分享基于无人机遥感的植被覆盖度测量实验经验,主要任务是利用大疆Mavic 3无人机进行植被覆盖度地面测量,包含样方设计、航线规划、现场拍摄以及借助AI算法计算覆盖度。
一、实验概况与目的
实验测量的植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover, FVC)定义为植被地上部分垂直投影面积占统计区总面积的百分比,是反映生态环境状态的重要参量,传统地面测量耗时耗力,而无人机遥感凭借其高机动性和高分辨率成为主流手段。本次实验的主要目的是:
- 掌握无人机遥感监测的标准化操作流程
- 学习植被覆盖度地面测量的技术方法
- 熟悉使用AI(DeepSeek算法)完成植被覆盖度计算
- 总结无人机监测中的常见问题及解决方案二、技术方法与工作流程
二、技术方法与工作流程
2.1 植被覆盖度地面测量技术简介
植被覆盖度指单位面积内植被冠层(叶、茎、枝)垂直投影面积所占的比例。目前最常用的地面测量方法是照相法——利用数码相机或无人机拍摄样方照片,然后通过图像识别计算植被像素占比。本次实验采用无人机垂直向下拍摄小样方(1m×1m),再通过算法批量计算覆盖度。
2.2 工作流程全记录
整个流程分为三个阶段:前期准备、现场作业、数据处理。下面逐一展开。
2.2.1 前期准备
① 样方设计
基于最新的高分影像(如Google Earth、91卫图),在测区内选择具有代表性的样方,确保覆盖不同植被类型(草地、灌木等)和覆盖度梯度。每个样方大小为10m×10m,并在其中均匀布设9个1m×1m的小样方用于地面验证。
② 设备检查
使用的设备是大疆Mavic 3,每次出发前必须完成以下检查:
| 检查项目 | 标准要求 | 检查方法 |
|---|---|---|
| 电池电量 | ≥80% | 短按电池开关查看指示灯 |
| 螺旋桨 | 无损坏,安装正确 | 目视检查,确认标记对应 |
| 存储卡 | 剩余空间≥32GB | 在DJI Fly App中查看 |
| 云台 | 无遮挡,可自由活动 | 开机观察云台自检 |
| 固件版本 | 最新版本 | 连接DJI Fly检查更新 |
③ 飞行计划
在DJI Fly App中规划自动航线:
- 飞行高度:根据样方大小设置,一般15~20m可保证地面分辨率优于1cm
- 重叠率:航向80%,旁向70%(确保后期拼接或覆盖度计算无遗漏)
- 飞行速度:平稳模式5m/s
2.2.2 现场作业
① 样方定位
使用RTK或高精度GPS测量样方四个角点坐标,并在现场用标尺或喷漆标记。对于1m×1m小样方,采用预先制作好的1m×1m样方框放置在地面。

② 无人机飞行
- 自动航线飞行:起飞后执行预设航线,获取整个样方的正射影像。
- 手动拍摄小样方:切换至手动模式,将无人机悬停在小样方正上方2m高度,云台角度调至-90°(垂直向下),拍摄照片。注意保持画面清晰,避免阴影遮挡。
③ 地面测量 同时使用数码相机垂直拍摄小样方照片,并记录样方内植被类型、高度等信息,用于后续验证。


