申请/专利权人：国家林业和草原局西北调查规划院;宁夏回族自治区林业调查规划院(宁夏森林资源监测中心)

申请日：2024-01-18

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117592759B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q10/10;G06Q50/26;G07C1/20;H04W4/38;H04B7/185;H04N7/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2024.04.16#著录事项变更;2024.03.12#实质审查的生效;2024.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种基于无人机的林草资源网格化巡护方法，基于巡护任务建立无人机林草巡护作业专题底图，按照巡护区域特征，将巡护区域网格化；结合巡护作业单元内的信号覆盖情况，通过漫游基站+中继站方式进行组网单元覆盖，建立无人机与地面的数据传输链路；根据航线任务确定航线类型、参数并进行试飞、审核与发布；无人机进行林草巡护，按照规划的巡护航线巡护，并将巡护场景的数据实时传送，形成巡护结果。本发明可以替代大部分地面人工巡护的工作内容，通过系统、持续推广预计可减少80%以上人工地面巡护的工作量，且巡护档案全部为数字化成果，档案质量高，信息内容丰富，可作为违法疑似案件处理定性的作证材料，经济、社会效益明显。

主权项：1.一种基于无人机的林草资源网格化巡护方法，其特征在于，包括以下操作：1）基于巡护任务建立无人机林草巡护作业专题底图，按照巡护区域特征，将无人机巡护区域网格化：先将巡护任务划分为无人机巡护作业单元，再将无人机巡护作业单元网格化划分，并向各巡护作业单元分派无人机；所述无人机巡护区域网格化，是根据巡护界线内行政管理隶属、重点非重点管护、单架无人机日有效覆盖作业区域、单架次无人机有效覆盖作业半径、是否有固定起降条件，结合护林员巡护责任区划分，在无人机林草巡护作业专题底图上将巡护任务分割为多个无人机巡护单元；再将无人机巡护单元网格化分割，每个任务格网满足无人机单日巡护、格网内管护责任区全覆盖的需要；2）结合巡护作业单元内的通讯信号覆盖情况，通过漫游基站+中继站方式进行组网单元覆盖，建立无人机与地面控制站或指挥中心的数据传输链路；对跨巡护作业单元的信号传输则采用地面调度站实现信号接续传输；所述漫游基站包括机载端和地面端，其中机载端装载于无人机上，地面端架设于巡护区域制高点位置；所述漫游基站中机载端与地面端实时保持通信，支持单架或多架无人机在沿航线多点部署的地面端信号覆盖区域内，实现超视距飞行测控；若漫游基站与现有运营商基站、或与有光缆区域较近时，通过部署光缆实现漫游基站与指挥中心间互联互通；若漫游基站在光缆不便部署区域，则采用无线桥接、级联或中继站转发方式实现漫游基站与指挥中心互联互通；若在漫游基站与指挥中心无法直通区域，则增设微波汇聚设备进行一级或多级桥接转发，从而实现机载端、地面端与指挥中心和控制站点间的全系统互联互通，确保巡护区空地无线信号全覆盖；所述的数据传输链路可在各地面端间实现零延时、零丢帧无缝切换，满足无人机飞行航拍影像和飞控数据通过地面网络，实时回传至指挥中心，并同时满足指挥中心对飞行器的实时遥控或指挥；对于需要跨巡护作业单元实现连续巡护作业的，设立地面调度站进行信息汇总，实现漫游基站与指挥中心互联的信号接续传输；3）无人机上还搭载有满足林草资源巡护、林草火灾预警和林草有害生物监测的多种信息传感器或相机，以采集林草资源信息、林草火灾信息、林草有害生物信息中的一种或几种；4）根据巡护作业场景、巡护任务与目标区域，规划无人机巡护航线，并进行试飞、审核与发布；所述规划无人机巡护航线，是根据包括林草资源保护、林草火灾预警、林草有害生物防治在内的巡护场景与目标区域，选择点状、蛇形、套耕、环形和或条带类型相结合规划无人机巡护航线；无人机进行林草巡护，按照规划的巡护航线巡护，并将巡护场景所采集的影像及数据实时传送；地面的指挥中心对回传的影像及数据进行处理形成巡护结果；指挥中心对回传的数据进行的处理包括：①对于林草资源巡护场景所采集的影像成果，先对影像进行包括几何校正、增强、裁剪、镶嵌和匀色在内的预处理，达到1A级数据产品级别；其次将预处理完的零散航片拼接成单幅正射影像图，最后将影像图切割成不同比例尺的瓦片地图并进行发布；或者，以相同巡护网格化单元内的两期巡护影像为对象，利用图像插值、比值和植被指数法对像元信息进行比对分析，识别影像变化区域，发现破坏林草资源的违法线索；②对于林草火灾预警巡护场景所采集的疑似火点、烟点数据，采用室内目视解译法，对其可能发生危害性质进行初步判定，再结合野外现地验证进行二次确认，通过变化检测分析对火灾发生范围进行评估；③对于林草有害生物防治监测场景所采集到的疑似疫情信息，通过可见光、光谱纹理的对比识别，分析包括疫情类型、疫木位置、发生面积在内的信息；5）根据巡护结果生成巡护档案，并对巡护任务进行考核和编写巡护总结。

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