域，从而保障了无人机的像控测量，使得无人机航摄能够数字化成图。
实施例4
参照图4，本实施例与以上实施例1的不同之处在于，对实施例1中应用管理服务中心102进行说明，应用管理服务中心102包括：
GIS子系统401、数据库中心402及种植成果子系统403；
GIS子系统401，用于对林地遥感图像进行GIS数据处理，判定对应林地区域的棵树及面积，根据棵树及面积计算得到林地成果，林地成果包括种植面积、种植数量及种植密度；
种植成果子系统403，用于根据林地成果对林地区域进行林地管理，生成林地管理信息；
数据库中心402，用于存储GIS子系统401及种植成果子系统403的数据和/或信息。
实施例4的实施原理为：应用管理服务中心102包括GIS子系统401、数据库中心402及种植成果子系统403，GIS子系统401基于GIS数据处理技术，对林地遥感图像进行处理，将林地遥感图像中的树木作为地物要素进行分析，可以判定出林地区域的棵树及面积，依据棵树和面积，就能计算出种植面积、种植数量及种植密度等数据，从而得到林地成果，在知道了林地成果之后，种植成果子系统403按照对于林地区域的种植需求和目标，结合林地成果，来制定对林地区域的后续管理方案，从而进行林地管理，并生成林地管理信息。种植成果子系统403的林地管理过程具体如下：
（1）、根据林地成果得到种植面积、种植数量及种植密度，根据预先种植数据及种植数量计算得到苗木成活率，根据种植密度及种植面积计算得到种植郁闭度。
其中，种植成果子系统按照林地成果进行林地管理时，先依据林地成果得到种植面积、种植数量及种植密度，种植数量表示已经成活的，而预先种植数据就是全部种植的，将种植数量除以预先种植数据就能得到苗木成活率，根据种植密度和种植面积计算得到种植郁闭度，郁闭度指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积与此林地总面积的比，反映林分的密度。
（2）、判断苗木成活率是否达到成活率阈值，若否，执行（3）；若是，执行步骤（4）。
其中，成活率阈值是按照种植经验预先设置的，判断苗木成活率是否达到成活率阈值，如果没达到，执行（3），如果达到，执行（4）。
（3）、制定苗木补种计划，形成第一林地管理信息。
其中，苗木成活率没有达到成活率阈值时，说明还需要进行树木补充，那么制定苗木补种计划，形成第一林地管理信息，第一林地管理信息中包括了苗木种类、苗木数量、补种人员及补种地区等等。
（4）、判断种植郁闭度是否达到郁闭度阈值，若否，执行（5）；若是，执行（6）。
其中，苗木成活率达到成活率阈值，那么说明树木的数量达到要求，由于郁闭度不但关系到光能利用程度，还与森林火灾息息相关，因此，按照已有的郁闭度测量经验设定郁闭度阈值，判断种植郁闭度是否达到郁闭度阈值，如果否，执行（5），如果是，执行（6）。
（5）、制定抚育计划，形成第二林地管理信息。
其中，在种植郁闭度没有达到郁闭度阈值时，光能利用程度不足，需要制定抚育计划，形成第二林地管理信息，第二林地管理信息中包括了需要进行抚育的树木棵数、位置及抚育人员等。
（6）、制定采伐计划，形成第三林地管理信息。
其中，在种植郁闭度达到郁闭度阈值时，光能利用程度已满，可能存在火灾风险，制定采伐计划，形成第三林地管理信息，第三林地管理信息包括了需要采伐的树木棵数、位置及采伐人员等。
数据库中心402存储GIS子系统401及种植成果子系统403的数据和/或信息。数据库中心402可以是分布式的，由一台交互服务器和多台数据库服务器组成。林地遥感图像的GIS数据处理技术，与人工核算数据相比，提高了数据准确性。
实施例5
参照图5，本实施例与以上实施例1的不同之处在于，对实施例1中应用终端103进行说明，应用终端103包括：
终端显示模块501、终端处理模块502及终端输入模块503；
终端处理模块501，用于对林地管理信息进行分析处理，从林地管理信息中选择出关键信息；
终端显示模块502，用于展示林地管理信息或关键信息；
终端输入模块503，用于当用户根据林地管理信息或关键信息执行林地管理后，接收用户输入的林地管理执行结果。
实施例5的实施原理为：应用终端103具体可以是电脑等电子设备，也可以是手机、IPAD及智能手表等移动终端，应用终端103包括了终端显示模块501、终端处理模块502及终端输入模块503，终端处理模块502对林地管理信息进行分析处理，从林地管理信息中选择出关键信息，例如，林地管理信息包括了需要采伐的树木棵数、位置及采伐人员，采伐人员在使用应用终端时，采伐的树木棵数和位置才是关键信息；终端显示模块501可以展示完整的林地管理信息，也可以只展示关键信息；当用户根据林地管理信息或关键信息执行林地管理后，在终端输入模块503输入的林地管理执行结果。
需要说明的是，应用终端103也可以是智能机器人或智能机械，例如智能伐木机器，应用终端103自身就能执行采伐等林地管理信息。
实施例6
参照图6，本实施例与以上实施例4的不同之处在于，应用管理服务中心102还包括：
森林资源管理子系统601、移动巡护管理子系统602、日常生产管理子系统603、专题地图分析子系统604、统计数据分析子系统605及日常事件上报子系统606；
森林资源管理子系统601，用于对目标林地的森林资源进行管理；
移动巡护管理子系统602，用于对目标林地的移动巡护进行管理；
日常生产管理子系统603，用于对目标林地的日常生产进行管理；
