本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理?，尤其涉及一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、生物多樣性保護是當今國際社會最為矚目的重大環(huán)境問題之一。生物多樣性保護工作的不斷深入推進，需要長期連續(xù)的對生物多樣性的現(xiàn)狀、變化開展監(jiān)測。

2、目前，生物多樣性監(jiān)測仍主要依賴傳統(tǒng)的地面物種調(diào)查和監(jiān)測方法，如樣方法、標記重捕法、陷阱法等，這些方式存在耗時長、人力成本高、工作效率低的問題，具有一定破壞性且很難滿足大面積調(diào)查，易受調(diào)查水平、氣候、地形因素干擾，調(diào)查時間上的連續(xù)性和空間上的代表性難以保證，導致監(jiān)測結(jié)果準確性不高。

3、因此，如何降低人力成本，并提高生物多樣性監(jiān)測結(jié)果準確性成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中生物多樣性監(jiān)測方法人力成本高，且監(jiān)測結(jié)果準確性低的問題。

2、本發(fā)明提供一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法，包括如下步驟。

3、基于天基衛(wèi)星拍攝獲得的遙感影像信息，生成第一生物數(shù)據(jù)；

4、基于無人機拍攝獲得的遙感影像信息，生成第二生物數(shù)據(jù)；

5、基于鐵塔群采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第三生物數(shù)據(jù)；

6、基于移動巡護車采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第四生物數(shù)據(jù)；

7、基于地面定點觀測設備采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第五生物數(shù)據(jù)；

8、對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行融合，得到集成生物數(shù)據(jù)；

9、基于所述集成生物數(shù)據(jù)，確定核心監(jiān)測指標；

10、基于所述核心監(jiān)測指標，確定生物多樣性分析結(jié)果。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法，所述對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行融合，得到集成生物數(shù)據(jù)，包括：

12、對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行歸一化處理，對應得到第一歸一化生物數(shù)據(jù)、第二歸一化生物數(shù)據(jù)、第三歸一化生物數(shù)據(jù)、第四歸一化生物數(shù)據(jù)和第五歸一化生物數(shù)據(jù)；

13、對所述第一歸一化生物數(shù)據(jù)、所述第二歸一化生物數(shù)據(jù)、所述第三歸一化生物數(shù)據(jù)、所述第四歸一化生物數(shù)據(jù)和所述第五歸一化生物數(shù)據(jù)進行時空融合處理，得到集成生物數(shù)據(jù)。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法，所述對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行歸一化處理，對應得到第一歸一化生物數(shù)據(jù)、第二歸一化生物數(shù)據(jù)、第三歸一化生物數(shù)據(jù)、第四歸一化生物數(shù)據(jù)和第五歸一化生物數(shù)據(jù)，包括：

15、對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)中的遙感影像數(shù)據(jù)進行解析，得到第一解析數(shù)據(jù)、第二解析數(shù)據(jù)、第三解析數(shù)據(jù)、第四解析數(shù)據(jù)和第五解析數(shù)據(jù)；

16、對所述第一解析數(shù)據(jù)、所述第二解析數(shù)據(jù)、所述第三解析數(shù)據(jù)、所述第四解析數(shù)據(jù)和所述第五解析數(shù)據(jù)進行幾何粗校正，得到第一校正數(shù)據(jù)、第二校正數(shù)據(jù)、第三校正數(shù)據(jù)、第四校正數(shù)據(jù)和第五校正數(shù)據(jù)；

17、基于所述第一校正數(shù)據(jù)、所述第二校正數(shù)據(jù)、所述第三校正數(shù)據(jù)、所述第四校正數(shù)據(jù)和所述第五校正數(shù)據(jù)的輪廓特征與灰度特征，進行多尺度分層自動匹配，對應得到第一歸一化生物數(shù)據(jù)、第二歸一化生物數(shù)據(jù)、第三歸一化生物數(shù)據(jù)、第四歸一化生物數(shù)據(jù)和第五歸一化生物數(shù)據(jù)。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法，所述對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行歸一化處理，對應得到第一歸一化生物數(shù)據(jù)、第二歸一化生物數(shù)據(jù)、第三歸一化生物數(shù)據(jù)、第四歸一化生物數(shù)據(jù)和第五歸一化生物數(shù)據(jù)，包括：

19、基于參考遙感數(shù)據(jù)，對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)中的遙感影像數(shù)據(jù)進行降采樣空間幾何一致化處理，得到第一采樣數(shù)據(jù)、第二采樣數(shù)據(jù)、第三采樣數(shù)據(jù)、第四采樣數(shù)據(jù)和第五采樣數(shù)據(jù)；

20、基于預置知識約束條件，對所述第一采樣數(shù)據(jù)、所述第二采樣數(shù)據(jù)、所述第三采樣數(shù)據(jù)、所述第四采樣數(shù)據(jù)和所述第五采樣數(shù)據(jù)進行多元變化檢測，篩選得到第一檢測數(shù)據(jù)、第二檢測數(shù)據(jù)、第三檢測數(shù)據(jù)、第四檢測數(shù)據(jù)和第五檢測數(shù)據(jù)；

21、基于不變特征點，使用正交回歸方法建立所述參考遙感數(shù)據(jù)與所述第一檢測數(shù)據(jù)、所述第二檢測數(shù)據(jù)、所述第三檢測數(shù)據(jù)、所述第四檢測數(shù)據(jù)、所述第五檢測數(shù)據(jù)之間的關(guān)系模型；

