无人机遥感技术在天然林保护中的运用研究

阿同古丽·艾买拉

（温宿县胡杨林管理站，新疆 阿克苏 843100）

引言

中国国土面积广阔，拥有丰富的天然林资源，然而经过一段时间的乱砍滥伐，林业资源状态逐渐恶化，为了实现可持续发展的战略构想，党和政府开始对林业资源保护提出新要求，并在资金和政策等方面给出了有力支持。在这种情况下，越来越多的新技术被应用到天然林保护当中，尤其是无人机遥感技术更是在天然林保护当中发挥了不可替代的积极作用，加强无人机遥感技术在天然林保护中的运用研究，具有一定的现实意义。

1.无人机遥感技术与天然林保护概述

1.1 无人机遥感技术原理

无人机也可以称为无人驾驶飞机，其包含有飞行控制模块和导航定位模块，因此可在特定区域内进行自主飞行，而无人机遥感技术，则是一种以无人机设备为基础、以多种传感器为信息收集装置的技术，能够准确地获知遥感数据并对这些数据进行处理，能够帮助工作人员更好地了解天然林资源的实际情况。它的优越性比较突出，具有应用成本低、应用效率高、飞行灵活、不易受周边环境影响等一系列特征，能够在精准农业、天然林保护等方面发挥不可替代的重要作用。

1.2 无人机遥感技术的构成

无人机遥感技术是由地面基站和无人机技术为基础的先进技术，地面基站能够对无人机的飞行航线进行监测、对数据进行接收，并能够根据软件的计算结果控制无人机飞行；无人机则又可以细分为动力装置、飞行控制器、传感器和数据链等部分，常见的动力装置为汽油发动机，在清洁能源不断发展的情况下，逐渐出现了电池动力无人机，具有更加清洁、不损伤环境的优势，而飞行控制器是无人机得以自动飞行的核心和基础，神经网络技术的加入，更是提升了飞行控制的有效性。

1.3 获取无人机遥感影像的技术流程

第一，做好前期内业准备。对待监测区的天然林面积、主要树种进行研究，合理选择遥感监测的天气，避免在降水天气、雾天进行作业，否则可能导致遥感数据不准确等问题。航线通常选择低坡度区域，保证无人机能够正常飞行和监测；无人机搭载的数码相机通常为2000万像素面阵数码相机，具有摄影精准度高的特点。第二，做好外业调查。无人机起飞后切换自动飞行状态，其上搭载的数码相机将自动进行连续拍摄，地面基站负责对无人机飞行情况进行监控，并给出飞行高度、飞行速度等一系列指令，拍摄结束后切换为人工遥控模式实现稳定降落。第三，做好后期内业处理。后期内业处理工作主要包括对遥感影像的拼接处理和天然林信息分析，数码相机拍摄的数字图像往往存在一定的误差，且其飞行姿态的变化会导致飞行图像的旋转变形等，工作人员需要利用计算机软件对发生畸变的遥感图像进行校正，以获得准确的遥感图像。

2.无人机遥感技术在天然林保护中的运用要点

2.1 无人机遥感技术在森林资源调查工作中的运用

首先，可利用无人机遥感技术对天然林水文情况进行监测。天然林具有涵养水土、避免水土流失的作用，林区水文情况的变化可能影响到水土保持效果，因此工作人员应对天然林水文情况进行妥善分析，明确水文变化情况。无人机遥感技术具有高精度的拍摄功能，工作人员可利用无人机的人工驾驶技术和自动飞行技术，对天然林林区的水文情况进行安全高效的监测。其次，可有效调查林业资源变化。天然林是十分重要的自然资源，林业管理部门需要对天然林面积等进行准确把握，并以此为基础做好林业资源管理方案的规划。无人机遥感技术所拍摄的高清遥感图像能够直观地反映出地面天然林资源的实际情况，工作人员即可借此对天然林的各项指标进行比对和分析，高效完成天然林资源变化调查工作。与传统的人力林业资源调查方案相比较而言，无人机遥感技术更加便捷高效，且能够保证工作人员的人身安全。最后，可借助无人机遥感技术调查整个林业生态环境。天然林林区生态变化影响着周边生态系统平衡，工作人员通过对天然林生态环境的研究，即可获知周边生态系统的发展情况和存在的问题，一旦天然林生态系统出现不稳定的现象，林区及其周边的生态环境也必然会受到严重的影响。而无人机遥感技术能够对林区内的病虫害、植被覆盖率、植被生长情况等进行准确记录，工作人员可以此为基础判断天然林林区生态系统的问题，并及时采取措施进行补救和处理，确保天然林生态系统能够实现可持续发展，促进和带动周边生态系统的进一步完善。