专题地图分析子系统604，用于对目标林地的专题地图进行分析；
统计数据分析子系统605，用于对目标林地的林地数据进行统计分析；
日常事件上报子系统606，用于对目标林地的日常事件进行上报处理。
实施例6的实施原理为：对于应用管理服务中心102除了进行种植成果的林地管理之外，还可以兼具多个应用的管理，包括有森林资源管理子系统601、移动巡护管理子系统602、日常生产管理子系统603、专题地图分析子系统603、统计数据分析子系统604及日常事件上报子系统605，森林资源管理子系统601对目标林地的森林资源进行管理；移动巡护管理子系统602对目标林地的移动巡护进行管理；日常生产管理子系统603对目标林地的日常生产进行管理；专题地图分析子系统604对目标林地的专题地图进行分析；统计数据分析子系统605对目标林地的林地数据进行统计分析；日常事件上报子系统606对目标林地的日常事件进行上报处理。使得基于无人机遥感技术及GIS的林业管理系统得到多方面的实际应用的拓展，更加完善了林地管理。
实施例7
参照图7，本实施例与以上实施例1的不同之处在于，基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，还包括：林地监控子系统701；
林地监控子系统701包括林地生态监测模块7011及林地视频监控模块7012；
林地生态监测模块7011，用于监测得到林地生态数据，林地生态数据包括病虫害数据、水文数据、土壤数据、地质数据、地貌数据及植被数据；
林地视频监控模块7012，用于通过视频监控得到林地视频数据，林地视频数据包括林地防火视频数据、林地工程视频数据及林地动植物视频数据。
实施例7的实施原理为：林地监控子系统701包括林地生态监测模块7011及林地视频监控模块7012，林地生态监测模块7011监测林地生态数据，林地生态数据包括病虫害数据、水文数据、土壤数据、地质数据、地貌数据及植被数据等等；林地视频监控模块7012通过视频监控得到林地视频数据，林地视频数据包括林地防火视频数据、林地工程视频数据及林地动植物视频数据等等。林地生态数据和林地视频数据方便于对于林地的防病虫害及防火等方面的管理。
本申请实施例还公开一种基于无人机遥感技术及GIS的林业管理方法。
实施例8
参照图8，该方法包括：
801，通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像。
其中，通过无人机遥感技术控制无人机，采集目标林地的林地遥感图像。无人机为目前市场上进行采购得到的，可以通过飞控进行控制，其安装有摄像头等遥感器件。
802，对林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息。
其中，利用GIS数据处理技术，对林地遥感图像进行GIS数据处理，将林地遥感图像中的树木作为地物要素进行分析，可以判定出林地区域的棵树及面积，依据棵树和面积，就能计算出种植面积、种植数量及种植密度等数据，从而得到林地成果得到林地成果，并根据林地成果进行林地管理，生成林地管理信息。
803，展示或执行林地管理信息。
其中，可以通过应用终端将林地管理信息展示给用户，通过用户再进行林地管理，或者，应用终端为智能机器人，可以进行智能化或自动化的执行林地管理。
实施例8的实施原理为：利用了无人机遥感技术采集林地遥感图像，减少了人力成本和时间成本，通过GIS数据处理技术处理林地遥感图像得到林地成果，提高了数据准确性，有助于林业管理效率的提升。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (10)
1.一种基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述系统包括：
无人机林地监测子系统、应用管理服务中心及应用终端；
所述无人机林地监测子系统，用于通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；
所述应用管理服务中心，用于对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据所述林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；
所述应用终端，用于展示或执行所述林地管理信息。
2.根据权利要求1所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述无人机林地监测子系统，包括：
无人机、无人机飞控模块及无人机数据处理模块，所述无人机数量至少为一个；
所述无人机飞控模块，用于对所述无人机进行航线设计及飞控检查，控制所述无人机对目标林地进行航摄；
所述无人机，用于获取多个遥感图像数据；
所述无人机数据处理模块，用于对所述多个遥感图像数据进行处理，得到所述目标林地的林地遥感图像。
3.根据权利要求2所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述无人机飞控模块包括：
航线设计单元、飞控检查单元及飞控单元；
所述航线设计单元，用于选取地面分辨率，选取相机型号计算所述无人机的航高，选取基准面计算最小重叠及最大地面分辨率，确定单片覆盖、单像对覆盖、航线数、航摄面积及总航程，设计得到无人机航线；
