无人机

使用eBee无人机重建地形,古生态系统重焕生机!

最近eBee越来越多地参与到环境保护的项目中。Pro Natura是一个国际非盈利环境保护组织,全球成员超过10万人。Pro Natura联系我们瑞士总部,希望我们协助他们的一个生物多样性保护项目­­­­­­——使用eBee对一个需要重建的古泥炭沼泽生态系统进行测绘,创建正射影像图与地面模型



1区的重建工作完成后, 大量的表层积水与新生的深绿色丛生植物都表明此处的生态呈健康状态。


重要却在衰退的自然资源


泥炭沼泽是一种特殊的生态环境。它们在被水淹没的地方历经几个世纪发展而成。在被水淹没的环境中,那些负责有机物分解的微生物无法生存,因此死去的植物无法腐烂,而且层叠起来,渐渐地就生成了大量沉积的泥炭。


这种沼泽吸引了一些特定的植物与动物在这里生存,其中有不少属于珍稀种类,因此这种沼泽对于保持生物多样性具有重要意义。但这样的生态系统现在已经十分稀少。


比如,在瑞士这样的泥炭沼泽只占国土面积的0.5%,却生活着瑞士25%濒临灭绝的维管束植物。生活在这种沼泽里的动植物只能在这种特殊的环境中生存。 同时,从全球而言,这种泥炭沼泽只占地球陆地面积的3%,却储藏着地球上三分之一的煤炭资源。


为什么泥炭沼泽变得这么稀少了呢? 答案涉及两个方面:在过去几个世纪煤炭的大量开采;农业用地的开发利用。而且地球上这类环境的在地表也处于持续削减的趋势。有研究记录:从1997年至2002年地球上泥炭沼泽就减少了10%

 

泥潭沼泽重建项目


此次eBee测绘的是位于Forrenmoos的一处雨水大量沉积的沼泽,靠近瑞士中部的卢塞恩城市。


2014Pro Natura联系我们协助此处的再生项目。我们提供精确的地面模型以供Pro Natura自然保护区与湿地项目主任Bastien Amez-Droz先生规划这个沼泽三个区域的恢复重建­­­­­­——项目目的是对沼泽地形进行重建以获得更多的水,保证此处沼泽的生态健康。



此照片为Pro Natura保护的沼泽,拍摄于地形重建工作开始前。 eBee数据中蓝色与绿色部分分别表示多余地形(太高)与缺乏地形(太低),红点代表的是地形重建工作中需要砍掉的树木。



此处原有的一个排水系统也在此项目中进行了关闭。


对这种精密的重建工作,最关键的是让Pro Natura准确地理解这处沼泽地形、地貌与水文功能。但联合地形地貌政府办公室Swisstop原来提供的模型精度太低,无法满足此次重建工作精确规划的要求。而且低精度的模型也意味着需要传统的人力地面测量进行补充,需要承担更多的成本。对此次沼泽重建工作, 提供5-10cm精度的地形模型是最理想的。


了解到无人机测绘可以弥补这种精度差,Bastien先生联系我们请求协助。他要求我们对这处沼泽进行航空拍摄,并在后期将这些航空图像转化为3D数字表面模型(DSMs)


 “我们将从eBee获得的3D数字表面模型导入Esri ArcGIS软件,然后通过软件为重建项目其中的一个重建区设计了一个三级阶梯的地形”Bastien先生说到,我们选择这种地形是为了大量增加沼泽的积水,这是沼泽系统恢复的第一步,有了积水沼泽才能进一步焕发生机。


使用eBee对第一处重建区域进行了两个航次的飞行后,我们生成并向Bastien先生提供了3D数字表面模型。然后,Bastien先生借助3D数字表面模型精确地规划出每级阶梯的高度,计算从沼泽的哪处运出泥炭修造新阶梯。此工作的目标是为了保证重建工作的前后此泥炭总量不变­­­­­­——并且无其他物质混入此处,无泥炭剩余。此举是为了将环境影响与污染降到最低。


在地形重建工作中,Bastien先生与他的小组共移动了约200立方的泥炭。



依据我们对此地的3D数字表面模型,Pro Natura委托了当地一家企业移动了约200立方的泥炭。




随着此处的第二与第三级阶梯建造完毕,此处迅速增加了大量积水。



上图为Pro Natura重建的沼泽区域的正射影像图。左边部分是Lucerne canton 2014年完成的重建项目;右边是此次项目完成重建的部分。


使用eBee生成的3D数字表面模型,让Pro Narura的小组可以精确规划阶梯的高度,并计算从哪处移动现有的泥炭来建造阶梯。


积水增长


我们今年7月份回到Forrenmoos,就在沼泽地形重建工作几月后,我们发现这个项目已经呈现出我们希望看到的状态,所以我很开心。”Bastien先生说,那里现在甚至有了足够的水让蜻蜓在那里产卵。现在沼泽已经有大量镖鲈在那里生活。很明显这处沼泽现在非常潮湿并伴有洪水发生,这正是我们想要的结果。



泥炭苔藓,泥炭沼泽的重要组成部分正在此处蔓延生长。

 

eBee测绘项目的各项数据


· 项目时间:2014
· 测绘地点:两处(1处为立即重建,另一处为将来重建。)
· 测绘时间:半天
· eBee项目员工:3名
· Pro Natura员工:1名
· 总共航次:4次(两次在1区飞行,另两次在2区飞行)
· 飞行覆盖面积:

飞行1&2(1区):0.23平方公里

飞行3&4(2区):0.35平方公里
· 运载相机:RGB相机
· 获取图像总数:1061张
· 正射影像精度:3.4cm/像素
· 数字表面模型精度:4.4cm/像素


作为全球销量最高的微小型工业级无人机,senseFly公司的eBee系列无人机在世界各地多个行业得到应用,并被评价为提供高效低成本测绘方案的理想测绘工具。


大佥国际有限公司为senseFly公司中国区官方代理,将陆续为中国客户分享这些应用案例,希望给中国客户带来启发,更好地管理自己的资产。


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