摘 要:森林資源包含在生態(tài)系統(tǒng)中,對人類的重要性不言而喻。從當(dāng)前看來,森林資源調(diào)查使用無人機遙感的頻率越來越多。無人機遙感是以地理信息系統(tǒng)和地球定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。這篇文章主要講述無人機對森林資源調(diào)查的具體作用,尤其是在森林精確區(qū)劃的調(diào)查和森林病蟲害監(jiān)測防治方面,深入調(diào)查其優(yōu)缺點,使其價值更加明確,促進無人機遙感技術(shù)的進步,為相關(guān)人員提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:森林資源調(diào)查;無人機遙感;應(yīng)用
森林資源調(diào)查是林業(yè)管理活動中的重中之重,林業(yè)管理活動以森林資源調(diào)查為前提條件,現(xiàn)在科技很發(fā)達,關(guān)于森林資源調(diào)查這方面的技術(shù)也發(fā)展起來了。遙感技術(shù)的快速發(fā)展更是為森力資源調(diào)查提供了便利,其可在很復(fù)雜的環(huán)境中探測,受天氣的影響較小,因此,在森林資源調(diào)查中無人機遙感的地位越來越高。
一、森林資源的現(xiàn)狀
近年來森林資源的狀況愈發(fā)的嚴(yán)峻,為了更好的保護森林資源需要加大技術(shù)的投入,利用無人機遙感技術(shù)實時監(jiān)測森林資源的變化情況,減少濫砍濫伐的頻率,通過監(jiān)測災(zāi)害等情況來達到技術(shù)性的預(yù)防保護。保護森林資源同時擁有綠水青山和金山銀山,使生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展和諧共生。
1.森林資源近些年發(fā)生的變化。森林覆蓋率對一個國家或是地區(qū)都非常重要,我國的森林覆蓋率雖然在慢慢的提高,但是卻遠遠低于世界森林覆蓋率。我國不同地區(qū)的森林資源差別非常大,東北和西南地區(qū)的森林較多,西北地區(qū)的森林資源則較缺乏,東部的森林蓄積量潛力非常高,西部則偏低,可再生能力差。
2.很多林地被占用。隨著社會經(jīng)濟和城市化建設(shè)的推進,越來越多的林地和草地被占用,森林覆蓋率很多地方都呈現(xiàn)下降趨勢,導(dǎo)致森林破壞,固不住水土,造成了嚴(yán)重的水土流失,土地的營養(yǎng)漸漸變少,肥力也會漸漸變沒,可再生的可能性降低,慢慢的導(dǎo)致這一片土地寸土不生,森林覆蓋率再度下降。
3.亂砍亂伐現(xiàn)象嚴(yán)重。國內(nèi)有些地區(qū)保護森林的意識較低,經(jīng)常性的濫砍濫伐,多是出現(xiàn)在山區(qū)森林資源豐富的地方,出現(xiàn)的次數(shù)較多,多是以農(nóng)民為主,不知節(jié)制的進行濫砍濫伐,為了錢破環(huán)生態(tài)環(huán)境。濫砍濫伐出現(xiàn)的主要原因在經(jīng)濟上:毀壞樹木并不用擔(dān)刑事責(zé)任,投入的人力物力少,法律不嚴(yán)謹(jǐn)木材較貴還可以得到很多的錢。還有一個原因是普法宣傳進行的較少,農(nóng)民的法律觀念缺失,這一部分原因占很大的比重。其實還應(yīng)重點的更新法律,對濫砍濫伐做出規(guī)定,達到一定的限制效果,加大處罰力度,規(guī)定一定的入罪范圍,達到震懾作用。
二、無人機遙感概述
無人機遙感技術(shù)比傳統(tǒng)的遙感技術(shù)具有更強的綜合性和實用性,它把遙感傳感、無人機駕駛飛行器、GPS定位遙測遙控等技術(shù)整合在了一起。它有很多的優(yōu)點,操作較簡單,可以有很快的響應(yīng)速度,具有較強的自主性和高效的經(jīng)濟,分辨率較強,可以到達分米級,進行國體資源等空間遙感信息的探測,它還能進行建模等應(yīng)用的分析,最后更精確的處理數(shù)據(jù),是現(xiàn)在森林資源調(diào)查不可或缺的手段。
一般山林的面積很大,植物種類很多,地形非常險峻復(fù)雜,有很多不同的氣候,用人工來調(diào)查森林資源會有很多不確定的因素,且數(shù)據(jù)偏差可能會很大,不準(zhǔn)確,這時無人機遙感技術(shù)則可以更快更準(zhǔn)確且安全的獲得拍攝圖像,可以隨時監(jiān)測是否有火災(zāi)或是蟲害,使當(dāng)?shù)氐纳仲|(zhì)量變得更好,保護生態(tài)平衡。
