《林業(yè)無人機應用》期末考試復習題庫(附答案)一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種無人機類型因垂直起降特性，更適合復雜地形的林業(yè)小班調(diào)查？A.固定翼無人機B.多旋翼無人機C.無人直升機D.撲翼無人機答案：B2.林業(yè)病蟲害監(jiān)測中，多光譜傳感器的核心作用是：A.獲取高分辨率可見光圖像B.捕捉植物反射光譜中的特征波段（如紅邊、近紅外）C.監(jiān)測林冠層溫度異常D.測量林分高度答案：B3.無人機林業(yè)巡檢時，為避免漏拍，相鄰影像的重疊度通常需控制在：A.10%20%B.30%40%C.50%60%D.70%80%答案：D4.以下哪項不是林業(yè)無人機作業(yè)前需確認的關(guān)鍵參數(shù)？A.飛行高度B.電池剩余容量C.目標區(qū)域的GPS信號強度D.無人機生產(chǎn)廠家答案：D5.熱紅外傳感器在森林防火中的主要應用是：A.繪制林相圖B.識別未燃盡的地下火點C.統(tǒng)計過火面積D.監(jiān)測林木胸徑答案：B6.用于林業(yè)資源調(diào)查的激光雷達（LiDAR）傳感器，其核心功能是：A.分析植被葉綠素含量B.穿透冠層獲取地形與樹高數(shù)據(jù)C.監(jiān)測病蟲害早期癥狀D.識別林火煙霧答案：B7.我國《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，微型無人機（空機重量≤0.25kg）在適飛空域內(nèi)飛行：A.需提前1天報備B.無需實名登記C.禁止夜間飛行D.需持有駕駛員執(zhí)照答案：B8.林業(yè)無人機影像拼接時，若出現(xiàn)“鬼影”（重影），最可能的原因是：A.飛行速度過快導致影像模糊B.重疊度過低C.傳感器曝光參數(shù)不一致D.風力過大引起無人機晃動答案：C9.下列哪項不屬于無人機林業(yè)應用的優(yōu)勢？A.降低人工踏查的安全風險B.實現(xiàn)高頻次、大范圍監(jiān)測C.完全替代人工地面調(diào)查D.提供高精度空間數(shù)據(jù)答案：C10.多旋翼無人機在林業(yè)作業(yè)中，電池續(xù)航時間通常為：A.515分鐘B.2030分鐘C.4060分鐘D.60分鐘以上答案：B11.林業(yè)無人機航線規(guī)劃時，“航高”的確定需綜合考慮：A.傳感器分辨率要求與地形起伏B.無人機品牌C.作業(yè)當天的風向D.操作人員經(jīng)驗答案：A12.用于森林蓄積量估算的無人機數(shù)據(jù)，需重點提取的參數(shù)是：A.冠層覆蓋度B.樹高、胸徑、株數(shù)C.土壤濕度D.林緣邊界答案：B13.無人機林業(yè)巡檢中，“正射影像”的主要作用是：A.反映地物高度差異B.提供無畸變的平面地圖C.分析光譜特征D.監(jiān)測林冠層溫度答案：B14.以下哪種情況會導致無人機林業(yè)影像的幾何精度下降？A.使用RTK差分定位B.飛行時未設(shè)置地面控制點（GCP）C.傳感器焦距固定D.影像重疊度達標答案：B15.林業(yè)無人機作業(yè)中，“避障系統(tǒng)”的核心傳感器是：A.毫米波雷達與視覺攝像頭B.多光譜相機C.熱紅外傳感器D.激光高度計答案：A16.無人機監(jiān)測森林盜伐時，需重點對比的歷史數(shù)據(jù)是：A.年降水量B.林分類型分布圖C.土壤類型圖D.前3年同期的正射影像答案：D17.以下哪類無人機更適合執(zhí)行2000公頃以上的森林資源普查任務？A.消費級多旋翼（如DJIMavic3）B.工業(yè)級固定翼（如易瓦特E50）C.微型無人機（如ParrotAnafiUSA）D.無人直升機（如YuneecH520）答案：B18.林業(yè)無人機數(shù)據(jù)處理中，“點云分類”的目的是：A.區(qū)分植被、地面、建筑物等不同地物B.計算影像重疊度C.優(yōu)化飛行航線D.提高電池續(xù)航答案：A19.無人機森林防火預警系統(tǒng)中，“閾值設(shè)置”需參考的關(guān)鍵指標是：A.林分密度、含水率、風速B.無人機飛行速度C.傳感器分辨率D.操作人員反應時間答案：A20.