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無(wú)人機遙感技術(shù)在景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的應用

2021-10-28 12:00:01 點(diǎn)將科技 385

摘要: 野外數據的獲取是生態(tài)學(xué)研究的挑戰之一,而通過(guò)遙感技術(shù)能夠實(shí)現對地球表面的多面立體觀(guān)測,獲取豐富多樣的空間信息數據,開(kāi)展從微觀(guān)到宏觀(guān)不同尺度上的景觀(guān)單元(包括物種、種群、群落、生態(tài)系統等)的空間關(guān)系研究。傳統衛星遙感影像受空間和時(shí)間分辨率的限制,難以滿(mǎn)足局域尺度或者時(shí)間序列上的景觀(guān)空間生態(tài)學(xué)研究需求。無(wú)人機遙感技術(shù)為生態(tài)學(xué)研究的野外數據獲取提供了一種新方法,以其靈活、高效、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)彌補了傳統衛星遙感的空間分辨率低、重訪(fǎng)周期長(cháng)、云霧影響等方面的不足,在景觀(guān)空間生態(tài)學(xué)研究中受到越來(lái)越多的關(guān)注。簡(jiǎn)要介紹無(wú)人機類(lèi)型及其搭載常見(jiàn)的傳感器類(lèi)型,分別從不同尺度的景觀(guān)單元,即物種、種群、群落以及生態(tài)系統水平上探討其應用進(jìn)展,并指出當前無(wú)人機技術(shù)在景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究中存在的挑戰與困難,同時(shí)展望了未來(lái)可能的研究熱點(diǎn),以期對今后無(wú)人機遙感技術(shù)在景觀(guān)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應用研究有所啟發(fā)。

     野外數據的獲取是生態(tài)學(xué)研究的挑戰之一, 而通過(guò)遙感技術(shù)能夠實(shí)現對地球表面的多面立體觀(guān)測, 獲取豐富多樣的空間信息數據, 進(jìn)而從不同的時(shí)空尺度上開(kāi)展生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究, 并取得了許多重要研究成果。景觀(guān)生態(tài)學(xué)主要研究從微觀(guān)到宏觀(guān)不同尺度上具有異質(zhì)性的空間單元的類(lèi)型組成、空間格局及其與生態(tài)學(xué)過(guò)程的關(guān)系, 即從微觀(guān)到宏觀(guān)不同尺度上的景觀(guān)單元(包括物種、種群、群落、生態(tài)系統等)的空間關(guān)系研究都是屬于景觀(guān)生態(tài)學(xué)的研究范疇。近30年來(lái), 遙感和地理信息系統技術(shù)對推動(dòng)景觀(guān)生態(tài)的迅速發(fā)展起著(zhù)舉足輕重的作用, 衛星遙感是景觀(guān)和空間生態(tài)學(xué)研究的重要數據源, 景觀(guān)生態(tài)學(xué)家利用這些數據結合遙感和GIS空間分析方法開(kāi)展了景觀(guān)格局、變化過(guò)程、景觀(guān)和生態(tài)服務(wù)和功能評估等研究。有研究表明2004—2008年間, Landscape Ecology上36%的論文都與遙感有關(guān)。

    然而, 早期的衛星遙感影像受分辨率和重訪(fǎng)周期的限制(例如, MODIS數據空間分辨率1000m;Landsat數據空間分辨30m, 訪(fǎng)問(wèn)周期18d), 難以滿(mǎn)足局域尺度或者時(shí)間序列上生態(tài)學(xué)研究的更高需求。近年來(lái), 一些大型商業(yè)公司開(kāi)發(fā)了新的衛星傳感器, 能夠獲取10m以?xún)雀叻直媛蔬b感影像數據(例如, IKONOS、Quickbird、WorldView等數據), 但這些數據無(wú)法避開(kāi)云霧干擾, 且獲取成本高, 尤其在多云的山地區域, 這些數據也難以滿(mǎn)足個(gè)體、種群、群落乃至生態(tài)系統層次上生態(tài)過(guò)程研究需求。