三、無人機遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用
1.調(diào)查林業(yè)資源。隨著時代不斷變化,人們越來越重視林業(yè)資源的變化情況,保障林業(yè)對生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展有很重要的作用,林業(yè)資源又是保障林業(yè)的重要一部分,所以應(yīng)多多使用無人機遙感進行森林資源的調(diào)查,清楚森林的蓄積量。無人機遙感的大頻率使用有兩個好處,第一個是讓無人機遙感的價值充分發(fā)揮,隨時清楚森林資源的情況,讓信息獲取更加的及時有效;第二個是可以把當(dāng)下的森林狀態(tài)和立體覆蓋情況更好的體現(xiàn)出來。另外,無人機遙感可以迅速成像,提高森林資源調(diào)查的效率,還可以提高森林資源調(diào)查的質(zhì)量。在進行林業(yè)資源的清查時,應(yīng)改變之前以林業(yè)資源面積和樹種為重心的調(diào)查方法,進行無人機遙感調(diào)查,使林業(yè)資源得到更有效的管理。無人機遙感可以得知森林資源的一些內(nèi)部消息,森林的分布情況也可以被人們熟知。林業(yè)資源監(jiān)測的重中之重是森林蓄積量的監(jiān)測,遙感影像信息可以觀測到森林里的生物。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示,森林蓄積量與波普有關(guān),所以無人機遙感對森林資源調(diào)查的作用非常重要,不僅能夠分析時借助遙感數(shù)據(jù),還能使植被分布情況被掌握,為人們更好的進行林業(yè)資源調(diào)查提供便利。
2.森林生態(tài)環(huán)境調(diào)查。生態(tài)系統(tǒng)研究包括森林生態(tài)環(huán)境調(diào)查,兩者是相互促進的。現(xiàn)代的社會不斷發(fā)展,生態(tài)環(huán)境和環(huán)境惡化問題越來越嚴(yán)重,這對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成了很大的阻礙,使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略無法順利進行。如果用無人機遙感技術(shù)調(diào)查森林資源,則可以使人們得到更精確的森林資源的信息,正確認識森林資源的動態(tài)變化情況,讓生物之間可以更好的和諧共生。與此同時,無人機遙感在樹種組合和其空間結(jié)構(gòu)中也能更好的進行探測,利用了影像的高分辨率特點,樹種的組成和林木間的空間關(guān)系也需要探究,可以用分析紋理的方法,保護生態(tài)平衡,使環(huán)境更加美麗。
3.水文情況的調(diào)查。森林資源調(diào)查是不被減災(zāi)和開發(fā)利用所局限的,它還需要對森林生態(tài)的變化進行觀察,森林里每個生物之間都存在著聯(lián)系,這種情況可以通過森林生長環(huán)境和動態(tài)變化來反映的。森林及時進行調(diào)查可以在森林受到危害時更快的實行保護措施。森林資源調(diào)查時必須要對水文情況進行調(diào)查,這樣做有兩種好處:一是使生態(tài)平衡得到維護,二是可以使抗旱及防洪今早的被預(yù)防,保護人們的生命財產(chǎn)安全。無人機遙感在這一調(diào)查中可以發(fā)揮很大的作用,它可以掌握水文的變化情況。在水土流失越來越嚴(yán)重的當(dāng)下,無人機遙感這一技術(shù)可以更好的降低損失,辨別災(zāi)情,因此也更顯珍貴,對其的需求也越來越大。
4.更好的進行森林資源的管理。過去無人機遙感還未普及時,林地的種類、林地的征占和林地的樹種等等都需要人工來勘測調(diào)查,浪費了大量的人力物力,無人機遙感可以更快的分辨影像信息,然后對信息進行整理,將各種細小的細節(jié)都匯聚到一張圖里直觀地看出來森林的各種動態(tài)變化,使森林資源調(diào)查更加的具有權(quán)威性,真實性,為森林資源的管理提供了很多的便利,可以更好地對林地資源進行管理,讓林地能夠更好的可持續(xù)性發(fā)展,使生態(tài)環(huán)境和自然資源得到更好的保護。