22、基于各所述關(guān)系模型，分別對所述第一檢測數(shù)據(jù)、所述第二檢測數(shù)據(jù)、所述第三檢測數(shù)據(jù)、所述第四檢測數(shù)據(jù)和所述第五檢測數(shù)據(jù)進行輻射校正，對應得到第一歸一化生物數(shù)據(jù)、第二歸一化生物數(shù)據(jù)、第三歸一化生物數(shù)據(jù)、第四歸一化生物數(shù)據(jù)和第五歸一化生物數(shù)據(jù)。

23、本發(fā)明還提供一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測裝置，包括如下模塊：

24、第一生成模塊，用于：基于天基衛(wèi)星拍攝獲得的遙感影像信息，生成第一生物數(shù)據(jù)；

25、第二生成模塊，用于：基于無人機拍攝獲得的遙感影像信息，生成第二生物數(shù)據(jù)；

26、第三生成模塊，用于：基于鐵塔群采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第三生物數(shù)據(jù)；

27、第四生成模塊，用于：基于移動巡護車采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第四生物數(shù)據(jù)；

28、第五生成模塊，用于：基于地面定點觀測設備采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第五生物數(shù)據(jù)；

29、數(shù)據(jù)融合模塊，用于：對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行融合，得到集成生物數(shù)據(jù)；

30、指標確定模塊，用于：基于所述集成生物數(shù)據(jù)，確定核心監(jiān)測指標；

31、結(jié)果分析模塊，用于：基于所述核心監(jiān)測指標，確定生物多樣性分析結(jié)果。

32、本發(fā)明還提供一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

33、天基衛(wèi)星子系統(tǒng)，用于拍攝獲得遙感影像信息；

34、無人機，用于拍攝獲得遙感影像信息；

35、鐵塔群，用于采集獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)；

36、移動巡護車，用于采集獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)；

37、多個地面定點觀測設備，用于采集獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)；

38、處理器，用于基于天基衛(wèi)星拍攝獲得的遙感影像信息，生成第一生物數(shù)據(jù)；基于無人機拍攝獲得的遙感影像信息，生成第二生物數(shù)據(jù)；基于鐵塔群采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第三生物數(shù)據(jù)；基于移動巡護車采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第四生物數(shù)據(jù)；基于地面定點觀測設備采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第五生物數(shù)據(jù)；對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行融合，得到集成生物數(shù)據(jù)；基于所述集成生物數(shù)據(jù)，確定核心監(jiān)測指標；基于所述核心監(jiān)測指標，確定生物多樣性分析結(jié)果。

39、根據(jù)本發(fā)明提供的一種“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測系統(tǒng)，所述地面定點觀測設備包括高清相機、可見-紅外相機、鳥類聲紋儀、地面成像光譜儀、高光譜成像儀、高光譜相機、激光雷達、熱紅外相機、全站儀、gps中的至少一種。

40、本發(fā)明還提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上述任一種所述“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法。

41、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法。

42、本發(fā)明還提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測方法。

43、本發(fā)明提供的“五基”協(xié)同生物多樣性立體遙感監(jiān)測系統(tǒng)及方法，基于天基衛(wèi)星拍攝獲得的遙感影像信息，生成第一生物數(shù)據(jù)；基于無人機拍攝獲得的遙感影像信息，生成第二生物數(shù)據(jù)；基于鐵塔群采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第三生物數(shù)據(jù)；基于移動巡護車采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第四生物數(shù)據(jù)；基于地面定點觀測設備采集獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成第五生物數(shù)據(jù)；對所述第一生物數(shù)據(jù)、所述第二生物數(shù)據(jù)、所述第三生物數(shù)據(jù)、所述第四生物數(shù)據(jù)和所述第五生物數(shù)據(jù)進行融合，得到集成生物數(shù)據(jù)；基于所述集成生物數(shù)據(jù)，確定核心監(jiān)測指標；基于所述核心監(jiān)測指標，確定生物多樣性分析結(jié)果。天基衛(wèi)星遙感可以滿足長時間序列連續(xù)的、大尺度空間范圍覆蓋的、回溯一致性高的生物多樣性監(jiān)測；航空無人機遙感可以到達生物多樣性豐富的偏遠地區(qū)，具有高可達性、高精度、快速響應、數(shù)據(jù)實時回傳等優(yōu)勢；空基（鐵塔群）遙感可以根據(jù)生物多樣性狀況定制部署，具有數(shù)據(jù)豐富、高精度、高頻次、連續(xù)實時、快速響應的優(yōu)勢；移動巡護監(jiān)測車觀測可以搭載多種遙感監(jiān)測載荷，具有高精度、高效率、高機動性、可與巡護監(jiān)管聯(lián)動等優(yōu)勢；地面定點觀測具有豐富的觀測設備，能夠?qū)ι锒鄻有赃M行長期不間斷監(jiān)測，監(jiān)測精度高，可實現(xiàn)全天候持續(xù)監(jiān)測；本方案結(jié)合天基衛(wèi)星遙感、航空無人機遙感、空基（塔基）遙感、移動巡護監(jiān)測車觀測、地面定點觀測獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，充分結(jié)合其各自在生物多樣性監(jiān)測的優(yōu)勢和監(jiān)測特性，降低人力成本，保證監(jiān)測時間上的連續(xù)性和空間上的代表性，大幅提高生物多樣性監(jiān)測的指標豐富性與監(jiān)測精確度。