      隨著(zhù)無(wú)人機技術(shù)的飛速發(fā)展, 催生了無(wú)人機低空攝影測量和遙感(Photogrammetry and Remote Sensing, PaRS)技術(shù), 該技術(shù)具有拍攝影像分辨率高、重疊率大、姿態(tài)角大、相幅小、數量多等特點(diǎn), 因此無(wú)論是在商業(yè)還是科學(xué)應用等方面都有著(zhù)巨大的發(fā)展潛力。自2000年以后, 隨著(zhù)該技術(shù)的迅速發(fā)展, 一些小型輕便的無(wú)人機被廣泛應用, 這些小型化的無(wú)人機具有起降靈活、搭載不同類(lèi)型的傳感器的種類(lèi)可獲得對應的高分辨率地面信息, 使用成本低、受氣候影響小等優(yōu)點(diǎn), 日漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

     近10年來(lái)是無(wú)人機航空攝影測量和遙感技術(shù)高速發(fā)展時(shí)期, 2004年的伊斯坦布爾國際攝影測量遙感大會(huì )上僅3篇有關(guān)無(wú)人機航測遙感應用的文章;而于2008年北京國際攝影測量遙感大會(huì )上有21篇有關(guān)無(wú)人機航測及遙感制圖的文章, 并且有3個(gè)分會(huì )場(chǎng)是關(guān)于無(wú)人機相關(guān)應用的報告;2012年墨爾本國際攝影測量遙感大會(huì )上, 有關(guān)無(wú)人機航測遙感應用的文章有50多篇, 并且9個(gè)分會(huì )場(chǎng)有相關(guān)報告。當前無(wú)人機航空攝影和遙感技術(shù)被廣泛的應用于森林和濕地生態(tài)系統調查及監測;自然和文化遺產(chǎn)調查和監測;城市植被制圖;考古;地震和泥石流地質(zhì)災害調查和評估等。

     前人針對無(wú)人機近地面航空遙感技術(shù)的有關(guān)應用進(jìn)行了不同的綜述, 如無(wú)人機系統分類(lèi);無(wú)人機系統在測繪遙感方面的綜述;無(wú)人機系統在農業(yè)上的應用;無(wú)人機遙感用于不同類(lèi)型的植被調查和生物多樣性監測研究等??傮w而言, 這些綜述主要關(guān)注無(wú)人機遙感技術(shù)在地表類(lèi)型的識別、提取和監測方面的應用以及具體介紹無(wú)人機平臺系統的類(lèi)型和發(fā)展等。由于無(wú)人機能搭載不同類(lèi)型的傳感器的種類(lèi)可獲得非常高分辨率地面信息, 使其最可能讓傳統衛星遙感技術(shù)走出無(wú)法提供大尺度高精度數據的局限。因此無(wú)人機航空攝影測量和遙感技術(shù)也日益受到生態(tài)學(xué)家的關(guān)注, 尤其是宏觀(guān)和空間生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。本文主要針對無(wú)人機在生態(tài)學(xué)尤其是空間和景觀(guān)生態(tài)學(xué)上的應用和發(fā)展。

1 無(wú)人機及傳感器類(lèi)型

     當前市場(chǎng)上的無(wú)人機種類(lèi)繁多, 不同的機型主要根據其大小和飛行動(dòng)力來(lái)進(jìn)行區分?,F有的無(wú)人機分類(lèi)方式繁多且沒(méi)有統一標準, 比如, 根據機翼長(cháng)度和載荷重量可分為大型、中型、小型和微型無(wú)人機;根據動(dòng)力系統可分為無(wú)動(dòng)力型和動(dòng)力型;根據飛行原理及結構可分為固定翼、旋翼和撲翼無(wú)人機。目前小型和微型無(wú)人機在生態(tài)學(xué)研究中最受關(guān)注, 最為常用的是旋翼無(wú)人機, 其最突出的特點(diǎn)是能夠實(shí)現目標懸停, 它更適用于獲取空間信息的垂直切面數據[32]。其次是固定翼無(wú)人機, 固定翼的無(wú)人機飛行范圍一般在幾千米以?xún)? 比旋翼無(wú)人機的飛行速度稍快, 通常也比旋翼無(wú)人機飛行時(shí)間長(cháng)。將固定翼無(wú)人機與GPS技術(shù)充分結合, 能夠獲取相對大面積范圍內的航片, 適用于較大范圍的植被和生態(tài)系統數據獲取和監測。但是該類(lèi)型無(wú)人機成本較高, 相對于旋翼無(wú)人機, 其穩定性稍差些, 并且不能懸停, 不利于定點(diǎn)目標的監測。

