試論無人機遙感技術在林業資源調查與監測中的應用

鄧玉潔

摘 要：互聯網技術和信息化設備的逐漸成熟使林業領域逐漸向智能化方向前進，無人機遙感技術以快速迅捷的特點對林業資源的各項信息進行準確調查與收錄，這對我國林業資源的保護和開發具有重要的意義。我國對生態環境的重視導致林業資源的保護和開發力度加大，因此，采用無人機遙感技術實現精準調查與監測是推動林業發展的重要手段。本文分析了無人機的各項優勢以及目前林業資源開發與保護，探討無人機遙感技術對林業發展的重要價值。

關鍵詞：無人機;遙感技術;林業監管

中圖分類號：S757.2 文獻標識碼： A 文章編號：1671-2064（2020）13-0039-02

0 引言

傳統林業資源由于受不同地質因素的限制，實際調查中難度較大，無法保證監控質量。林業資源在開發和保護中，容易受到地質影響和環境污染，因此，對林地資源的監測防治可以有效避免病蟲災害和火災的發生，保證林業領域的可持續發展。無人機遙感技術是在精確的數學方法和計算機應用基礎上研發的遙感數字攝影設備，其應用在林業調查工作中可以節省人力時間的消耗，提升調查工作和監測工作的準確性，幫助林業人員迅速掌握不同空間的資源規劃情況，提高工作效率。

1 無人機遙感技術的主要構成及優勢

遙感技術通過對不同區域進行高光譜分辨率和可見光波段分析，精確記錄各地區資源的規劃和植被的生長情況;無人機則是搭載遙感設備或航空攝影設備的飛行器，其由于體型短小，不受光照、天氣等因素的影響，能夠在長時間內進行大范圍的林業調查。而且無人機生產和維護成本較低，數據的準確性較高，穿梭林地的活動性較強，在我國林業資源的監測中得到廣泛應用。無人機遙感技術在對林業資源進行分析時，可以通過低距離的空間分辨率清晰地觀測不同樹種，目前無人機遙感技術結合了傳統圖像傳感系統、無線電和GPS系統，林業人員只需要通過在數據中心操作和調整無人機的航行軌跡就可以獲得林業資源圖像，實現對林業資源的監測和調查。無人機遙感技術系統主要由電力系統、飛控系統、電氣系統、通信系統以及地面控制系統等多方面組成，通過多系統的共同運行，實現智能化飛行和航拍圖像信息處理，林業人員可以根據無人機傳回的圖像和工作要求，利用后續處理平臺進行一體化操作，實現顯示、分析、存儲、應用等多功能的數據信息調查，提高工作人員對資源變化趨勢的關注力度。無人機遙感技術通過無人機拓寬了林業資源的清查范圍，為工作人員改進監管方式提供了豐富的信息素材，其擁有高效性、層次性、動態性和基礎性的特點[1]。高效性是指無人機遙感技術可以在短時間內掌握整體范圍內的林業資源變化情況;層次性則指在對林業資源進行抽樣調查時，無人機遙感平臺可以通過多次探測獲得不同層次的遙感資料，再配合相應的技術轉化數據提高樣本的精確性;動態性則指遙感技術可以根據林業資源的再生性和周期性提供實時的數據信息，為林業調查提供動態化數據;而基礎性是遙感技術可以補充林業用地面積和蓄積量的圖像資源，在采集過程中降低噪音影響，為林業資源的監測做好準備工作。

2 林業資源調查與監測中的困難

2.1 數據準確率不高

目前對林業資源的調查主要是對森林資源的數量、質量以及生長情況進行有效掌握，并對林區范圍內的動植物及環境條件進行檢測，以不斷調整林區范圍內和林地資源的經營計劃。但由于林業單位調查力度不夠，專業的技術人才較少，森林面積較廣，擁有大量的偏遠地區和無人區，林業人員沒有對此類地區進行深度調查。因此，調查結果反映的問題不夠準確，森林沒有進行統一化的資源規劃和管理，數據信息沒有結合森林的具體情況進行實際調整。

2.2 監管難度較大

林業資源的監測和管理包括對微生物和自然環境進行監測和保護，但在采集過程中由于各區域環境的變化，使微生物的數量和種類都呈現動態趨勢。林業檔案無法及時跟進實際的資源走向，導致對區域規劃的設計方案有一定的不合理性。目前各地區的林業資源分配不均，但林業管理人員人數相對固定，因此無法按照各地區的實際需求分配管理人員，導致部分地區管理人員工作量增加，而部分地區管理人員相對閑散。

2.3專業的技術人員較少

林業資源的采樣和計算工作量較大，單憑人力無法及時完成，因此，目前各地區的林業資源都有現代化技術加持，但部分林業工作人員對專業的技術掌握程度較低，無法熟練操作無人機和遙感技術。同時，林業人員沒有意識到技術對林業資源監管的重要意義，因此，大多數工作人員不屑于利用先進的遙感技術采集樣本，導致其整體管理體系落后。

