无人机遥感技术在林业资源调查与监测中的运用

2020-01-06刘媛媛

科学技术创新 2020年17期

刘媛媛

（黑龙江省自然资源权益调查监测院，黑龙江哈尔滨150080）

森林资源调查和监测是一切林业工作进行的前提条件和必要保证，是林业工作者对于森林所处状态的一种十分有效的掌控方式，有助于辅助林业工作者进行长期的林业管理规划的制定。传统的林业资源调查与监测手段存在许多问题，主要是由于我国森林资源丰富的地区常常在荒无人烟的地区，并且地形复杂，林区面积大，不利于利用人力直接对森林资源进行全面、实时的调查和监测。而无人机遥感技术的出现有效的改善了这一问题，极大程度上的将林业工作从人力资源的局限中解放出来，并通过信息化的手段处理林业资源的状态，辅助了林业工作的现代化和智能化。因此，在林业资源调查和监测中使用无人机遥感技术是十分必要的，应引起行业的广泛关注。

1 无人机遥感技术概述

无人机遥感技术是随着我国计算机、自动化、无人机制造等行业的高速发展而产生的一门综合性强的高新技术。该技术将无人机技术和遥感技术有机结合，利用现有的传感器、北斗导航定位、远距离通信等手段，能够在工作中高效、快速、准确的获得监测对象的总体特征。而在林业资源调查与监测的过程中应用无人机遥感技术，能够对森林资源的状态进行全面、实时的监测，同时降低林业资源调查工作的人力与时间成本，保证工作进行的高效率、高安全性，对于林业工作的现代化进行有很大帮助。[4]

2 无人机遥感技术应用于林业资源调查与监测的优势

2.1 有利于加强林业资源调查与监测工作的信息化

传统的林业资源调查与监测工作在进行时，对于森林资源的状态的记录手段比较原始，一般使用表格等进行记录，对于数量庞大的森林资源来说，不利于数据的储存和调用。而利用无人机遥感技术辅助林业资源的调查工作，可以直接将无人机拍摄到的森林资源状态信息经图像处理等手段，通过远程信息传输的方式储存至计算机中，并可以方便的应用现代先进信息处理技术辅助森林资源信息的处理，可以智能化的辅助林业工作者对于森林的整体规划，极大的提升了林业工作的效率。

2.2 有利于增大林业资源调查与监测工作的全面性

我国森林资源丰富的地区，一般森林面积广阔，单靠人力资源进行森林资源的调查与监测，很难做到全面的调查和监测，而且不同的林业工作者对于森林资源的记录手段不同，导致在分工协作时，对于森林资源的整体状态的交流存在很大问题；并且森林之中存在许多地形地貌，不利于工作人员出入，导致对这些地区的调查和监测力度不足，对于全面进行林业资源调查工作十分不利。而利用无人机遥感技术辅助调查工作的进行，可以让无人机从高空对于整个森林资源进行宏观的调查，并利用GPS 等技术将广阔的森林资源分类整合，有助于从整体观察森林；还可以用无人机深入工作人员难以进入的地区，可以从细节上观察森林；进而保障了森林资源调查工作的全面性。[1]

2.3 有利于提高林业资源调查与监测工作的安全性

在林业资源调查与监测工作的进行中，工作人员经常需要深入森林对于森林资源整体情况进行调查，而森林中地形复杂，一是容易迷路，二是容易因不熟悉地形导致事故的发生，为林业工作者带来了严重的安全隐患，威胁林业工作者的生命财产安全。而利用无人机遥感技术可以有效的改善这个问题，首先无人机作为远程操作设备，可以让工作人员在安全的位置对无人机进行操作，进而实现森林资源内部的远程观测；其次，无人机设备小巧轻便，可以方便的进入危险区域，降低了工作的安全隐患；第三，在发生如森林火灾等事故时，可以用无人机替代人力对于火场进行监测，大大提升了林业工作的安全性。

3 无人机遥感技术在林业资源调查与监测中的应用

3.1 进行森林火灾的预防和扑救

在林业资源调查与监测工作的进行中，森林火灾的预防和扑救是重要的一环。而在冬春两季，是森林火灾的多发期，如果发现火灾就应当立即确定火灾起始地区并做好隔离带。这一系列工作都需要对森林资源进行合理的监测。在森林火灾预防和扑救中利用无人机遥感技术，可以及时的通过卫星等手段对于火灾现场进行监测，并通过远程传输的方式传输至计算机，进而用智能化的先进算法等辅助森林火灾起点的分析，帮助选择隔离带建设的最佳位置，以确保森林火灾带来的损失最小化。

3.2 进行森林病虫害问题的防治

对于森林资源来说，病虫害问题是十分常见的问题，但是带来的影响却十分严重，如果不及时治理，会对当地的森林资源产生严重的破坏。而利用无人机遥感技术辅助林业资源的调查与监测，可以利用无人机对于森林资源进行广域的监测，观察森林的各个部分的外观，进而判断不同地段的病虫害类型和严重情况，还可以利用红外线等技术识别病虫害的类型，综合判断森林资源的健康水平。进而辅助林业工作这对于病虫害问题的对症下药，减少森林资源的损失。

3.3 进行森林水文状况的调查

在进行林业资源调查与监测工作时，森林水文状况的调查也是十分重要的一项工作，对于森林周边地区的水文状况进行合理的调查，有助于保证森林周边地区的生态平衡，并且可以加强该地区的防洪、抗旱水平。而应用无人机遥感技术，可以有效的对于森林周边水文状况进行系统、全面、实时的监测，进而保证森林系统的合理健康发展，对于降低该地区的水土流失水平有很大的作用。[2]

4 无人机遥感技术在应用时存在的问题

4.1 图像的拼接和校正

现如今，林业资源调查和监测中使用的无人机技术对于图像校正的效果不好，其调查的森林资源的图像的清晰度和分辨率都略显不足。因此，无人机遥感影像的几何校正问题正是研究的重点问题之一，可以结合现代图像处理技术和信息化技术，利用多个无人机联合工作，同时对于一个部分的森林区域进行同时检测，并上传至计算机，利用多个无人机的数据辅助图像的几何校正，进一步提升图像的精度，保证森林资源调查与监测工作进行时的准确性。[3]

4.2 无人机飞行的稳定性

在无人机飞行的过程中，存在许多因素会影响无人机飞行时的稳定性。比如，对于一部分大型无人机，难以在植被茂密的地区进行方便的起落工作；而对于小型无人机，其在飞行过程中，受到空气流动、天气环境等影响十分严重；这些影响因素不仅不方便与无人机的工作，严重时会损坏无人机本身。因此，提高无人机飞行时的稳定性，合理的改善无人机的设计，使其克服这些因素对其带来的不利影响十分必要，应引起行业的广泛关注。