無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的整合應(yīng)用

摘要：林業(yè)管理是保護(hù)森林資源，確保其可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。無(wú)人機(jī)遙感與GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的整合，有效地提高了林業(yè)資源的監(jiān)管效率，縮短了巡查周期，提高林業(yè)管理水平，為林業(yè)管理決策提供大量的數(shù)據(jù)資源。無(wú)人機(jī)能夠?yàn)榱謽I(yè)管理提供高分辨率遙感影像，與GIS技術(shù)整合，可以分析收集的多種數(shù)據(jù)，做到科學(xué)研判。兩者整合應(yīng)用優(yōu)化了林地資源配置，提高了災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力，使林業(yè)管理決策更科學(xué)、更合理、更準(zhǔn)確。本文探討了無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的整合應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；遙感技術(shù)；GIS技術(shù)；林業(yè)管理

林業(yè)資源在保護(hù)生態(tài)平衡和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了重要作用，傳統(tǒng)林業(yè)管理和監(jiān)管林業(yè)資源的效率比較低，獲得數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)。無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)結(jié)合是當(dāng)前林業(yè)先進(jìn)的管理技術(shù)，是提高林業(yè)智能化管理水平的措施，其使林業(yè)管理更加精準(zhǔn)、更加科學(xué)。無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)的整合應(yīng)用創(chuàng)新了林業(yè)管理方法，為林業(yè)管理決策，提供技術(shù)支撐和決策支持，促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)概述

1.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是在無(wú)人機(jī)上面安裝傳感器，通過(guò)傳感器收集數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)有著鮮明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其速度快、靈活度高、分辨率高等。尤其是森林地形復(fù)雜，人員難以進(jìn)入，開展監(jiān)測(cè)存在阻力，無(wú)法收集到準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，在地形復(fù)雜的地域無(wú)人機(jī)很容易進(jìn)入，無(wú)人機(jī)上的傳感器收集處理數(shù)據(jù)能力較強(qiáng)。通過(guò)選擇無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)，提升采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。傳感器收集到的數(shù)據(jù)信息即時(shí)傳入信息收集端口，通過(guò)設(shè)定好的程序分析處理這些數(shù)據(jù)信息，將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類、整理，并校正，從而提取林業(yè)數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)為林業(yè)監(jiān)管工作提供準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)支撐[1]。

1.2 GIS技術(shù)

GIS是當(dāng)前常用的、較為先進(jìn)的綜合技術(shù)，主要用于收集、整理、分析、存儲(chǔ)等空間數(shù)據(jù)，可視化功能讓收集來(lái)的信息更直觀。利用GIS技術(shù)采集整理數(shù)據(jù)，并構(gòu)建空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效管理地理信息。GIS技術(shù)的核心是采集空間數(shù)據(jù)、查詢空間數(shù)據(jù)、分析空間數(shù)據(jù)，并制作可視化地圖，直觀的展示出來(lái)。GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的應(yīng)用，準(zhǔn)確了解林業(yè)資源的種類、分布。為林業(yè)管理決策提供支持，數(shù)據(jù)分析和模擬預(yù)測(cè)為林業(yè)管理決策提供依據(jù)。

1.3 無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)整合應(yīng)用

無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)的整合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高效獲取地表數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)信息非常精準(zhǔn)，也更全面。無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)整合應(yīng)用時(shí)，無(wú)人機(jī)上面的傳感器可以獲取可見(jiàn)光、熱紅外圖像等。GIS技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于科學(xué)管理林業(yè)資源數(shù)據(jù)信息，采取空間分析功能分析數(shù)據(jù)資源，統(tǒng)計(jì)林業(yè)資源的種類、林業(yè)資源的分布等，為林業(yè)管理工作提供支撐。GIS技術(shù)與無(wú)人機(jī)遙感相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了即時(shí)預(yù)警災(zāi)害，并根據(jù)設(shè)定的程序給出應(yīng)急措施，讓林業(yè)管理決策更智能、更準(zhǔn)確、更全面。整合應(yīng)用為林業(yè)管理決策提供支持，創(chuàng)新了管理方法，為林業(yè)管理決策提供支撐，推動(dòng)林業(yè)資源健康持續(xù)發(fā)展。

