無人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

曾世杰 王繼興

（云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 671000）

1.無人機(jī)遙感技術(shù)的作用和優(yōu)點(diǎn)

我國(guó)的無人機(jī)技術(shù)在這些年取得了快速提高，如今已經(jīng)是無人機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，在世界上都保持著優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)遙感技術(shù)是伴隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷提高而產(chǎn)生的，這是對(duì)計(jì)算機(jī)、機(jī)動(dòng)化技術(shù)、信息化技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析的完美結(jié)合的產(chǎn)物，是一個(gè)綜合性極強(qiáng)的高新技術(shù)。通過無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大的解決傳統(tǒng)工作中無法克服的難題，它具有北斗導(dǎo)航定位、遠(yuǎn)距離通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷嘀貎?yōu)勢(shì)，在開展林業(yè)調(diào)查和監(jiān)測(cè)的過程中，能夠快速而準(zhǔn)確的獲取被調(diào)查和監(jiān)測(cè)對(duì)象的基本特征，以此大量減低和傳統(tǒng)人力調(diào)查所需花費(fèi)的資金和時(shí)間成本，而且還能夠讓調(diào)查的全面性、準(zhǔn)確性、安全性得到質(zhì)的提高。

2.無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 加強(qiáng)林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作的信息化

通過無人機(jī)遙感技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠取代傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查的一些技術(shù)限制。在傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)工作的過程中，主要是通過表格來進(jìn)行記錄，這種記錄方法是比較落后的，已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)對(duì)于龐大的森林資源的全面記錄工作。因此，通過無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠直接拍攝到有效的森林資源的各種信息，并且隨著如今技術(shù)的發(fā)展，拍攝到的圖片和視頻的分辨率越來越高，這樣就能夠?qū)⑦h(yuǎn)程拍攝的信息利用無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳送并儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)終端，并且可以通過計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，高效的完成對(duì)于森林資源各種信息的處理和分析。通過智能化的技術(shù)，幫助林業(yè)工作者完成整個(gè)森林的規(guī)劃，以此能夠大幅提高工作的效率和質(zhì)量。

2.2 保證林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作的全面性

我國(guó)國(guó)土面積廣闊，森林資源豐富，在過去技術(shù)落后的時(shí)期，對(duì)于森林資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)工作主要是通過森林管理員和技術(shù)人員的人工方式完成，這就需要相關(guān)人員深入并駐扎在林區(qū)，工作條件和環(huán)境都是十分艱苦的，而且，人力對(duì)于全面調(diào)查和監(jiān)測(cè)的能力也有嚴(yán)重的制約因素，所以隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的使用，能夠有效的避免傳統(tǒng)人工方式的制約性，大幅提高林業(yè)資源的調(diào)查與監(jiān)測(cè)的效率和質(zhì)量，這其中主要能夠改善的地方是：能夠標(biāo)準(zhǔn)化記錄手段，以前人工對(duì)于調(diào)查的記錄缺少標(biāo)準(zhǔn)，各自為政的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而通過無人機(jī)遙感技術(shù)獲得的記錄是數(shù)字化的，有利于交流。無人機(jī)的使用能夠快速的跨越復(fù)雜的地形地貌，這些地方是傳統(tǒng)人工無法穿越的，以往這些地方調(diào)查工作難以開展，如今則通過無人機(jī)起到了突破作用。而且，無人機(jī)遙感技術(shù)還能夠利用高空優(yōu)勢(shì)，對(duì)于整個(gè)森林的狀態(tài)進(jìn)行全面的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，工作人員也可以配合GPS技術(shù)，這樣就能對(duì)整個(gè)森林的資源進(jìn)行分類整理。同時(shí)，由于無人機(jī)能夠進(jìn)入傳統(tǒng)人工無法進(jìn)入的地區(qū)，所以還能夠在細(xì)節(jié)方面深入觀察森林狀態(tài)，使林業(yè)資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)工作起到了全面的輔助和促進(jìn)作用。

2.3 提高林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作的安全性

通過之前的分析可以看出，傳統(tǒng)的人工調(diào)查需要工作人員深入到森林之中開展工作，這就導(dǎo)致了很多危險(xiǎn)的產(chǎn)生可能。比如在森林中會(huì)遇到各種意外情況，比如在森林中迷路，另外就是森林中地形復(fù)雜，容易導(dǎo)致跌落、摔傷甚至更嚴(yán)重的人身傷害，這樣就加大了救援的難度和成本。所以，使用無人機(jī)遙感技術(shù)代替人工，就能夠起到非常明顯的改善作用。無人機(jī)作為遠(yuǎn)程調(diào)查和監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以代替工作人員深入到危險(xiǎn)地區(qū)，可以極大的避免安全隱患的產(chǎn)生。除此之外，當(dāng)森林發(fā)生一些諸如火災(zāi)等事故時(shí)，無人機(jī)也可以代替人工，快速進(jìn)入火場(chǎng)，并鎖定具體的位置，為后續(xù)的撲滅工作提供了寶貴的時(shí)間。