四、無人機遙感需要解決的問題
從各種具體實踐中可以看出,無人機遙感在森林資源調(diào)查中有很多的優(yōu)點,但是它還存在著很多的問題,只有當(dāng)這些問題解決時,無人機遙感技術(shù)才能更好地發(fā)揮出它的功效。
1.進行拼接和幾何校正。當(dāng)下,無人機是必須要使用幾何校正的,主要以多項式校正為主,它的精確度較低。很多時候,二類調(diào)查圖像對精度的要求比森林資源調(diào)查的其他調(diào)查低很多,但他也是有一個基本的精度需求的。因為精度的問題關(guān)系到無人機遙感的使用,所以以無人機遙感影像的幾何校正問題作為關(guān)鍵的研究問題,無人機拍攝的姿態(tài)數(shù)據(jù)是可以實時傳輸?shù)?,在進行探測時要記錄好GPS的位置,這樣可以讓幾何精度變得更加準(zhǔn)確,另外同其他數(shù)據(jù)結(jié)合也可以改善幾何精度。如果機載的遙感設(shè)備是小型的數(shù)字相機,則只能獲得幅小的影像數(shù)據(jù),因此需要多多研究。與此同時,我們也要深入研究影像的拼接技術(shù)來對數(shù)據(jù)進行改善。
2.升降和抗風(fēng)技術(shù)。在調(diào)查森林資源時,山區(qū)是其主要的工作地點,所以很多時候可以降低標(biāo)準(zhǔn)的場地不包括滑跑和滑降的大型無人機,有的場地不滿足較大型無人機的降落,則會使無人機遭到創(chuàng)傷。風(fēng)速和風(fēng)向會影響無人機的高空作業(yè),一般的,無人機的抗風(fēng)性能可以由加大飛機質(zhì)量來提高,起降要求和載荷一定程度上決定著無人機的質(zhì)量,無人機的能量會很快被大質(zhì)量的荷載消耗掉,所以改善無人機的升降要求,提高技術(shù),使其抗風(fēng)性能提高,更好的保證其平穩(wěn)的飛行,這關(guān)系到森林資源的調(diào)查是否能更好的進行,因此,必須解決這一問題。
3.分析計算機文理信包。在進行森林資源調(diào)查時,需要看好樹種的密度和直徑,然后選擇合適的密度和直徑,最后進行森林蓄積量的計算??梢园褕D像作為依據(jù),對蓄積量進行判斷估計,但是這樣的做法可能會導(dǎo)致精度降低。無人機的圖片分辨率較高,還有豐富的紋理信息,紋理可以用計算機來分析,提高數(shù)據(jù)估計的準(zhǔn)確程度。
五、結(jié)語
經(jīng)濟社會不斷的發(fā)展,科技也在不斷進步,無人機遙感在森林資源中應(yīng)用的越來越多。當(dāng)前,大家都要求多元化的森林調(diào)查數(shù)據(jù),也嚴(yán)格要求實際的時效和精度質(zhì)量,所以需要更努力的改善無人機遙感技術(shù),發(fā)掘其應(yīng)用價值,更好的發(fā)揮其優(yōu)勢,改掉缺點,解決問題,使調(diào)查工作的質(zhì)量和效率更快的提高。無人機現(xiàn)在被研發(fā)出了很智能的集成方法,森林資源用更加綜合的方法,為以后大家對森林資源的了解提供科學(xué)依據(jù),為林業(yè)管理的提供基礎(chǔ)參考,為我們獲得信息提供了依據(jù)。無人機遙感的使用不僅可以為森林調(diào)查資源帶來便利 還可以為我們的生活提供便利,使其具有更好的積極意義。
參考文獻:
[1]黃海虹.無人機遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)家參謀,2018(23):103.
[2]賈慧,楊柳,鄭景飚.無人機遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用研究進展[J].浙江林業(yè)科技,2018,38(04):89-97.
[3]隆瓏.森林資源調(diào)查中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用探討[J].低碳世界,2018(05):378-379.
[4]戴金南,黃甜甜,朱九達,趙春燕.無人機遙感平臺在森林資源調(diào)查研究應(yīng)用分析與展望[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2018(20):163.
作者簡介:成亦文(1969-)男,林業(yè)工程師,專技八級,長期從事森林資源管理工作。