2022-07-01 15:07:23
森林常被比作“地球之肺”，因為森林資源維持了地球中的碳氧平衡，是地球上極為重要的生物資源之一。森林資源調(diào)查是林業(yè)資源管理中的基礎(chǔ)性工作，運用先進科學(xué)技術(shù)，才能推動資源調(diào)查技術(shù)的不斷創(chuàng)新。目前，我國在無人機遙感技術(shù)的研究水平不斷提升，使其在林業(yè)資源調(diào)查工作中得到廣泛應(yīng)用，該項技術(shù)的使用不僅有利于提升資源調(diào)查工作的效率，還能及時監(jiān)測自然災(zāi)害的發(fā)生，起到較好的預(yù)防效果，從而減少林業(yè)災(zāi)害發(fā)生幾率。
1 無人機遙感技術(shù)及應(yīng)用優(yōu)勢
1.1無人機遙感技術(shù)
無人機遙感技術(shù)是由硬件和軟件技術(shù)組成的新型應(yīng)用技術(shù)，硬件主要是指地面基站、無人機相關(guān)設(shè)備，軟件技術(shù)是指信息傳輸、數(shù)據(jù)分析等部分。在日常生產(chǎn)生活中，應(yīng)用無人機遙感技術(shù)能利用其遙控技術(shù)功能，對目標區(qū)域進行全方位的監(jiān)控，通過航拍影像記錄，實時掌握監(jiān)測目標的運動狀態(tài)，并通過信息化技術(shù)，將數(shù)據(jù)上傳至后臺管理中心，相比于傳統(tǒng)的遙感監(jiān)測技術(shù)，該項技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢明顯，效果顯著。從技術(shù)應(yīng)用體系角度分析，無人機遙感技術(shù)可分為原始數(shù)據(jù)搜集類、正射校正類、輻射校正類等多種類型，這些類型的圖像信息處理方式、特征均不相同，因此，在相關(guān)部門甄選技術(shù)類型時，應(yīng)從實際需求角度出發(fā)，選擇適合自身區(qū)域的無人機遙感技術(shù)，以發(fā)揮出無人機遙感技術(shù)應(yīng)有的效果。
1.2無人機遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
在林業(yè)調(diào)查管理中，無人機遙感技術(shù)可以極大的提高數(shù)據(jù)搜集的精度和效率，降低人工、物資的投人，同時可以與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)協(xié)同作用，提高林業(yè)管理的智能化和現(xiàn)代化水平，具體應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：
（1）方便實用。當森林資源發(fā)生突發(fā)污染或災(zāi)害案件時，無人機可以隨時隨地起飛，通過地面遙控系統(tǒng)精準對目標區(qū)域?qū)嵭泻脚?，實時監(jiān)測各區(qū)域災(zāi)害變化狀況，及時為工作人員制定救災(zāi)方案提供重要參考。
（2）輕巧便攜。無人機質(zhì)量較輕，受環(huán)境影響小，對飛行場地要求低，通常無人機飛行高度在1千米以下空域，不需要進行空域申請，而且可以在指定區(qū)域快速進行航拍任務(wù)[1]。
（3）遙感影像分辨率高。由于無人機飛行高度低，其拍攝的影像資料空間分辨率精確，而且能夠規(guī)避太陽視角和方位陰影等不利因素影響，無人機遙感影像可及時準確分辨地面喬木、灌木或草地等林業(yè)資源調(diào)查所需的多種數(shù)據(jù)資料。
（4）經(jīng)濟實用。相比于衛(wèi)星、地理信息系統(tǒng)及航空遙感等技術(shù)，無人機遙感運行管理成本低，操作準入水平低，極大的降低了林業(yè)資源數(shù)據(jù)獲取的資金投入。
2 無人機遙感技術(shù)在林業(yè)調(diào)查監(jiān)測中應(yīng)用
林業(yè)資源是生態(tài)系統(tǒng)中的核心內(nèi)容，加強林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測工作對保護生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)水源等方面具有重要意義。我國地質(zhì)地貌條件復(fù)雜，山多林密，僅依靠傳統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查方式進行實地勘察，不僅效率低，工作難度大，還具有一定的危險性。而利用遙感技術(shù)，能發(fā)揮其覆蓋范圍廣、信息獲取及時的優(yōu)勢，從而能在林業(yè)調(diào)查中獲得良好的應(yīng)用效果[2]。
2.1在資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用
通過搭載具有攝像功能的設(shè)備，無人機遙感技術(shù)能及時捕捉到目標區(qū)域的影像資料，提供高清且豐富的影像信息，并將獲取的數(shù)據(jù)傳輸至森林資源調(diào)查系統(tǒng)，對林業(yè)用地自然災(zāi)害、采伐征用等情況進行有效更新，從而達到動態(tài)化調(diào)查的效果，提升林業(yè)管理整體水平。比如孫志超[3]等人利用無人機搭載非測量相機拍攝北京十三陵林地，將取得的樹高、面積等信息與航拍實測信息相擬合，從而校正航拍精度，提高無人機對航拍物體測量的準確性，同時提高了林業(yè)數(shù)據(jù)的權(quán)威性，實現(xiàn)了現(xiàn)代化動態(tài)監(jiān)管模式。
2.2 在病蟲害防控監(jiān)測中的應(yīng)用