2 無(wú)人機(jī)與GIS技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)管理決策中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)為林業(yè)管理決策提供了高效、精準(zhǔn)的支持。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠在復(fù)雜地形條件下快速完成林業(yè)數(shù)據(jù)采集，相較于地面調(diào)查，作業(yè)時(shí)間大幅縮短，且不受林區(qū)通行條件限制。其搭載的高清相機(jī)、多光譜成像儀、熱成像儀和LiDAR等傳感設(shè)備，可以實(shí)時(shí)獲取森林結(jié)構(gòu)、樹種分布、樹冠健康狀況等信息，并以厘米級(jí)精度記錄森林變化。GIS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、分析和可視化。通過(guò)空間數(shù)據(jù)建模，可以進(jìn)行森林覆蓋率計(jì)算、樹高估測(cè)、植被變化監(jiān)測(cè)等任務(wù)，并通過(guò)多時(shí)相對(duì)比分析森林資源動(dòng)態(tài)變化。GIS技術(shù)還能集成多源數(shù)據(jù)，如遙感影像、氣象數(shù)據(jù)、土壤信息等，為森林資源的可持續(xù)管理決策提供科學(xué)依據(jù)。無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)的整合應(yīng)用，使林業(yè)管理決策工作更加精準(zhǔn)，讓監(jiān)測(cè)工作更加自動(dòng)化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理森林。例如，在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)可以實(shí)時(shí)巡查林區(qū)并利用熱成像儀識(shí)別火源位置，而GIS系統(tǒng)可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，提高森林防火能力。在森林病蟲害檢測(cè)方面，無(wú)人機(jī)搭載多光譜傳感器，可精準(zhǔn)識(shí)別受害植被，而GIS系統(tǒng)則能夠自動(dòng)繪制病害分布圖，為林業(yè)部門提供精準(zhǔn)防控方案，做好林業(yè)管理工作[2]。

3 無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的整合應(yīng)用

林業(yè)資源保持生態(tài)平衡的重要內(nèi)容，生態(tài)系統(tǒng)離不開森林資源，無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)的整合應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)利用監(jiān)控，做好林業(yè)管理工作，保持生態(tài)平衡，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林，了解林業(yè)資源的種類、各類植物的分布、樹木的數(shù)量以及林業(yè)資源的變化，為林業(yè)管理決策工作提供依據(jù)。以前在監(jiān)測(cè)林業(yè)資源時(shí)，采取的監(jiān)測(cè)方法，有些地方地形復(fù)雜，人力很難達(dá)到很難監(jiān)測(cè)清晰，無(wú)法清晰完整的監(jiān)測(cè)林業(yè)資源。無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)是當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)手段，讓林業(yè)資源監(jiān)測(cè)更先進(jìn)、更準(zhǔn)確、更全面，現(xiàn)如今已經(jīng)成為林業(yè)管理決策的重要部分。無(wú)人機(jī)與GIS技術(shù)已在森林資源調(diào)查的多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，涵蓋森林生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、林地分類、森林健康評(píng)估、碳儲(chǔ)量估算等方面。

3.1 無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)在林業(yè)資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

森林資源監(jiān)測(cè)是林業(yè)管理的重要任務(wù)，無(wú)人機(jī)能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取大范圍森林影像，GIS系統(tǒng)則能利用影像數(shù)據(jù)進(jìn)行森林覆蓋度計(jì)算、樹木密度統(tǒng)計(jì)和樹種識(shí)別。例如，在人工造林區(qū)域，可定期使用無(wú)人機(jī)航拍，GIS系統(tǒng)分析植被覆蓋率的變化，評(píng)估植被恢復(fù)情況，并優(yōu)化造林方案。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)和GIS技術(shù)有著較高的精度，有著高超的分辨率，讓林業(yè)資源監(jiān)測(cè)工作更加靈活、更加精準(zhǔn)。無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)可以實(shí)時(shí)采集林業(yè)資源，高超的分辨率和傳感器讓監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)更加清晰、更加準(zhǔn)確、更加全面。林業(yè)資源的清查采取無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)和GIS技術(shù)，能夠更快統(tǒng)計(jì)森林的面積、樹木的分布，同時(shí)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)和GIS技術(shù)的整合應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)林木病蟲害的暴發(fā)、森林火災(zāi)的發(fā)生等災(zāi)害，熱紅外影像做到一早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)預(yù)警，為及時(shí)補(bǔ)救和預(yù)防提供信息。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)和GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以獲得森林中各種生物的數(shù)據(jù)信息，為評(píng)估生態(tài)狀態(tài)，做好防護(hù)工作提供參考數(shù)據(jù)，從而做出科學(xué)的林業(yè)管理決策。

