无人机遥感技术与GIS数据处理在林业系统中的应用

荣泽山，王爱博

（抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司，辽宁抚顺113125）

当前，计算机技术的发展速度非常迅猛，能非常高效地对数据进行处理。1970年之后，建立了森林资源数据库，森林调查的技术方法越来越先进。建国后我国就开始了森林进行资源调查工作，为经济建设服务。尤其是近年来，先后采用了全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感等最先进的测量技术，对我国现有森林资源情况给予最全面的调查和分析，建立和健全了最新的森林资源调查的3个级别的体系。三类调查设计是全国林业各个基层单位为满足伐林任务而进行的林业工作任务，是林管局或森工企业按照国家相关规定指定的森林经营方案或总体设计之后的采伐施工图设计。它的工作内容分为伐区区划、小班调查、生产工艺或作业设计、工程勘测设计、木材生产或更新造林成本预算、编制调查设计文件等。

1 无人机遥感系统

无人机遥感系统相较传统的卫星遥感在及时性、便捷性、经济性上均有极大优势。无人机遥感系统主要分为外业正投影像采集和内业影像处理两部分。其中，外业采集主要是使用无人机对待测区进行正投影影像采集。因无人机飞行高度有限，所以拍摄的面积较小，需要较多张照片处理合成整体测区的遥感数据。因此，采集时需保障相邻航线正投影像图重叠率在40%以上，航线方向正投影像图重叠率在60%以上。内业影像处理主要是通过专业的无人机影像建模软件对采集的外业正投影像进行工作上照片对齐、影像校正、建立三维模型及纹理建设等工作。最终导出测区的正投影像和三维数据，便于后期在GIS系统中结合使用。

2 GIS数据处理系统

GIS数据处理系统及地理信息系统是对地理信息的数据处理、整理、分析和应用的整体信息化系统。对于林业中林地的管理有极大的应用价值。GIS系统主要是数据库的建立、信息录入、数据整理以及数据分析等。根据需要的管理内容建立数据库结构，对于点线面所需要体现的数据内容完善属性关系。在信息录入时将无人机遥感系统处理好的三维数据与正投影像数据进行校正，校正时应注意坐标系的选择。校正后的影像数据就可以作为制图依据进行小班区划、地籍管理等相关信息的录入工作。录入时应注意信息的完整性和对应性以便于后期的数据分析工作。建立好完整的数据库后就可设置相应的分析工作，如林地类型的统计分析、林地蓄积变化情况分析，以及面积、长度、坡比等地形数据的分析工作，并可根据需求生成三维全景视图，更加直观地展现林区现实情况。

3 无人机遥感系统的优势

以往林业遥感主要是卫星遥感和飞机遥感。卫星遥感我国主要依靠资源三号（ZY－3）和高分一号（GF－1）卫星。卫星受周期和数量的影响，只有在过境时才能进行拍摄采集，且需要有天气窗口期。我国夏季多阴雨天气，这就对遥感拍摄的时间有了很大的限制，拍照周期也因此大大增加，很难达到短期的影像对比。由于卫星飞行高度高拍摄的影像清晰度也就比较低。飞机遥感，主要以飞机为载体，进行遥感拍摄。拍摄工作前需要申请航线，并且需要专业人员驾驶。飞机飞行需要较多人员配合完成，飞行成本也相对较高，性价比极低。

无人机林业遥感主要是应用无人机进行拍摄工作。无人机售价低廉，投入成本低和大量部署。其体积也大大减小，模块化程度高，小巧灵活便于携带安装使用方便。无人机飞控软件也十分成熟，操作简单，对飞控人员要求相对较低。无人机飞行高度低，不容易受到云层的影响，拍摄的影像分辨率也较高，能达到厘米级。

以往GIS使用的主要是卫星和飞机采集的数据，数据更新不及时，清晰度也较差，很难达到较好的应用效果，因此，也使其不能完全发挥出作用。

4 结语

无人机作为灵活的搭载平台，具有任务载荷多样化、起降作业局限性低等优势，在与激光雷达系统结合之后，可以满足大面积田间作物三维表型数据的采集，与传统的高分辨率相机、高（多）光谱成像传感器等相互补充，在农作物的调查、监测、管理等方面，能够提供多源数据作为支撑。无人机遥感系统和GIS管理系统相结合使用，是充分的将3S系统中的两大系统相衔接，从而达到对林地管理的及时更新，细化统计以及电子化管理。遥感影像的直观性，GIS管理系统极强的统计能力体现出了信息化对林业生产的重要作用。无人机作为新兴事物以极快的速度发展，加速了GIS信息化管理在林业系统中的发展进程，对林业现代化有着深远影响。