林業(yè)病蟲害管理是我國林業(yè)管理工作的重點問題，以往在林業(yè)病蟲害監(jiān)測中，相關(guān)工作人員采用實地調(diào)查的監(jiān)測方式，這種調(diào)查方式不僅工作強度高，難度也較大。近年來，我國許多地區(qū)開始采用高光譜遙感技術(shù)進行林業(yè)病蟲害監(jiān)測，并得到了較好的反饋效果。但由于高光譜技術(shù)的使用會受到衛(wèi)星平臺的影響，具有運行周期長、成本高的特點，使得這項技術(shù)的推廣應(yīng)用效果并不理想。無人機遙感技術(shù)則是利用搭載攝像設(shè)備對目標區(qū)域特定病蟲害進行監(jiān)測，經(jīng)過系統(tǒng)分析后，確定病蟲害主要類型和受害程度，再選擇最合理的病蟲害解決方案，解決林地病蟲害肆虐問題。同時，還可以利用無人機進行噴藥作業(yè)，進而配合解決一些難度程度較大的病蟲害問題。
2.3在森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用
森林火災(zāi)具有突發(fā)性強、破壞力大的特點，其防范和救授相對困難，與其它自然災(zāi)害相比，森林火災(zāi)的影響最為嚴重。火災(zāi)監(jiān)測是林業(yè)資源管理中的重點工作，傳統(tǒng)的森林火災(zāi)監(jiān)測方式主要依靠巡護人員和衛(wèi)星遙感監(jiān)測，但巡護工作常會由于受到地形、天氣等因素的影響，使巡查范圍受限，降低巡查效率。衛(wèi)星遙感監(jiān)測則會因為時間及空間分辨率的問題，延緩影像拍攝周期，增大投入成本，還無法清晰識別小面積火情，以至于無法實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。但無人機遙感技術(shù)則依靠其靈活、快速、準確的優(yōu)勢，能對大面積林地進行火災(zāi)險情的實時監(jiān)控，方便救援人員和滅火設(shè)備的迅速行動與精準撲火，成為現(xiàn)代化林業(yè)火情監(jiān)測中的優(yōu)選方式[5]。
3 無人機遙感技術(shù)應(yīng)用中的不足及前景展望
3.1無人機遙感技術(shù)在林業(yè)管理應(yīng)用中存在的不足
（1）無人機遙感技術(shù)精度仍需進一步提升，由于我國影像動態(tài)搜集技術(shù)比較落后，在對部分影像資料進行拼接及校正時存在像素質(zhì)量差、拼接誤差大等缺陷，因此加強無人機遙感影像精度是解決影像后續(xù)處理技術(shù)的重要途徑。
（2）無人機設(shè)備的抗強風(fēng)等特殊環(huán)境技術(shù)有待提升。森林資源所處地理地質(zhì)條件和氣象條件較為復(fù)雜，無人機的抗風(fēng)性能及抵御特殊環(huán)境的能力有待進一步提升。因此林業(yè)管理部門應(yīng)加強與無人機研發(fā)單位的交流，研發(fā)適于林業(yè)發(fā)展的專用版無人機遙感技術(shù)。
（3）無人機遙感技術(shù)中軟件系統(tǒng)有待提升，例如數(shù)據(jù)傳輸和智能化分析水平較低，同時在林業(yè)災(zāi)害預(yù)警方面的準確度有待加強[6]。
3.2無人機遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景
（1）加大傳感器的研究力度，提高影像精度。當前，在林業(yè)調(diào)查中，我國比較常用的無人機傳感器類型為攝像機、紅外輻射儀等設(shè)備，其中攝像機的占有比例為77%，相機航拍一般會導(dǎo)致影像變形程度大、清晰度低，進而會降低影像的成圖效果[7]。對此，探究先進傳感器類型變得尤為重要。比如可以加強多視立體航攝儀、激光雷達以及熱紅外成像儀等設(shè)施設(shè)備的研究，在輕小型無人機基礎(chǔ)上，應(yīng)用實景三維模型、雷達影像圖、熱紅外、高光譜遙感影像圖等先進技術(shù)，進一步提高無人機遙感技術(shù)的精度及應(yīng)用領(lǐng)域。
（2）加強影像數(shù)據(jù)處理功能建設(shè)。通常情況下，無人機航拍軟件系統(tǒng)分為航線規(guī)劃、影像檢查和影像處理三個部分。其中在影像資料處理中，主要采用衛(wèi)星遙感處理軟件，例如ERDAS和ENVI，但都不屬于技術(shù)成熟的處理系統(tǒng)。因此，無人機遙感技術(shù)現(xiàn)在還需要出一套完善的數(shù)據(jù)處理體系，具備影像定位、幾何校正等多項數(shù)據(jù)處理功能。
（3）提升無人機遙感技術(shù)的工作實效性。當前我國輕小型無人機的普遍續(xù)航時間為2小時左右，荷載重量一般在5kg，并且配備的傳感器拍攝畫面有限，這些限制因素都是無人機發(fā)展中的瓶頸問題。未來的無人機遙感技術(shù)應(yīng)進一步提升無人機和遙感系統(tǒng)工作實效性，實時為決策者提供參考依據(jù)。
4 結(jié)語
無人機遙感技術(shù)具有輕巧靈活、經(jīng)濟實用、遙感影像分辨率高等諸多優(yōu)勢，在森林資源規(guī)劃調(diào)查、病蟲害防控監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測和濕地資源調(diào)查等方面具有重要作用，但是其監(jiān)測精度和影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)仍處于落后水平，未來的無人機遙感技術(shù)應(yīng)在傳感器升級、影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和實效等方面上進一步研究提升，為我國林業(yè)資源管理水平作出更大的貢獻。（孟曉麗）
編輯：牛姣
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