此外, 無(wú)人機是一個(gè)新的平臺, 可以搭載不同類(lèi)型的攝像儀和傳感器, 如普通數碼相機(可見(jiàn)光)、激光雷達掃描儀、多光譜影像儀、高光譜影像儀、熱成像儀等。生態(tài)學(xué)家可以根據其研究需求選擇不同的傳感器來(lái)獲取數據(表 1)。

表 1 幾種常見(jiàn)傳感器數據產(chǎn)品及生態(tài)學(xué)應用
Table 1 Products of common sensors and their ecological applications
傳感器類(lèi)型
Types of sensors
產(chǎn)出數據
Products
生態(tài)應用
Ecological applications
可見(jiàn)光數碼相機
RGB digital cameras
正射影像、數字表面模型物種識別、地形信息、樹(shù)高估測、生物多樣性研究、生態(tài)系統管理
多光譜傳感器
Multi-spectral sensors
多波段光譜信息植物入侵、植被生物量、病蟲(chóng)害
高光譜傳感器
Hyperspectral sensors
全波段光譜信息植物氮含量、葉片性狀指數、植物物候期、生物量、病蟲(chóng)害
熱紅外相機
Thermal imaging sensors
溫度圖譜葉溫、森林火災監測、熱排放監測
激光雷達LiDAR點(diǎn)云、數字表面模型、數字地面模型林木提取、生物量估測、林冠研究、群落結構

2 不同層次的景觀(guān)生態(tài)學(xué)應用研究

盡管已經(jīng)有不少學(xué)者將無(wú)人機近地面遙感技術(shù)應用于生態(tài)學(xué)相關(guān)研究, 但是該技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應用仍然是起步階段。如上所述, 從微觀(guān)到宏觀(guān)不同尺度上的景觀(guān)單元(包括物種、種群、群落、生態(tài)系統等)的空間關(guān)系研究都是屬于景觀(guān)生態(tài)學(xué)的研究范疇。本文將從物種、種群、群落, 及生態(tài)系統層次介紹無(wú)人機在空間景觀(guān)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應用, 以期對該技術(shù)今后在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應用有所啟發(fā)。

2.1 物種及種群層次景觀(guān)空間生態(tài)研究

由于受空間分辨率的制約, 傳統的衛星遙感數據難以開(kāi)展物種和種群調查監測研究[4, 56]。而通過(guò)無(wú)人機技術(shù)獲取的數據分辨率較高, 能對滿(mǎn)足針對單個(gè)或幾個(gè)物種的識別及其空間分布格局研究。Zweig等[19]利用無(wú)人機技術(shù)對濕地植物進(jìn)行研究, 其搭載單反數碼相機獲取研究區的正射影像, 然后進(jìn)行物種識別及植被分類(lèi), 成功識別出了濕地生境內的幾種草本植物, 并得到了研究區內的高精度的植被類(lèi)型圖。Flynn等對美國蒙塔納州西部的Clark Fork河中一種綠藻(Cladophora glomerata)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測, 結果顯示, 這種藻類(lèi)的每公里河道內的蓋度變化在5%—50%之間, 變化動(dòng)態(tài)表現為春季漲水后逐漸增加, 在盛夏時(shí)達到峰值, 入秋后逐漸減小。周在明等[39]利用無(wú)人機獲取的可見(jiàn)光和多光譜影像, 對入侵植物互花米草(Spartina anglica Hubb)進(jìn)行監測, 基于NDVI指數得到互花米草的植被覆蓋度。利用無(wú)人機數據還可進(jìn)行植物種群分布研究, 其制圖分類(lèi)精度可高達96%。但是無(wú)人機高分辨率的航片數據可以實(shí)現植物物種識別, 但生境復雜或植株較小、種間相似度高時(shí)可能會(huì )影響其識別精度。

也有學(xué)者將無(wú)人機應用于野生動(dòng)物的識別, 及其種群空間分布區預測研究, 并展示了無(wú)人機在野生動(dòng)物識別、管理以及保護規劃制定等方面的應用潛力。如Sarda-Palomera等探究了如何利用小型無(wú)人機對黑頭鷗種群進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測, 表明無(wú)人機可以獲取一些人為難以到達區域的數據, 同時(shí)又能保證監測對其棲息地的干擾減小。有學(xué)者研發(fā)了一種用無(wú)人機進(jìn)行海洋哺乳動(dòng)物種群的調查方法, 該研究利用搭載單反數碼相機的無(wú)人機獲取了6243張照片, 以儒艮(Dugong dugon)種群數量調查為例, 共有識別出627只儒艮, 此外還包括了一些鯨魚(yú)、海豚等動(dòng)物, 結果表明把無(wú)人機作為海洋哺乳動(dòng)物種群調查的工具有巨大的應用前景。

