【技術創(chuàng)新】激光技術提高林地航空成像水平
來源:發(fā)布時間:2017-04-27
2016年12月2日
此圖顯示出英國米爾頓凱恩斯(Milton Keynes)地區(qū)植被高度變化情況。
圖片提供:英國??巳兀‥xeter)大學
需要更大圖片請見:https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/128076.php
一項突破性的機載綠地3D成像技術能夠對促進生物多樣性、幫助人類福祉以及保護熱帶雨林起到積極作用。英國??巳兀‥xeter)大學科學家通過利用機載激光掃描技術和圖像處理新方法已經(jīng)能夠創(chuàng)建出揭示從樹頂?shù)降孛娴闹脖粡碗s結構的詳實3D地圖。
空中測量植被的其他技術之前,僅能夠基于高分辨率對樹冠頂部進行制圖,而對其林下(樹下的灌木叢)部分只能進行基于較粗糙分辨率精度的估測,缺少諸如林地道路、鹿群食草區(qū)以及城市地區(qū)灌木林的詳細信息。
Exeter大學學者開發(fā)的新方法利用一種被稱作波形激光雷達的系統(tǒng)生成了遠比現(xiàn)有技術更為詳細地3D影像,可以基于相當高的空間分辨率從植被上方進行大范圍測量以及對樹下的小細節(jié)進行辨認。該研究項目負責人Karen Anderson博士闡釋了隱蔽的下層木忽視問題導致測量綠地的其他方法中存有偏頗的原因。
她指出,植被樹冠是非常復雜的3維結構,目前這是第一次,研究人員能夠對一個非常大的區(qū)域的樹冠下面進行測量。這種方法對涉及促進城市地區(qū)生物多樣性、便捷行走路線測量以及監(jiān)測從城市到熱帶雨林地區(qū)的動植物棲息地健康狀況等多用途應用問題具有很大潛力。
之前的研究結果展示綠地如何促進人類福祉,研究人員希望在從英國盧頓、貝德福德和米爾頓凱恩斯地區(qū)獲得的這些機載數(shù)據(jù)能夠用于提高生物多樣性認知以及對居住在城鎮(zhèn)和城市地區(qū)人們帶來的影響問題。
Exeter 大學彭林(Penryn)校區(qū)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所Anderson博士表示,除此以外,該方法還使得研究人員能夠對這些綠地之間的關聯(lián)性問題進行了解,通過從諸如鳥類的角度進行3D形式探索。例如,該數(shù)據(jù)能夠向研究人員展示出,通過對某些特定地區(qū)植被進行管理,就有可能在改善環(huán)境方面產(chǎn)生超乎比例的影響。此方法也能夠使得研究人員了解私人花園對城市生物多樣性產(chǎn)生的影響。沒有這個方法做基礎,幾乎不可能收集到大多數(shù)私人花園的數(shù)據(jù)。研究人員知曉花園有著復雜結構,對城市環(huán)境具有重要功能。
植被3D結構影響生態(tài)功能和過程,提供了一項動植物棲息地和生物量指標,影響天氣和氣候。
一個類似Exeter研究團隊使用的傳感器,稱作全球生態(tài)系統(tǒng)動力學研究(GEDI),將于2019年早期加入國際空間站。
該論文第一作者Steven Hancock博士進行算法編碼,在近期調(diào)動前往美國馬里蘭大學進行美國國家航空航天局(NASA)GEDI項目工作前,參與了Exeter大學項目工作。Hancock博士表示,為此研究項目開發(fā)的計算機程序可免費使用,正應用NASA數(shù)據(jù)進行作為GEDI儀器校準和測試工作的一部分。
原文題目:Laser technique boosts aerial imaging of woodlands
資料來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161130130520.htm
(王化編譯,殷永元審核)
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