消灭入侵者互花米草
发布时间:2024-04-02
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  植被生长情况图像经过三原色色彩通道分离处理后,清晰地呈现在眼前,四航局江苏南通海洋生态保护修复项目负责人王奎武充满信心地说:“依靠这项技术,我们治理互花米草的工作必定能事半功倍!”

  该项目位于江苏南通启东市江海产业园,地处蒿枝港-塘芦港沿岸海域,建设内容包括海堤生态化、互花米草治理与滨海湿地修复、潮汐交换通道修复等。
  项目团队治理任务中最棘手的便是处理一种被列入《中国外来入侵物种名单》的多年生草本植物——互花米草。大量繁殖的互花米草严重破坏了近海海生动植物的栖息环境。在这个“生态杀手”的破坏下,南通市海滨的原生生态系统受到很大威胁,往日常见的水鸟也另寻家园。项目团队不仅要发现互花米草并精准清除,更要在后续过程中挡住其反扑,寻找、持续监控其分布状况成为团队的首要任务。
  地表植被监控常用的监测技术由于受到地面杂波干扰,在监控过程中易出现数据失真现象。对此,王奎武说:“我们必须找到一种更高效的监测方式,否则治理很容易变成一场‘拉锯战’。”项目副经理刘响提议:“既然常规手段不行,我们不如尝试改用无人机航拍测绘方式。”项目团队着手运用无人机展开航拍测绘。为在航拍基础上进一步排除地面杂波干扰,提升测绘准确性,团队先通过激光扫描技术建立地表形状的立体模型,随后再使用无人机对植被生长区地表进行垂直航拍,保证拍摄角度的统一。
  地面杂波干扰的问题解决了,但是团队发现航拍易受环境光照影响,从而影响测绘精度。刘响便在无人机上打起了主意,他带领团队在无人机上安装了一套光照监控设备,在每一次拍摄任务中同步收集待识别区域的环境光照度,参照这份数据,团队能对所摄图像进行精准的亮度补偿调整。
  虽然成功排除了监测中的干扰因素,但是面对庞大的图片信息数据,需要更优方法高效处理。这天,王奎武看到项目部宣传员正在调整拍摄的新闻照片,只见他单选图片的“红色”通道,所需数据信息便能直观呈现。王奎武灵光一闪:“数码图像的信息都是由数种颜色信息混合表达的,或许可以把图片的复杂颜色信息进行‘拆解’,让单通道图仅显示单一颜色信息,说不定更容易获取图片上拍摄的有关互花米草的分布情况。”
  基于这个想法,王奎武立即组织项目团队将照片数据进行三原色色彩通道分离处理,并为处理后的灰度图像设计针对分析算法。刘响对检测结果欣喜不已:“三原色色彩通道分离处理让植被的光谱特征一目了然,在单通道模式下,可以看到互花米草生长状况不同的区域颜色差异明显,我们可以针对这一点快速建立起可靠的分析模型。”
  依靠这套技术,项目团队得以实现0.5像素分辨率级别的高精确度、高效率监测,治理工作快速推进,互花米草分布区域大面积减少,本土植株群落的生存状况逐渐好转。看着重现于南通海滨的水鸟身影,王奎武露出了笑容。

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  • 来源:四航局