無人機在林業測繪中的應用優勢及展望

周晨峰

（黃山風景區管委會規劃土地處，安徽 黃山 245800）

林業資源測繪是確保林業生態平衡、實現林業經濟效益最大化的關鍵因素，人工實地監測、定點監測及航空遙感等傳統測繪技術都存在一定的不足，如運行成本高、監測范圍小等，難以滿足實際需要。近年來，隨著無人機技術的發展，無人機以成本低、靈活性高等優勢被廣泛應用于林業測繪中，有效推動了林業測繪事業的發展。

1 無人機在林業測繪中的應用優勢

無人機技術應用于林業測繪作業，具有高機動性、操作便利、高自動化等特點，適用于多種林業測繪任務。首先，在林業測繪中，無人機遙感平臺可通過程序設定好自動執行的命令或者由操作員遠程控制，可以以較低的成本在危險環境下高效作業，是包括林業作業在內的多種行業的最佳選擇。其次，相較于傳統監測方法，無人機監測具有時空數據精度理想、操作安全、成本低等明顯優勢，能夠為林業測繪提供分辨率較高的影像與數據。最后，無人機的自動化程度、靈活性較高，可以應用在林間惡劣的環境中，從而減少傳統作業環境給操作員帶來的危險。

2 無人機在林業測繪中的具體應用

2.1 森林防火監測

在我國，每年森林火災多達1 萬多起，是森林的主要災害。森林火災具有突發性與隨機性，如果缺乏有效的火災預警機制，就會造成嚴重的后果，所以應在火災發生前進行適時監測，一旦發生火災可以迅速反應并及時撲救。利用無人機進行巡航，能夠有效排查火災隱患、獲取火災信息，及時作出處理并做好災后調查等工作，可以做到及早發現、及早應對，避免傳統森林火災防范中人力資源消耗多、衛生遙感技術滯后、定點監測困難等弱點，減少森林火災的發生，有效降低火災造成的經濟損失與人員傷亡。在無人機上配備傳感器等模塊，還可以實現對森林火災頻發地區的綜合評估。

2.2 病蟲害監測

森林植被遭受病蟲害侵襲后，會呈現明顯的特征，利用無人機航拍圖像可以進行有效識別。例如，櫟樹遭到橡木彩甲蟲侵害時，樹葉大量脫落，樹冠反射特征明顯改變，可以利用無人機的紅外圖像功能進行精準分析，并予以及時處理。將無人機應用到森林病蟲害監測中具有空間精度理想、高度連續性與后續分析便捷等優勢。當森林爆發大規模病蟲害時，準確識別并有效控制病區對林區保護至關重要，而利用無人機進行航空調查是當前森林病蟲害調查及評估的重要工具。目前，利用無人機監測系統和專家研判相結合的防治方法在森林病蟲害防治中已取得顯著成效，專家可根據無人機的監測數據進行精準分析，可以快速作出反應，及時做好森林病蟲害防治工作。

2.3 野生動植物監測

利用無人機技術進行野生動植物的信息監測是目前各國林業工作者的首選，可以及時高效地獲取原始圖像、視頻及音頻等數據信息。利用無人機遙感技術可以實現對森林動物的動態監測，協助科研人員實時獲取所研究的種群結構與規模、活動軌跡等信息。例如，Gonxalez 利用無人機結合人工智能技術，在澳大利亞的昆士蘭研究野生考拉，利用無人機上的熱成像相機獲得熱力圖后，可以根據相關算法進行動物的追蹤、分類及計數。此外，隨著無人機獲取的數據精確度的提升，低空無人機逐步應用于林下小型植物的測繪與調查。

2.4 森林資源監測

森林資源調查是林業持續經營與林業資源管理的重要組成，有助于林業部門準確、及時地掌握林業資源的相關情況，為相關決策人員提供參考依據，促進林業管理水平的提高，推進林業資源的可持續發展。相較于實地考察、測量等方法，無人機航拍技術可以快速獲取高分辨率、多尺度的測繪數據，彌補人工評估費時費力且受到環境條件制約等不足，利用無人機進行森林資源的監測已成為當前自然資源管理的主要方法。

2.5 其他方面

無人機技術還廣泛應用于林業植保及林業執法中。首先，利用無人機可以改進林業病蟲害防治方法，改變粗放式施藥的現狀，減少農藥用量與殘留，并有效提高病蟲害防治的機械化水平。其次，利用無人機技術可以實現對林業環境的動態監測，了解林地的使用情況，并及時制止各種林業違法行為，是當前林業執法的主要方式，包括土地執法檢查、違法案件整改、林地管理的動態巡查、耕地保護等。利用該方法，可以有效降低林業執法人員的工作強度，提高執法效率。例如，云南紅河州利用無人機對林區上空進行監控，有效打擊了非法占地與非法采伐等違法行為。

3 無人機在林業測繪中的應用展望

目前，無人機技術日趨成熟，被廣泛應用于林業測繪中，但是無人機發展仍受到技術、現場作業環境與政策法規等方面的限制。首先，無人機平臺及所搭載的模塊還要減輕重量、提高負載能力并確保續航能力。其次，針對森林環境復雜的現狀，相關研究部門還要加強對無人機抗風性能、航拍設備穩定性、升降技術等方面的研究，并加強對無人機使用的普及與培訓，在林區大力推廣無人機技術。最后，相關部門要在無人機管理上加快政策改進與管理標準認證工作，并盡快實現各地監測信息的數據共享。

4 結語

無人機技術在林業生產、調研及減少林業災害等方面有著廣泛的應用前景，盡管當前無人機技術的發展還受到一定的限制，但是也要看到無人機的實用價值，加大科研力度，把無人機技術與自動化控制、遙感技術等相結合，促進森林測繪水平的提高，進而推進智慧林業建設。