2.2 无人机遥感技术在森林防火工作中的运用

在过去的天然林消防安全保障工作中，工作人员常通过地面巡逻、塔台观测、卫星遥感和飞机巡逻四种方式了解火灾情况：地面巡逻，主要是通过工作人员的人工巡查确认森林火灾情况，整体工作效率不高且观测速度慢，在各种先进技术逐一出现以后逐渐被淘汰；塔台观测，主要是森林管护人员登上高塔进行俯瞰，从而第一时间确定森林火灾位置等，但是受到视力范围和林区地势的影响，塔台观测的范围比较有限且需要大量人力资源，也逐渐失去应用价值；卫星遥感技术和飞机巡逻这两种森林防火观测技术，虽然具有优秀的观测效果，但是也有应用成本高、定位不准确、不适合高频观测的劣势。而无人机遥感技术的发展和进步，则解决了森林防火当中存在的问题，工作人员可借助无人机对天然林林区森林火灾的情况进行准确监测，根据林区的地势情况、树种分布等信息，确认无人机飞行航线，保证无人机遥感技术的监测效果。无人机遥感技术具有监测范围大、侦查图像质量高的特点，且能够在长时间的观测当中稳定发挥作用，同时还具有应用成本低、不需要过多人力资源的优势，能够从根本上提升森林资源消防安全巡防水平。

2.3 无人机遥感技术在病虫害防治方面的应用

天然林是我国森林资源的重要构成部分，加强天然林保护显然具有不可忽视的重要价值，而在这个过程中，病虫害防治可以说是重中之重，加强病虫害防治工作，能够使之免受有害生物的侵蚀。回顾过去的天然林病虫害防治工作不难发现，常用的化学药剂防治法会导致环境污染等问题，与可持续发展、生态文明建设的要求存在一定冲突，而生物防治、物理防治、化学防治并用的综合防治技术，开始逐渐进入人们的视野，从根本上提升了森林病虫害防治的效果。为了达到综合防治目标，在过去很长一段时间内，林业部门的工作人员都需要定期深入林区对天然林虫害情况进行调查，从而确定林区是否存在大面积病虫害问题，但是这样的人工定期巡查模式显然不够合理，林区内复杂的地形条件、恶劣的自然环境等，都会给林业部门工作人员带来巨大的挑战。而无人机遥感技术则能够在天然林病虫害防治方面发挥积极作用，借助这一技术，林业部门的工作人员不再需要亲身深入林区进行调查，而是能够通过对遥感信息的分析了解所需信息，并根据分析结果判断病虫害的处理方案等，整体工作效率得到了有效提升的同时，工作压力也大幅度下降，可谓是一举两得。从实际应用情况来看，无人机遥感技术的合理应用，提升了天然林病虫害防治水平，能够有效预防和控制病虫害对林业资源的破坏。在未来的发展中，无人机遥感技术还将与人工智能技术、大数据技术等先进技术相结合，进一步优化天然林病虫害防治效果。

结语

天然林指的是天然起源的森林，广义上可以包括自然形成、人工促成的森林资源，是陆地自然资源的重要组成部分，具有涵养水土、保持生态稳定、保证生态多样性等优势功能，加强天然林保护工作，具有一定的现实意义。而以地面基站和无人机组成的无人机遥感技术，则能够在天然林保护方面发挥重要作用，从实际情况来看，它已经在林业资源调查、森林病虫害防治、森林防火工作当中扮演了重要角色。在今后的工作中，工作人员可结合天然林保护实际需求，进一步探索无人机遥感技术的应用方向。