此外, 利用無(wú)人機搭載不同的傳感器可以開(kāi)展植物物種生理、病蟲(chóng)害的空間格局和過(guò)程研究。Zarco-Tejada等的研究利用無(wú)人機搭載熱成像相機和高光譜相機對柑橘果園監測, 獲取了樹(shù)冠溫度、葉片的光學(xué)指標及葉綠素熒光指數, 并與地面測得的葉片氣孔導度、水勢數據做相關(guān)分析, 葉片溫度可以判定植物受到的水分脅迫強弱, 這些生理特征反映在無(wú)人機獲取的空間溫度圖譜上, 從而分析其空間格局。胡根生等利用無(wú)人機獲取的可見(jiàn)光和近紅外圖像, 采用加權支持向量數據描述多分類(lèi)算法, 實(shí)現了對病蟲(chóng)害松樹(shù)的識別, 并進(jìn)行病蟲(chóng)害松樹(shù)的空間分布格局特征, 相比傳統的人工調查或航空衛星影像識具有成本低可操作性強的優(yōu)點(diǎn)。

無(wú)人機通過(guò)搭載不同傳感器可以獲取相應植物物種的生理數據, 從而可以進(jìn)行植物生理生態(tài)的空間化研究, 而如何基于此進(jìn)一步開(kāi)展諸如植物水分運輸、光合作用等生態(tài)過(guò)程空間層面上的研究還有待探索。

2.2 植物群落層次景觀(guān)空間生態(tài)學(xué)研究

Salami等綜述了無(wú)人機技術(shù)在植被遙感領(lǐng)域的應用和發(fā)展前景, 指出由于無(wú)人機航空攝影遙感的低成本, 尤其是搭載常規數碼相機的無(wú)人機平臺能夠獲得高時(shí)間和高空間分辨率的影像, 是對傳統衛星遙感的一個(gè)非常好的補充。

目前無(wú)人機在植被群落研究中的應用主要有以下幾個(gè)方面:(1) 植物群落分類(lèi)與制圖, 如Mora等運用無(wú)人機獲取的可見(jiàn)光波段影像與有人駕駛飛機獲取的航片(包括可見(jiàn)光波段和近紅外波段)做融合處理, 對位于A(yíng)dventdalen的河流沖擊扇區域進(jìn)行植被制圖, 結果表明, 在物種水平上無(wú)法將禾本科、柳屬以及某些苔蘚植物區分開(kāi), 但可以很好的將植被與其他土地覆蓋類(lèi)分開(kāi);(2) 植物群落生物多樣性測定和監測, 如Getzin等基于無(wú)人機獲取的高分辨影像提取森林(溫帶)林窗, 以林窗特征來(lái)反映森林群落的生物多樣性, 通過(guò)計算景觀(guān)斑塊(林窗)指數, 結合實(shí)際植物樣方數據、土壤數據做線(xiàn)性相關(guān)分析, 結果顯示該方法可以有效估測溫帶森林的生物多樣性。Zhang等在鼎湖山設置20公頃的大樣地, 利用搭載數碼微單的無(wú)人機對其進(jìn)行植被動(dòng)態(tài)監測, 獲得其數字表面模型(Digital Surface Model, DSM), 結合數字高層模型(Digital Elevation, Model, DEM)計算出森林冠層高度, 并結合實(shí)際植物樣方數據、地形氣象數據等, 計算生物多樣性指數, 然后進(jìn)行數據的統計及相關(guān)性分析, 探討了利用無(wú)人機對森林群落進(jìn)行長(cháng)期監測的實(shí)用性與可行性;(3) 植物群落生物量估測, 何游云利用無(wú)人機獲取的遙感影像進(jìn)行單木林冠提取, 再根據實(shí)測數據建立單木預測模型, 然后根據樣地調查數據擬合研究區主要樹(shù)種的相關(guān)模型, 估測了研究區內不同樹(shù)種的地上生物量;(4) 森林群落結構分析, Wallace等利用搭載激光雷達的無(wú)人機獲取了研究區的3D點(diǎn)云數據, 對點(diǎn)云數據進(jìn)行處理, 得到了研究區內樹(shù)木位置、樹(shù)冠、冠層性狀等信息。Trichon[66]利用無(wú)人機航拍影像進(jìn)行熱帶雨林林冠拓撲結構和林冠樹(shù)種識別。