所述航线设计单元，还用于对所述无人机航线进行质量检查；
所述飞控检查单元，用于检查所述无人机的航行参数、供电状态、旋偏纠正云台、GPS定位、遥控器及曝光，所述航行参数包括航机、空速、转速、高度计、俯仰、滚转及偏航；
所述飞控单元，用于基于快速拼图确定像控测量布点方案及像控测量路线，根据所述像控测量布点方案及所述像控测量路线，进行无人机航摄、现场质量检查及确定飞行区域。
4.根据权利要求2所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，
所述无人机数据处理模块，具体用于获取所述无人机的多个遥感图像数据，对所述多个遥感图像数据进行数据整理、数据预处理、影像拼图及正射投影校正，得到所述目标林地的林地遥感图像。
5.根据权利要求1所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述应用管理服务中心包括：
GIS子系统、数据库中心及种植成果子系统；
所述GIS子系统，用于对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，判定对应林地区域的棵树及面积，根据所述棵树及所述面积计算得到林地成果，所述林地成果包括种植面积、种植数量及种植密度；
所述种植成果子系统，用于根据所述林地成果对所述林地区域进行林地管理，生成林地管理信息；
所述数据库中心，用于存储所述GIS子系统及所述种植成果子系统的数据和/或信息。
6.根据权利要求5所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，
所述种植成果子系统，具体用于根据所述林地成果得到种植面积、种植数量及种植密度，根据预先种植数据及所述种植数量计算得到苗木成活率，根据所述种植密度及所述种植面积计算得到种植郁闭度；
所述种植成果子系统，还用于判断所述苗木成活率是否达到成活率阈值；
所述种植成果子系统，还用于若所述苗木成活率未达到所述成活率阈值，则制定苗木补种计划，形成第一林地管理信息；
所述种植成果子系统，还用于若所述苗木成活率达到所述成活率阈值，则判断所述种植郁闭度是否达到郁闭度阈值；
所述种植成果子系统，还用于若所述种植郁闭度未达到所述郁闭度阈值，则制定抚育计划，形成第二林地管理信息；
所述种植成果子系统，还用于若所述种植郁闭度达到所述郁闭度阈值，则制定采伐计划，形成第三林地管理信息。
7.根据权利要求1所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述应用终端包括：
终端显示模块、终端处理模块及终端输入模块；
所述终端处理模块，用于对所述林地管理信息进行分析处理，从所述林地管理信息中选择出关键信息；
所述终端显示模块，用于展示所述林地管理信息或所述关键信息；
所述终端输入模块，用于当用户根据所述林地管理信息或所述关键信息执行林地管理后，接收用户输入的林地管理执行结果。
8.根据权利要求5所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述应用管理服务中心还包括：
森林资源管理子系统、移动巡护管理子系统、日常生产管理子系统、专题地图分析子系统、统计数据分析子系统及日常事件上报子系统；
所述森林资源管理子系统，用于对所述目标林地的森林资源进行管理；
所述移动巡护管理子系统，用于对所述目标林地的移动巡护进行管理；
所述日常生产管理子系统，用于对所述目标林地的日常生产进行管理；
所述专题地图分析子系统，用于对所述目标林地的专题地图进行分析；
所述统计数据分析子系统，用于对所述目标林地的林地数据进行统计分析；
所述日常事件上报子系统，用于对所述目标林地的日常事件进行上报处理。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，其特征在于，所述林业管理系统还包括：林地监控子系统；
所述林地监控子系统包括林地生态监测模块及林地视频监控模块；
所述林地生态监测模块，用于监测得到林地生态数据，所述林地生态数据包括病虫害数据、水文数据、土壤数据、地质数据、地貌数据及植被数据；
所述林地视频监控模块，用于通过视频监控得到林地视频数据，所述林地视频数据包括林地防火视频数据、林地工程视频数据及林地动植物视频数据。
10.一种基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理方法，其特征在于，应用于以上权利要求1-9所述的基于无人机遥感技术及GIS数据处理的林业管理系统，所述方法包括：
通过无人机遥感技术采集目标林地的林地遥感图像；
对所述林地遥感图像进行GIS数据处理，得到林地成果，并根据所述林地成果进行林地管理，生成林地管理信息；
展示或执行所述林地管理信息。
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| CN116433178A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-14 | 北京泛华国金工程咨询有限公司 | 基于三维激光的林业数据核算方法、设备、系统及介质 |
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