学术前沿-开拓无人机中药资源调查行业应用新领域
录入时间:2022-04-30 11:25:00 点击: 次
无人机全称“无人驾驶飞行器”（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是硬件发展和应用极为迅猛的新兴方向。无人机遥感摄影是无人机的重要应用领域，具有高机动性、高时效性、高分辨率、云下飞行和低成本等优势，在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用广泛无人机在农业、安防、救援、环境保护等各行各业的应用。
课题组认为，在各行业野外工作中，无人机由于部署快、垂直视角、效率高已体现出无与伦比的优势。在中药资源调查领域，野生中药调查费时费力且调查面积有限，特别是在高原、高山、荒漠、原始森林等交通恶劣地区效率低下、极为艰辛，难以满足实时、准确的要求；无人机为我们准确掌握药材资源蕴藏量提供了可行路径。
目前我们课题组承担国家自然科学基金项目（82073964）“基于机器视觉识别的野生药用植物蕴藏量评估技术研究 ”，采用无人机结合人工智能算法，能够准确识别10cm直径的独一味和2cm直径的龙胆花，并且识别率分别达到85%、90%以上，基本实现了顶层生态层片高原野生药用植物小目标识别。这些应用实践对于野生中药资源评估具有积极的探索价值，为实现有效、准确、动态资源评估提供了有益的行业应用参考。
图1 一级濒危藏药独一味Lamiophlomis rotata (Benth. ex Hook. f.) Kudo
图2 基于Mask-CNN算法的阿坝县样地独一味识别
图3 一级濒危藏药大花龙胆Gentiana szechenyii Kanitz
图4 基于YOLO5算法的泽库县样地大花龙胆识别
图5 都江堰市石羊镇川芎栽培基地无人机影像获取
在大面积栽培中药材的调查应用中，课题组采用多源光谱无人机遥感技术，结合多种机器学习算法，以都江堰市川芎产区为研究区，开展川芎栽培面积提取、川芎长势分析和川芎产量评估技术等研究。尝试以川芎作为川产道地药材代表，在川产道地中药材种植监测等方面提供技术参考。
图6 不同算法对都江堰市石羊镇都江堰栽培地块识别结果
近期俄乌战争大量使用无人机的事实告诉我们，无人机的行业应用拓展及算法研究是科研应用研究的前沿。对于中药资源学工作者来说，我们不仅要在传统中药资源保护与开发方式上进行开拓，更要时刻把握前沿科技的更替，积极融合不同领域前沿技术，促使中药资源的保护与开发始终紧跟时代技术的发展，为中药资源领域发展注入新活力。
(图/文 艾莉)
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