2.3 生態(tài)系統層次景觀(guān)空間生態(tài)學(xué)研究

    通過(guò)無(wú)人機可以收集氣溫、濕度等氣象數據, 同時(shí)結合數字正射影像(Digital Orthophoto Map, DOM)、數字表面模型和數字高層模型等數據, 有助于生態(tài)系統的監測和管理, 同時(shí)還可進(jìn)行生態(tài)評價(jià)、生態(tài)過(guò)程(如生態(tài)系統演替)等相關(guān)研究。梁婷等通過(guò)無(wú)人機獲取數據提取正射影像、水質(zhì)參數、水體理化指標和土地利用類(lèi)型等信息, 與研究區河流的底棲動(dòng)物完整性指數結合分析, 對遼河保護區干流上游河流生態(tài)系統健康進(jìn)行了評價(jià)。Homainejad和Rizos[48]對比分析了幾種不同類(lèi)型的無(wú)人機對不同規模的森林火災進(jìn)行監測, 探討出更好地將無(wú)人機技術(shù)與森林生態(tài)系統火災的監測預警結合起來(lái)的方法。此外, Nishar等嘗試利用無(wú)人機獲取的可見(jiàn)光信息和熱紅外信息對環(huán)境表溫度進(jìn)行監測, 這為利用無(wú)人機進(jìn)行生態(tài)監測提供了基礎。

     總體而言, 目前利用無(wú)人機平臺開(kāi)展空間景觀(guān)生態(tài)學(xué)的研究多為物種、種群和群落層次, 相對于衛星遙感而言, 無(wú)人機航空攝影能獲得更高時(shí)空分辨率的數據, 因此能開(kāi)展更加精細的物種和群落層次的研究。只有探索更好的運用無(wú)人機進(jìn)行物種、種群、群落水平研究的方法, 才能順利開(kāi)展運用無(wú)人機進(jìn)行生態(tài)系統與生態(tài)過(guò)程相關(guān)研究。由于受當前小型無(wú)人機的飛行時(shí)間限制, 當前研究的空間尺度相對較小, 所以針對生態(tài)系統和景觀(guān)層次的研究相對較少, 但這也必然是將來(lái)無(wú)人機應用發(fā)展的一個(gè)重要趨勢之一.

3 展望

隨著(zhù)系統集成技術(shù)的發(fā)展, 無(wú)人機搭載的傳感器將更加多樣, 這將為生態(tài)學(xué)研究中的空間信息獲取帶來(lái)更多可能性。Anderson和Gaston指出無(wú)人機技術(shù)將會(huì )對空間生態(tài)學(xué)帶來(lái)革命性的發(fā)展。

首先, 由于無(wú)人機的靈活性, 且可以搭載多樣的傳感器, 因此可以獲得類(lèi)型多樣, 高時(shí)間、高空間、高光譜分辨率的低空航拍遙感數據, 尤其是大量的航空正射影像、雷達影像、高光譜影像數據等等(表 1)。然而這些無(wú)人機航拍影像, 具有數據量大, 重疊度高、方向變異大, 以及受地形和無(wú)人機飛行角度和姿態(tài)等影響造成航拍影像通常變形大, 因此對數據處理和解譯帶來(lái)很大的挑戰。但是這也勢必會(huì )推動(dòng)無(wú)人機遙感數據處理、解譯和分析等方法的迅速發(fā)展。例如, 景觀(guān)指數法是進(jìn)行景觀(guān)格局和過(guò)程分析的最常用方法, 然而基于2D的衛星遙感影像數據發(fā)展起來(lái)的2D景觀(guān)指數存在諸多限制, 尤其是忽略了地物景觀(guān)(如植物群落、城市建筑等等)的垂直3D結構。當前, UAV搭載雷達(Lidar)傳感器能獲得植物群落和建筑物等的3D結構, 這為我們發(fā)展真正的3D景觀(guān)指數, 進(jìn)行景觀(guān)單元的3D結構分析帶來(lái)可能。