3.無人機(jī)遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 森林病蟲害的防治應(yīng)用

林業(yè)資源中最重要的危害之一就是病蟲害，如果不能得到及時(shí)的控制，就會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。通過無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ι种械臉淠竞椭参镞M(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)，通過觀察樹木和植物的外觀，通過發(fā)現(xiàn)的異常來鎖定該區(qū)域內(nèi)的病蟲害的類型，以及受到病蟲災(zāi)害的嚴(yán)重情況。為能夠快速有效的鎖定目標(biāo)，綜合判斷該處森林樹木的健康水平，通過無人機(jī)遙感技術(shù)及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)對(duì)癥下藥，就能夠有效的避免因病蟲害問題帶來的森林資源的損失。

3.2 森林水文狀況的調(diào)查工作

在林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)的工作中，對(duì)于森林水文狀況的調(diào)查和監(jiān)測(cè)是非常重要的工作任務(wù)，通過使用無人機(jī)遙感技術(shù)，能夠在很大的土地范圍內(nèi)對(duì)森林和周邊的水文情況進(jìn)行系統(tǒng)、全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，這能夠有效的減少該區(qū)域內(nèi)的水土流水狀況，保證森林和周邊地區(qū)的生態(tài)平衡，同時(shí)，也能夠及時(shí)預(yù)防這個(gè)地區(qū)產(chǎn)生洪水或者干旱的問題出現(xiàn)。

3.3 在森林調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用

森林工程規(guī)劃開展工作之前，需要對(duì)林業(yè)情況進(jìn)行綜合的調(diào)查和規(guī)劃，通過運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)森林資源的全面調(diào)查。傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查工作效率不高，容易受到技術(shù)和其他因素的影響，通過運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)工作的方式進(jìn)行了巨大的優(yōu)化和提升，可以按照實(shí)際的勘察工作目標(biāo)，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息，利用無人機(jī)機(jī)載的高清攝像機(jī)和光譜成像儀器，對(duì)目標(biāo)森林區(qū)域進(jìn)行高清影像的獲取和測(cè)定。同時(shí)，將所獲取的信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴仲Y源調(diào)查信息系統(tǒng)平臺(tái)，結(jié)合具體的森林資源規(guī)劃和建設(shè)的情況，通過不斷的信息更新，可以實(shí)現(xiàn)森林調(diào)查工作的自動(dòng)化管理，促進(jìn)森林規(guī)劃工作水平的進(jìn)一步提升。

4.存在的問題

4.1 圖像的拼接和校正問題

目前在林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)過程中，對(duì)于無人機(jī)拍攝的圖像校正的效果不理想是一個(gè)重要的問題。為解決這個(gè)問題，除了不斷的隨著科技發(fā)展提高無人機(jī)的拍攝分辨率和清晰度外，還要相關(guān)人員熟練掌握現(xiàn)代化的圖像處理技術(shù)，并在工作中要同時(shí)采用多架無人機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行全面的覆蓋檢測(cè)，通過多架無人機(jī)傳回的圖像，進(jìn)行這個(gè)地區(qū)內(nèi)圖像的幾何校正，這樣才能夠保證圖像的精確性，以此保證在林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)工作中能夠始終保證高質(zhì)量。

4.2 無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性問題

在使用無人機(jī)的時(shí)候，要格外注意無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性。有很多主觀和客觀原因，都是導(dǎo)致無人機(jī)出現(xiàn)飛行故障，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致無人機(jī)墜落，從而造成嚴(yán)重的損失。因此，在使用無人機(jī)時(shí)，要充分考慮當(dāng)時(shí)的天氣情況、風(fēng)力情況，同時(shí)，由于林業(yè)的調(diào)查與監(jiān)測(cè)過程中，往往要在森林中作業(yè)，很多森林植被茂密，不方便一些大型無人機(jī)的起降工作。因此，除隨著技術(shù)水平的提高不斷加強(qiáng)無人機(jī)的性能外，相關(guān)的操作人員也要在使用無人機(jī)前認(rèn)真研讀使用手冊(cè)，通過視頻和音頻等方式學(xué)習(xí)其他工作人員的先進(jìn)操作經(jīng)驗(yàn)，以確保無人機(jī)的穩(wěn)定飛行。

5.結(jié)語

隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，如今林業(yè)工作對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。為使無人機(jī)遙感技術(shù)來輔助林業(yè)資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)的工作順利開展，就需要不斷提高無人機(jī)遙感技術(shù)的研究工作，不斷的提高其性能、圖像的拍攝水平、對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)性、減少故障的發(fā)生率等，以保證我國(guó)的林業(yè)能夠更加現(xiàn)代化、更加科學(xué)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。