样地监测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种样地监测方法、装置及系统，样地包括多个面积相等的单位样地，方法应用于监测平台，监测平台和携带有图像采集装置的无人机无线通信，方法包括：对于每个单位样地，发送预设的单位样地的经纬度范围信息和位于单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收无人机发送的通过图像采集装置采集的与经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据单位样地图像、树木高度信息、树木图像和预设的物种特征信息，确定样地内的林下植被因子和每个待检测树木的胸径因子和冠幅因子，缓解现有技术中存在的监测过程效率低下的技术问题，达到了提高监测过程效率的技术效果。

Sample plot monitoring method, device and system

The invention provides a sample plot monitoring method, device and system. The sample plot comprises a plurality of unit plots of equal area. The method is applied to the monitoring platform, the monitoring platform and the wireless communication of the UAV with the image acquisition device. The method includes: for each sample plot, transmitting the longitude and latitude range of the preset unit sample plot. Information and the preset longitude and latitude position information of each tree to be detected in the unit sample plot; receiving the unit sample image corresponding to the longitude and latitude range information collected by the UAV through the image acquisition device; and the tree height information and the tree image corresponding to each longitude and latitude position information respectively; according to the unit; Sample maps, tree height information, tree images and preset species characteristics information are used to determine the undergrowth vegetation factors and the DBH factor and crown width factor of each tree to be detected in the sample plot, which alleviates the technical problems of inefficient monitoring process existing in the existing technology and achieves the technical effect of improving the monitoring process efficiency.

【技术实现步骤摘要】
样地监测方法、装置及系统
本专利技术涉及样地监测
，尤其是涉及一种样地监测方法、装置及系统。
技术介绍
样地是指用于植被调查采样而限定范围的地段。通过对样地进行监测，可以了解样地中典型群落的组成结构和物种多样性变化等。在实际应用中，技术人员需要亲自进入到样地中，对于样地中的植被进行样地监测因子(胸径、树高和冠幅等)的监测。由于都是人工进行监测，在监测的过程中，需要耗费大量的时间才能完成样地的监测过程，造成监测过程效率低下的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种样地监测方法、装置及系统，以缓解现有技术中存在的监测过程效率低下的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种样地监测方法，所述样地包括多个面积相等的单位样地，方法应用于监测平台，所述监测平台和携带有图像采集装置的无人机无线通信，方法包括：对于每个所述单位样地，发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收所述无人机发送的通过所述图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树木图像和预设的物种特征信息，确定所述样地内的林下植被因子和每个所述待检测树木的胸径因子和冠幅因子。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据所述单位样地图像和所述物种特征信息，确定所述样地内的所述林下植被因子，包括：对于所述单位样地图像中的每帧图像，利用预设的图像分割算法，对所述每帧图像进行图像分割，得到二值图像；利用预设的滤波算法，对所述二值图像进行滤波处理，得到滤波二值图像；利用预设的轮廓提取算子，提取所述滤波二值图像的轮廓，得到轮廓二值图像；在所述物种特征信息中，确定与所述轮廓二值图像相一致的轮廓所对应的物种为所述林下植被因子。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述滤波算法包括：均值滤波算法和中值滤波算法。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述树木高度信息包括：整树高度和枝下高度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述树木图像包括：所述图像采集装置以预设的垂直采集距离和预设的水平采集距离采集的树木胸径图像，根据所述树木图像确定每个所述待检测树木的所述胸径因子，包括：根据所述水平采集距离和预设的所述图像采集装置的监控角度，确定所述树木胸径图像的竖直侧边模拟长度；利用所述图像分割算法，对所述树木胸径图像进行图像分割，得到胸径二值图像；利用所述滤波算法，对所述胸径二值图像进行滤波处理，得到滤波胸径二值图像；利用所述轮廓提取算子，提取所述滤波胸径二值图像的轮廓，得到胸径轮廓二值图像；在所述胸径轮廓二值图像上增加一条经过中心点的水平线，所述水平线和胸径轮廓相交，得到第一交点和第二交点；根据所述第一交点的像素坐标和所述第二交点的像素坐标，确定所述第一交点和所述第二交点之间的第一像素长度；根据所述胸径轮廓二值图像的竖直侧边的两个端点的像素坐标，确定所述竖直侧边的第二像素长度；根据所述竖直侧边模拟长度、所述第一像素长度和所述第二像素长度，确定所述胸径因子。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述根据所述水平采集距离和预设的所述图像采集装置的监控角度，确定所述树木胸径图像的竖直侧边模拟长度，包括：将所述监控角度除以二，得到一半监控角度；计算所述一半监控角度的正切值，得到的结果乘以所述水平采集距离，得到一半竖直侧边模拟长度；将所述一半竖直侧边模拟长度乘以二，计算得到所述竖直侧边模拟长度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述树木图像还包括：所述图像采集装置采集的树木冠幅图像，所述树木高度信息还包括：所述待检测树木的树冠距地面的高度和获取所述树木冠幅图像时的最高高度，根据所述树木高度信息和所述树木图像，确定每个所述待检测树木的冠幅因子，包括：用所述最高高度减去所述树冠距地面的高度，计算得到树冠距机高度；计算所述一半监控角度的正切值，得到的结果乘以所述树冠距机高度，得到一半侧边模拟长度；利用所述图像分割算法，对所述树木冠幅图像进行图像分割，得到冠幅二值图像；利用所述滤波算法，对所述冠幅二值图像进行滤波处理，得到滤波冠幅二值图像；利用所述轮廓提取算子，提取所述滤波冠幅二值图像的轮廓，得到冠幅轮廓二值图像；从所述冠幅轮廓二值图像的中心点作一条垂直于侧边的线，垂线和侧边的交点为第三交点；根据所述中心点的像素坐标和所述第三交点的像素坐标，确定所述中心点和所述第三交点之间的第三像素长度；连接所述冠幅轮廓上任意两点间的线段，得到多个连接线段；在多个所述连接线段中，确定长度最长的线段的两个端点分别为第四交点和第五交点；根据所述第四交点的像素坐标和所述第五交点的像素坐标，确定所述第四交点和所述第五交点之间的第四像素长度；根据所述第三像素长度、所述第四像素长度和所述一半侧边模拟长度，确定所述冠幅因子。第二方面，本专利技术实施例还提供一种样地监测装置，包括：发送模块、接收模块和确定模块；所述发送模块，用于对于每个单位样地，发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；所述接收模块，用于接收无人机发送的通过图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；所述确定模块，用于根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树木图像和预设的物种特征信息，确定所述样地内的林下植被因子和每个所述待检测树木的胸径因子和冠幅因子。第三方面，本专利技术实施例还提供一种样地监测系统，包括：多个携带有图像采集装置的无人机和一个应用如第一方面任一所述方法的监测平台。第四方面，本专利技术实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如第一方面任一所述方法。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供样地监测方法，所述样地包括多个面积相等的单位样地，方法应用于监测平台，所述监测平台和携带有图像采集装置的无人机无线通信，方法包括：对于每个所述单位样地，发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收所述无人机发送的通过所述图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树木图像和预设的物种特征信息，确定所述样地内的林下植被因子和每个所述待检测树木的胸径因子和冠幅因子。所以，当要对样地进行监测的时候，对于每个所述单位样地，所述监测平台发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收所述无人机发送的通过所述图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种样地监测方法，其特征在于，所述样地包括多个面积相等的单位样地，方法应用于监测平台，所述监测平台和携带有图像采集装置的无人机无线通信，方法包括：对于每个所述单位样地，发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收所述无人机发送的通过所述图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树木图像和预设的物种特征信息，确定所述样地内的林下植被因子和每个所述待检测树木的胸径因子和冠幅因子。