其次, 傳統植物生理生態(tài)學(xué)和功能生態(tài)學(xué)主要依賴(lài)于野外采樣獲取植物群落中植物樣品的生理特征(如水分含量、葉綠素、胡蘿卜素等), 光合作用能力, 以及植物葉片功能性狀特征等。因此傳統野外采樣很難獲得植物群落生理及其葉片等功能性狀的空間格局特征。當前, 由于無(wú)人機可以搭載高級高光譜傳感器, 可以獲取森林生態(tài)系統林冠植物物種的功能性狀特征, 包括其物理和生理的功能性狀, 從而可以進(jìn)行森林生態(tài)系統生理特征及功能性狀空間制圖, 進(jìn)而促進(jìn)空間功能生態(tài)學(xué)發(fā)展。這將有助于將來(lái)更準確的進(jìn)行生物多樣性評估、森林結構分析、林木蓄積量估測, 以及生物量估測等等, 進(jìn)而促進(jìn)生態(tài)系統、景觀(guān)服務(wù)的評估以及生物多樣性保護研究發(fā)展。

此外, 格局與生態(tài)過(guò)程分析長(cháng)期以來(lái)是景觀(guān)生態(tài)學(xué)的核心研究?jì)热葜?。由于受傳統衛星遙感數據空間分辨率的影響, 傳統“斑塊—廊道—基質(zhì)”景觀(guān)格局研究范式的景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究主要關(guān)注干擾以及破碎化過(guò)程等, 通常忽略了不同景觀(guān)單元或斑塊內部和斑塊之間的生態(tài)過(guò)程。無(wú)人機搭載不同的傳感器能獲取物種、種群和群落等層次上的高時(shí)空分辨率的影像數據, 從而為我們從空間上開(kāi)展物種遷移、種群競爭、群落演替, 乃至生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)等生態(tài)過(guò)程與格局的關(guān)系研究提供可能。同時(shí)無(wú)人機影像能提取景觀(guān)單元和植物群落的3D結構, 從而為我們提取小尺度上的生態(tài)交錯帶和行道樹(shù)、籬笆、田埂等小景觀(guān)單元, 并為分析其景觀(guān)格局和過(guò)程提供可能。

再次, 近年來(lái)由于城鎮化的迅速發(fā)展, 形成一種特別的高異質(zhì)性的城市景觀(guān), 而這一特別的景觀(guān)在繼續不斷發(fā)展擴大。景觀(guān)生態(tài)學(xué)家們將景觀(guān)生態(tài)學(xué)的理論與方法應用于城鎮化研究中, 并發(fā)展形成了“城市景觀(guān)生態(tài)學(xué)(Urban Landscape Ecology)”這一新興學(xué)科。無(wú)人機遙感技術(shù)可以廣泛的應用于城市的景觀(guān)單元提取、城市熱島效應監測、城市小氣候測定以及城市格局變化和城市生態(tài)環(huán)境效應等研究中。

最后, 尺度和尺度轉換是生態(tài)學(xué)和地理學(xué)的研究核心問(wèn)題之一。多年來(lái), 許多生態(tài)學(xué)和地理學(xué)工作者針對景觀(guān)格局分析和尺度轉換中的難點(diǎn)開(kāi)展了大量工作, 試圖提出可以進(jìn)行尺度轉換的科學(xué)方法。然而由于尺度效應的復雜性和尺度轉換過(guò)程的不確定性, 目前這項研究仍然缺乏突破性進(jìn)展。由于無(wú)人機低空遙感的近地面性和靈活性, 一方面能獲得非常高的空間分辨率遙感影像, 另一方面也可以獲得高時(shí)間分辨率的遙感數據, 這為空間格局尺度和過(guò)程尺度轉換方法發(fā)展帶來(lái)契機。

總體而言, 技術(shù)的革新能促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展, 無(wú)人機技術(shù)的發(fā)展將為生態(tài)學(xué)研究的帶來(lái)新的機遇與挑戰。利用無(wú)人機遙感技術(shù)可以進(jìn)行重復采樣, 定制影像數據, 追蹤監測, 只有充分利用技術(shù)的進(jìn)步, 我們才不會(huì )錯過(guò)自然生態(tài)中的關(guān)鍵事件。


來(lái)源:張志明, 徐倩, 王彬, 孫虎, 耿宇鵬, 田冀. 無(wú)人機遙感技術(shù)在景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的應用. 生態(tài)學(xué)報, 2017, 37(12): 4029-4036.


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