3無人機遙感技術在林業中的實際應用

3.1森林火災和病蟲害監測

森林火災由于破壞力較強，是目前威脅森林資源的重大自然災害，同時，由于森林面積較廣闊，其救援難度較大，因此，林業監測過程中對火災火情的管理是最重要的工作之一。傳統森林火災監測主要通過人工巡回防護進行管理，由于地域限制導致效率極低，對早期小面積火情很難實時監測。而無人機可以在長時間進行大范圍的監測，其紅外成像儀和高清相機可以精準地確定火區位置并進行定位上報[2]。另外，無人機遙感技術可以通過空間遙感圖像準確預測可能發生火災的林區，借助高清圖像提高易發生火災地區的預防和控制。目前我國無人機遙感技術對傳感器類型進行深入研究，研發了諸如立體航攝儀和激光雷達，其可以針對監測區域的病蟲害進行多波段成像技術處理，準確識別和預警林木災害，同時可以搭載相應的農藥噴霧器，小面積進行森林病蟲防治。

3.2林業資源調查運用

無人機遙感技術在進行林業調查規劃活動中，可以靈活的利用遙感影像抽調不同地類的樹種、樹高，將目標地域的山地資源進行快速整理，改變傳統調查中需要人力進行實地勘探的現象。另外，無人機遙感圖像可以對地表不同物象呈現不同的影像色彩，可以實時觀測林地違規占用現象，幫助工作人員重新規劃林地建設方案，提高林地的利用率。無人機遙感技術由于不受天氣的影響，可以持續為林業人員帶來最新的信息，利用圖像處理技術充分展示森林的覆蓋率，提高調查效率。傳統的調查方式中工作人員更注重對森林資源的面積和種植種類進行調查，但有效利用無人機遙感技術，可以對森林的生態環境進行分析，把握區域內不同樹種數目的動態信息。而目前民用小型無人機載重量和續航能力的增加可以幫助傳感器進行大幅面積的拍攝，提高森林空間分辨率，豐富波譜特征和紋理特征，進一步幫助技術人員繪制森林分布圖，提高葉面積指數估測和森林葉綠素含量光學模型的演示，幫助技術人員開展小班區化的森林規劃。

3.3林地生物信息量提取

林地的生物量也是影響林地資源保護的重要環節，因此，無人機遙感技術可以通過拍攝樹冠形成遙感影像，技術人員可以利用影像信息測量和估算林區內的生物量。無人機遙感技術的逐漸研發可以搭載較清晰的影像設備，通過高清影像提高單目生物量的分辨率[3]。同時，無人機遙感技術還可以應用于濕地的生物量信息提取中，通過精準的分類算法對濕地資源內的生物資源進行多光譜影像傳輸，建立多光譜影像模型，幫助林業人員監測生物活動，進一步保護區域生物。另外，目前森林的商業價值逐漸增加，導致大部分的林地資源被開發成旅游區域，區域內的人類活動會造成一定程度的生態鏈破壞，因此，無人機遙感技術可以幫助林業人員智能化巡防，提高對森林資源的保護。

4 結語

總而言之，無人機遙感技術既可以方便林業工作人員對森林進行調查和監測，還可以幫助人員對森林資源進行保護，通過高清影像和實時監測提高林地資源的信息準確性。但目前無人機遙感技術在林業領域的應用還有些許不足，相關技術人員需要根據林業資源調查與監測的現狀，對無人機遙感技術的應用進行發展性研究。

參考文獻

[1] 劉天嬌.無人機遙感技術在林業領域中的應用[J].農家科技，

2019，000（001）：16-17.

[2] 韋朝梨.淺談無人機遙感技術在林業資源調查中的應用[J].農家科技，2019，000（006）：161.

[3] 李維.無人機遙感技術在林業資源調查與病蟲害防治中的應用[J].中國農業文摘（農業工程），2019，031（005）：45-46.

Abstract：The gradual maturity of Internet technology and information equipment has made the forestry field gradually move towards intelligence. UAV remote sensing technology can accurately investigate and record various information about forestry resources with the characteristics of rapid and rapid speed， which is important for the protection of forestry resources in my country. Development is of great significance. my countrys emphasis on the ecological environment has led to greater protection and development of forest resources. Therefore， the use of drone remote sensing technology to achieve precise investigation and monitoring is an important means to promote forestry development. This article analyzes the advantages of UAVs and the current development and protection of forestry resources， and discusses the important value of UAV remote sensing technology to forestry development.

Key words：UAV;remote sensing technology;forestry supervision

收稿日期：2020-04-12

作者簡介：鄧玉潔（1992—），女，青海貴南人，本科，助理工程師，研究方向：林業資源、保護區野生動植物資源保護。