关于无人机遥感技术在林业中的应用研究
时间：2021-01-22 18:08:47 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：结合多年林业工作经验，以无人机的遥感技术当前在林业方面的实际应用为基础，结合理论实践，对无人机遥感技术的相对优势进行细致的阐述，同时对应用的现状进行分析，并提出具体的应用方法，从而为林业的发展助力，为林业学者提供部分的借鉴和参考。
关键词：无人机;遥感技术;林业;应用
一、无人机遥感技术的概念及优势
（一）无人机遥感技术的概念
无人机（unmannedaerialvehicle，UAV）或更广义上的无人机系统（unmannedaerialsystem，UAS），是指其上未载有操作人员或飞行员的飞行器。无人机起初被设计用于军事领域和战争场合，在越南战争和冷战后才逐渐得到研究学者的关注。自1970年起，随着对于无人机研究的不断深入，无人机技术从军事领域逐步拓展到包括林业生态系统在内的多个民用行业。无人机遥感系统一般由多个方面构成，例如飞行器平台、传感器负载、地面控制台等。
（二）无人机遥感技术的优势
与卫星遥感监测技术相比，无人机遥感技术具有更加优秀的突发事件应对与处理的能力并且无须飞行员驾驶，通过地面控制平台就能实现全面控制，并实时监测林业实际情况，将监测到的数据及时传递到控制平台上。无人机遥感技术在林业调查领域中应用时，还具有良好的机动性和灵活性，对飞行场地的要求也比较低，可快速准确地完成各种航拍任务，拍摄图像也比较清晰，拍摄精度可以达到厘米级。
二、无人机遥感技术在林业上的应用
（一）林业执法管理
无人机的基本配置——视频传感器与可见光相机，能够起到对森林的资源进行日常的巡查和检验的作用，这种实时地管控能力与极其迅捷的突发事件响应能力可以很大程度上提升林业相关执法部门的处理效率。例如当有林木偷盗砍伐现象发生的时候，无人机便可以快速启动，到达现场，航拍摄录，一方面可以对犯罪者的行为进行精准的记录，另一方面也可以获取砍伐林木面积等相关信息，对其非法的行为进行監察和管控。在一些违反法律占用林地、毁林开荒的案件中，无人机可以用航拍影像模式，快速地获取到目标点的影像图，确定森林资源破坏地点以及被破坏的程度，从而服务于执法部门的查处工作。
（二）森林资源调查
林业工作中一项极为重要的任务就是进行森林资源调查，森林资源调查的主要方法包括实地调查、抽样调查等，均需要大量工作人员进行实地调查和取样。在传统方式的调查工作之中，森林资源调查往往需要投入更多的人力和物力，且调查效率相对较低。使用无人机遥感技术可以非常迅速地得到预期所需要的特定地区空间遥感相关信息与参数，对区域内的森林资源进行高精度获取和分析，可以大幅度提升调查工作的高效性、及时性、准确性，并降低成本。
（三）森林巡护
近年来，无人机作为当前用于林业监测一种十分高效的工具，和人工巡视维护相比，拥有更多的优点。无人机具备一定的灵活性与便捷的记录功能，能够依据预设的航线在特定区域的上空开展巡查工作，也能够依照自由的航线来开展巡查工作，同时也支持后台控制与后台操作，大幅度地提升了护林巡查的效率。当遭遇较为复杂的自然地区环境，人工巡护常无法实施，但是无人机的巡护却可以不受任何地理条件的影响。因此，无人机在森林巡护的过程之中具有相对的优势，即所受的限制较小、巡护的速度较快、巡视拍摄的范围较广，在一定程度之上既能够优化人工巡护的缺陷，又能够显著降低成本和巡护人员的工作危险性。
（四）森林防火
森林防火是林业管理工作的重中之重，林业防火工作的关键要素在于提前发现火情，提高对林业复杂地域的观测力度，对于易发生火灾的高危地域进行专业控制巡护。森林防火工作的危险性较高，需要准确的把握和控制火源。基于卫星遥感技术的无人机可以拍摄满足林业防火需要的高精度航空图像，有助于减少地面测量精度差问题，并且还可以获得高分辨率、高精度、高利用效率的图像资源。当代新无人机已经可以做到在复杂的地域起降，装载相应的设备对地面区域进行控制，并且可以做到抵近观察，这对于准确地掌握火情有重要的意义。当前林业部门配置的无人机多数都有高清数码镜头，多光谱成像设备，满足按照既定路线的巡查要求，又满足不定、路线区域的巡查。无人机火灾监测工作机制已完善，通过无人机实现及时发现火情，及时报告火灾信息，做到控制损失，降低火灾发生率，有效地减少救灾能源消耗的作用，满足火险抢救需要。许多林业主管部门正在探讨无人机防火机制，采用无人机落实消防责任，强调加强野外火源的管控，组建由专人操作的无人机操作队伍，满足复杂环境下应用需求。
（五）林业有害生物监测防治
无人机技术在林业上主要用于开展防治病虫害工作，具体用在监测防治大规模病虫害方面，基于无人机的病虫害监测方式有效弥补了人工监测的不足，运用无人机获取监控数据并通过虫情灯的自动传输数据，可以有效地进行病虫害的监测工作，从而形成科学全面的生物防控监测体系。基于无人机的监测体系可以建立广泛覆盖的病虫害监测机制，可以对松类、毛竹、经济林与柳杉树等常见林的病虫害问题进行全方位监测，可以满足山地困难地区的监测需要。在突发疫情时采用大型无人机进行病虫害的清理，通过机载设备传递农药的喷洒情况，合理控制喷洒农药的密度，以及对农药使用情况进行评估，便于提升应对病虫害的反应速度，减少农药喷洒成本，提高防治病虫害工作质量。
（六）用于林业种植
无人机遥感影像技术可以对林业资源现场进行全面分析，可以获得林业种植面积、长势、轮作等情况的第一手详细数据资料，这对于科学的计划农药的喷洒方法，进行森林资源经营，同时进行林业种植面积的监测，合理地划分林业产业结构分布有重要的指导意义。基于无人机的林业种植可以达到高效和低成本的目标，对于促进林业产业经济的规模化生产有重要价值。目前林业生产实践中已经广泛地应用大中小型无人机，不同类型的无人机承担着不同的种植生产任务。
（七）野生动植物监测
目前无人机技术还用于野生动植物监测工作，强调通过野生动植物监测达到提高监测的时效性、高效性、准确性。无人机对森林野生动植物监测具有其他设备无法比拟的功能，因为无人机拍摄视角更加灵活，具有方便拍照和角度全的特征，而且无人机携带、起飞，可以实现对野生动植物群的长时间监控，从而监测野生动植物分布情况。无人机在空中飞行，可以对野生动物进行隐秘跟踪监测，在监测中降低了对野生动物的惊扰。
三、结束语
综上所述，无人机在林业生产、规划、调研、监测等方面有着广阔的应用价值。未来的林业信息化将会以数据获取及数据管理为主，无人机在数据获取方便有得天独厚的优势。因此，注重发展多类型的林业领域无人机，把无人机与具体任务相结合，切实发挥无人机在创新应用中的价值。
作者简介：崔艳梅（1980-12）女，本科，林业助理工程师，榆林市榆阳区林木种子站，主要从事工作：林业技术推广、种苗检验。