以下哪項是林業(yè)無人機作業(yè)后必須完成的步驟？A.立即刪除原始影像數(shù)據(jù)B.清洗傳感器鏡頭C.記錄飛行日志與電池循環(huán)次數(shù)D.更換無人機所有零部件答案：C二、填空題（每空1分，共15分）1.林業(yè)無人機按動力系統(tǒng)可分為______、______和油電混合無人機。答案：電動無人機、燃油無人機2.多光譜傳感器通常包含______、______、近紅外等特征波段。答案：藍光、綠光（或紅光、紅邊，合理即可）3.無人機林業(yè)巡檢的“適飛空域”需符合《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，其中真高______米以下的管制空域需提前______小時報備。答案：120、14.激光雷達（LiDAR）數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵步驟包括______、______和地物分類。答案：點云去噪、點云濾波5.森林病蟲害早期監(jiān)測中，無人機多光譜數(shù)據(jù)可通過計算______（如NDVI、NDRE）量化植被健康度。答案：植被指數(shù)6.無人機林業(yè)影像的空間分辨率計算公式為______（需寫出公式）。答案：GSD（cm/像素）=（飛行高度×傳感器像元尺寸）/鏡頭焦距7.森林防火無人機的應急策略包括______、______和火點坐標實時回傳。答案：自動繞飛火區(qū)、降低飛行高度抵近觀測8.林業(yè)無人機作業(yè)前需檢查的“三要素”是______、______和______。答案：天氣條件（如風速、能見度）、無人機狀態(tài)（電池、傳感器）、空域?qū)徟?、判斷題（每題1分，共10分）1.固定翼無人機因續(xù)航時間長，更適合小范圍、復雜地形的林業(yè)調(diào)查。（）答案：×（多旋翼更適合復雜地形）2.熱紅外傳感器可直接識別出感染松材線蟲病的松樹。（）答案：×（需結(jié)合可見光或多光譜數(shù)據(jù)綜合判斷）3.無人機林業(yè)影像拼接時，地面控制點（GCP）數(shù)量越多，精度越高，因此需均勻分布在測區(qū)四角及中心。（）答案：√4.微型無人機（空機重量≤0.25kg）可在人口密集區(qū)隨意飛行。（）答案：×（需遵守適飛空域規(guī)定，禁止在機場、人群上方飛行）5.多光譜數(shù)據(jù)中的“紅邊波段”對植被葉綠素含量變化敏感，可用于早期病蟲害監(jiān)測。（）答案：√6.無人機林業(yè)巡檢時，為提高效率，飛行速度越快越好。（）答案：×（速度過快會導致影像模糊、重疊度不足）7.激光雷達（LiDAR）可穿透茂密林冠，獲取林下地形和樹高數(shù)據(jù)。（）答案：√8.無人機森林蓄積量估算僅需樹高數(shù)據(jù)，無需胸徑信息。（）答案：×（需結(jié)合樹高、胸徑、株數(shù)等多參數(shù)）9.林業(yè)無人機作業(yè)后，電池應充滿電存放，避免電量流失。（）答案：×（應存放至50%60%電量，避免過充或過放）10.無人機監(jiān)測森林火災時，熱紅外影像的“高溫異常點”可直接判定為明火，無需人工復核。（）答案：×（可能存在陽光反射、地表高溫巖石等干擾，需結(jié)合可見光影像確認）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述多旋翼無人機與固定翼無人機在林業(yè)應用中的優(yōu)缺點對比。答案：多旋翼：優(yōu)點—垂直起降、懸停穩(wěn)定、機動性強，適合小范圍（<500公頃）、復雜地形（如山地、林緣）的精細調(diào)查；缺點—續(xù)航短（通常<30分鐘）、載荷?。?lt;5kg）、抗風能力較弱（一般≤5級風）。固定翼：優(yōu)點—續(xù)航長（28小時）、速度快（80120km/h）、載荷大（1050kg），適合大范圍（>1000公頃）森林資源普查；缺點—需滑跑或彈射起飛、降落需跑道或傘降，復雜地形起降困難，無法懸停。2.列舉林業(yè)無人機常用的5類傳感器及其核心功能。