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空天院科研人员开展星空地一体化草畜资源精准监测科学试验

6月21日至7月23日,空天信息创新研究院定量遥感信息技术重点实验室,联合浮空器系统研究发展中心前往内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉和哈达图农牧场,开展星空地一体化草畜资源精准监测科学试验。   试验人员在谢尔塔拉农牧场开展基于无人机的草畜监测飞行试...

作者:来源:中国科学院空天信息创新研究院|2022年08月14日
6月21日至7月23日,空天信息创新研究院定量遥感信息技术重点实验室,联合浮空器系统研究发展中心前往内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉和哈达图农牧场,开展星空地一体化草畜资源精准监测科学试验。

  试验人员在谢尔塔拉农牧场开展基于无人机的草畜监测飞行试验。针对牲畜观测,试验人员利用无人机搭载光学相机,在不同焦距下采集了牧区牛群、羊群和马群等牲畜影像数据,为牲畜类型识别和数量精准核算提供验证数据;针对草地资源,采用无人机搭载红边多光谱相机以及高光谱成像仪,分别在天然草和人工草示范区开展草地可见光、多光谱和高光谱信息获取试验。此外,试验期间进行大量地面同步测量,包括天然草地基激光雷达数据、冠层光谱反射率数据以及人工草叶绿素、叶面积指数等生态参数,为后期探索天然草地草种分类和识别,及人工草长势监测提供了丰富的数据资源。

  为建立星空地多级牲畜信息传递模型,试验人员在哈达图农牧场开展了包括系留气球、无人机、卫星的多平台同步观测试验。试验期间,系留气球平台搭载高分辨率可见光载荷以及红外载荷,完成三次升球试验,驻空高度300米,实现跨昼夜连续12小时驻空,对30平方公里内的牲畜行为进行连续动态监测,获取球载影像数据;同时,完成七次亚米级卫星过境成像,成像覆盖面积超过2000平方公里;无人机平台同步获取高分辨率(厘米级)地面验证数据累积超过50平方公里。通过同步获取多平台牲畜信息,对示范区内不同类别牲畜数量进行准确核算,构建星空地一体化牲畜量精准核算模型,为专项的草畜平衡研究提供重要支持。

  此次试验是在实验室牵头承研的中科院A类先导“创建生态草牧业科技体系”专项“典型牧区草地资源及放牧信息的星空地一体化精准评估”课题支持下开展。该课题针对典型牧区草牧业资源变化连续精细化监测和实际载畜量精准核算的需求,研发面向草地生态要素的地基-空基-卫星多尺度立体协同信息获取技术系统和草原放牧信息观测技术系统,在内蒙古呼伦贝尔开展示范试验,评估及预测牧区草地资源年际变化,精准核算实际载畜量,分析典型牧区承载力及放牧对不同类型草地生长过程的动态影响,并生产示范区的电子图集。

 

草地监测无人机飞行试验现场

系留气球同平台搭载可见光及红外载荷12小时驻空现场图

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