【技术特征摘要】
1.一种样地监测方法，其特征在于，所述样地包括多个面积相等的单位样地，方法应用于监测平台，所述监测平台和携带有图像采集装置的无人机无线通信，方法包括：对于每个所述单位样地，发送预设的所述单位样地的经纬度范围信息和位于所述单位样地内的每个待检测树木预设的经纬度位置信息；接收所述无人机发送的通过所述图像采集装置采集的与所述经纬度范围信息对应的单位样地图像，以及与每个所述经纬度位置信息分别对应的树木高度信息和树木图像；根据所述单位样地图像、所述树木高度信息、所述树木图像和预设的物种特征信息，确定所述样地内的林下植被因子和每个所述待检测树木的胸径因子和冠幅因子。2.根据权利要求1所述的样地监测方法，其特征在于，根据所述单位样地图像和所述物种特征信息，确定所述样地内的所述林下植被因子，包括：对于所述单位样地图像中的每帧图像，利用预设的图像分割算法，对所述每帧图像进行图像分割，得到二值图像；利用预设的滤波算法，对所述二值图像进行滤波处理，得到滤波二值图像；利用预设的轮廓提取算子，提取所述滤波二值图像的轮廓，得到轮廓二值图像；在所述物种特征信息中，确定与所述轮廓二值图像相一致的轮廓所对应的物种为所述林下植被因子。3.根据权利要求2所述的样地监测方法，其特征在于，所述滤波算法包括：均值滤波算法和中值滤波算法。4.根据权利要求3所述的样地监测方法，其特征在于，所述树木高度信息包括：整树高度和枝下高度。5.根据权利要求4所述的样地监测方法，其特征在于，所述树木图像包括：所述图像采集装置以预设的垂直采集距离和预设的水平采集距离采集的树木胸径图像，根据所述树木图像确定每个所述待检测树木的所述胸径因子，包括：根据所述水平采集距离和预设的所述图像采集装置的监控角度，确定所述树木胸径图像的竖直侧边模拟长度；利用所述图像分割算法，对所述树木胸径图像进行图像分割，得到胸径二值图像；利用所述滤波算法，对所述胸径二值图像进行滤波处理，得到滤波胸径二值图像；利用所述轮廓提取算子，提取所述滤波胸径二值图像的轮廓，得到胸径轮廓二值图像；在所述胸径轮廓二值图像上增加一条经过中心点的水平线，所述水平线和胸径轮廓相交，得到第一交点和第二交点；根据所述第一交点的像素坐标和所述第二交点的像素坐标，确定所述第一交点和所述第二交点之间的第一像素长度；根据所述胸径轮廓二值图像的竖直侧边的两个端点的像素坐标，确定所述竖直侧边的第二像素长度；根据所述竖直侧边模拟长度、所述第一像素长度和所述第二像素长度，确定所述胸径因子。6.根据权利要求5所述的样地监测方法，其特征在于，所述根据所述水平采集距离和预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤欣，梁东成，
申请(专利权)人：广州林邦信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44