答案：①可見光相機：獲取高分辨率彩色影像，用于林相圖繪制、盜伐識別、火點可見光監(jiān)測；②多光譜傳感器：采集植被反射光譜（藍、綠、紅、紅邊、近紅外），計算植被指數(shù)（如NDVI），監(jiān)測病蟲害、估測生物量；③熱紅外傳感器：探測地物溫度，用于森林防火（識別隱火、熱異常點）、夜間巡檢；④激光雷達（LiDAR）：發(fā)射激光脈沖并接收回波，穿透冠層獲取地形（DSM/DTM）和樹高、冠層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；⑤高光譜傳感器：連續(xù)波段（100200+波段）精細分析植被化學成分（如葉綠素、氮含量），用于精準病蟲害診斷。3.說明無人機林業(yè)巡檢數(shù)據(jù)處理的主要流程。答案：①數(shù)據(jù)采集：按規(guī)劃航線飛行，同步記錄影像、POS（位置與姿態(tài)）數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)預處理：檢查影像質(zhì)量（模糊、漏拍），導出原始數(shù)據(jù)（如JPEG、TIF、LAS）；③空中三角測量（空三）：利用POS數(shù)據(jù)與地面控制點（GCP），解算影像外方位元素，消除幾何畸變；④影像拼接與正射校正：生成正射影像（DOM）、數(shù)字表面模型（DSM）；⑤特征提?。和ㄟ^分類算法（如監(jiān)督分類、深度學習）提取地物信息（如林種、過火區(qū)、病蟲害區(qū)域）；⑥分析應用：結(jié)合林業(yè)模型（如蓄積量估算模型、火險等級模型）輸出成果（如資源分布圖、災害評估報告）。4.簡述林業(yè)無人機作業(yè)的安全規(guī)范（至少5項）。答案：①空域申請：提前查詢飛行區(qū)域是否為管制空域（如機場凈空區(qū)），按規(guī)定報備（真高120米以上需空管審批）；②氣象檢查：避免在風速>6級、降水、低能見度（<500米）、雷暴天氣作業(yè)；③設(shè)備檢查：起飛前測試飛控系統(tǒng)、傳感器、避障功能，確認電池電量（≥80%）、GPS信號（≥10顆星）；④操作規(guī)范：保持無人機與人員、建筑物的安全距離（≥50米），禁止超視距飛行（視距內(nèi)飛行≤500米）；⑤數(shù)據(jù)安全：原始影像需加密存儲，涉及敏感區(qū)域（如自然保護區(qū)）的數(shù)據(jù)需遵守保密規(guī)定；⑥應急處理：設(shè)置低電量自動返航、失控自動懸?；蚍岛?，備降點需提前規(guī)劃。五、案例分析題（共15分）背景：某省國有林場需利用無人機開展2000公頃森林資源普查，任務包括：①繪制1:2000精度林相圖；②估算森林蓄積量；③監(jiān)測潛在松材線蟲病感染區(qū)域。問題：1.請為該任務選擇合適的無人機類型，并說明理由。（5分）2.設(shè)計傳感器配置方案（需包含傳感器類型及功能）。（5分）3.簡述航線規(guī)劃的關(guān)鍵參數(shù)（至少4項）及依據(jù)。（5分）答案：1.無人機類型選擇：工業(yè)級固定翼無人機（如測繪型，續(xù)航46小時，載荷1020kg）。理由：2000公頃范圍大，固定翼續(xù)航長（覆蓋效率高）、速度快（80100km/h），適合大范圍普查；同時需搭載多傳感器（可見光、多光譜、LiDAR），固定翼載荷能力更強。2.傳感器配置方案：①可見光相機（如索尼A7RIV，6100萬像素）：獲取高分辨率影像（GSD≤5cm），用于林相圖繪制（區(qū)分林種、林齡）和盜伐痕跡識別；②多光譜傳感器（如MicaSenseRedEdgeMX，5波段：藍、綠、紅、紅邊、近紅外）：計算NDVI、NDRE等植被指數(shù)，識別松材線蟲病早期感染（病樹紅邊波段反射率異常）；③激光雷達（如RieglminiVUX1UAV，100kHz脈沖頻率）：穿透冠層獲取DSM（地表模型）和CHM（冠層高度模型），結(jié)合可見光影像提取樹高、冠幅，用于蓄積量估算。3.航線規(guī)劃關(guān)鍵參數(shù)及依據(jù)：①飛行高度：根據(jù)GSD要求（1:2000圖需GSD≤5cm），計算公式GSD=（航高×像元尺寸）/焦距。假設(shè)可見光相機像元尺寸3.76μm，焦距24mm，則航高=（GSD×