3.2 無(wú)人機(jī)遙感和GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的應(yīng)用

人機(jī)遙感和GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策起到了重要作用，無(wú)人機(jī)遙感可以在復(fù)雜的地形中收集數(shù)據(jù)信息，建立起林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。GIS技術(shù)為植樹造林、森林資源使用、森林管理等提供技術(shù)支撐，科學(xué)規(guī)劃林業(yè)資源。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過(guò)整理分析后使用GIS技術(shù)評(píng)估發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性，比如：森林火災(zāi)、林木病蟲害等，為制定預(yù)防控制風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)字資料支撐。GIS技術(shù)的利用，可以構(gòu)建一套林業(yè)管理決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)要有較強(qiáng)的分析能力，還要能夠模擬試驗(yàn)森林中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，為林業(yè)管理者提供決策數(shù)據(jù)支持。森林病蟲害監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)的多光譜影像技術(shù)可檢測(cè)植被的健康狀況，例如，通過(guò)紅外光譜反射率分析植物水分含量、葉綠素濃度等參數(shù)，識(shí)別早期病害或蟲害發(fā)生區(qū)域。GIS技術(shù)能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)可視化，形成病害分布圖，幫助林業(yè)部門制定精準(zhǔn)防治措施。森林火災(zāi)預(yù)警是無(wú)人機(jī)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)搭載熱成像儀，可在火災(zāi)發(fā)生前檢測(cè)森林溫度異常，GIS系統(tǒng)則可整合風(fēng)速、溫濕度等數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)火勢(shì)蔓延趨勢(shì)，提高林業(yè)防災(zāi)能力[3]。

3.3 無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策中的優(yōu)化

針對(duì)無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)現(xiàn)有問(wèn)題，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)水平，做好數(shù)據(jù)融合，從而優(yōu)化林業(yè)管理策略，提升無(wú)人機(jī)與GIS技術(shù)在林業(yè)管理效果。提高數(shù)據(jù)處理能力方面，可采用云計(jì)算和人工智能技術(shù)提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理效率，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行自動(dòng)樹種分類、病害識(shí)別，提高數(shù)據(jù)分析精度。優(yōu)化無(wú)人機(jī)作業(yè)流程方面，可根據(jù)森林類型和調(diào)查需求選擇合適的無(wú)人機(jī)傳感器配置，并結(jié)合飛行路徑優(yōu)化算法，減少影像重疊區(qū)域，提高數(shù)據(jù)采集效率。無(wú)人機(jī)可通過(guò)激光掃描獲取樹木的三維結(jié)構(gòu)信息，GIS系統(tǒng)則可利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算森林蓄積量、樹木生長(zhǎng)速率，并結(jié)合氣候模型評(píng)估森林的碳匯能力。降低應(yīng)用成本方面，可通過(guò)政府補(bǔ)貼推動(dòng)無(wú)人機(jī)與GIS設(shè)備在基層林業(yè)單位的應(yīng)用，并加強(qiáng)行業(yè)合作，建立共享數(shù)據(jù)平臺(tái)，提高林業(yè)數(shù)據(jù)效率。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)遙感與GIS技術(shù)在林業(yè)管理決策的整合應(yīng)用，使林業(yè)管理工作更加高效、更加精準(zhǔn)，能夠在森林資源監(jiān)測(cè)、病蟲害檢測(cè)、碳匯計(jì)算等方面發(fā)揮重要作用。無(wú)人機(jī)技術(shù)能夠快速采集大范圍高分辨率數(shù)據(jù)，而GIS技術(shù)則提供了強(qiáng)大的空間分析與可視化能力，二者的整合應(yīng)用能夠提升林業(yè)管理決策水平。先進(jìn)的云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，可以優(yōu)化林業(yè)管理水平，提高數(shù)據(jù)處理能力，讓林業(yè)管理工作向著更加智能化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展，做出正確的林業(yè)管理決策。

參考文獻(xiàn)

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