無人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查與病蟲害防治中的應(yīng)用

李 維

（山東省無棣縣水灣鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站，山東濱州 251902）

近年來，因?yàn)槲覈謽I(yè)資源狀況不斷惡化，所以國家加重了對(duì)林業(yè)資源的保護(hù)力度，對(duì)林業(yè)管理工作的技術(shù)和資金投入不斷加大，各式各樣的新型高科技技術(shù)都被充分應(yīng)用于林業(yè)管理的工作中。而其中無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用是到目前為止對(duì)于林業(yè)資源管理和病蟲害防治最為有效的一種。

1 無人機(jī)遙感技術(shù)簡介

無人機(jī)就是無人駕駛飛機(jī)的簡稱，無人機(jī)遙感技術(shù)即綜合利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化、專用化快速獲取國土資源、自然環(huán)境、地震災(zāi)區(qū)等空間遙感信息，且完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。近幾年來，隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)林業(yè)資源調(diào)查和病蟲害遙感監(jiān)測的應(yīng)用也逐漸展開。以往應(yīng)用的衛(wèi)星遙感技術(shù)因?yàn)榇嬖谥T多局限性，已無法滿足現(xiàn)在對(duì)于林業(yè)資源調(diào)查和病蟲害防治的需求。相比較而言，由于無人機(jī)飛行高度低、飛行控制方便，無人機(jī)遙感技術(shù)具有機(jī)動(dòng)、快速、成本低等優(yōu)勢，使其更具優(yōu)越性。

2 傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查和病蟲害防治方法的局限性分析

2.1 傳統(tǒng)林業(yè)資源調(diào)查的局限性

以往傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查方式有人工巡邏調(diào)查、衛(wèi)星遙感監(jiān)測調(diào)查和載人飛機(jī)調(diào)查，其中人工巡邏調(diào)查方式有著很多的弊端，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度極大，效率極低，而且還存在著巡檢人員的技術(shù)水平或高或低問題，進(jìn)而導(dǎo)致林業(yè)資源的信息獲取不夠準(zhǔn)確。衛(wèi)星遙感監(jiān)測調(diào)查技術(shù)雖代替了人力，但是仍然存在著操作系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)龐大、獲取周期過長、效率不夠高等諸多的缺陷，滿足不了林業(yè)管理部門對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控林業(yè)資源的工作需求。后來運(yùn)用到的載人飛機(jī)調(diào)查技術(shù)，雖然提高了工作效率、降低了工作周期，也基本能夠滿足林業(yè)管理部門對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控林業(yè)資源的需求，使得林業(yè)資源調(diào)查工作更加精簡，但是載人飛機(jī)的投入成本和維修費(fèi)用極高，不能夠讓它成為日常實(shí)時(shí)監(jiān)控林業(yè)資源的手段。

2.2 林業(yè)管理中傳統(tǒng)病蟲害防治的局限性

林業(yè)病蟲害發(fā)生的時(shí)期和種類都不同，這就導(dǎo)致了很多的林業(yè)資源受到或大或小的損害，因此，對(duì)于林業(yè)病蟲害的調(diào)查監(jiān)測和防治，是林業(yè)管理中必須執(zhí)行的工作之一。

2.2.1 傳統(tǒng)的病蟲害調(diào)查方式的局限性

（1）傳統(tǒng)地面方式 目前，我國林業(yè)管理中的病蟲害數(shù)據(jù)采集工作大多是由植保工作者前往實(shí)地調(diào)查和取樣，這樣的傳統(tǒng)人力方法存在著繁重費(fèi)力、耗時(shí)久、效率低下等問題，由于此方法具有較大的主觀片面性，易出現(xiàn)誤差，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)林業(yè)資源病蟲害調(diào)查結(jié)果不夠嚴(yán)謹(jǐn)。

（2）實(shí)驗(yàn)檢測方式 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)檢測方式也需要人工采集為基礎(chǔ)，依據(jù)林業(yè)資源的實(shí)際生長過程進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，這樣一來，會(huì)使植保工作變得特別繁瑣，而且還可能會(huì)因?yàn)榇罅坎杉仓陿颖径鴮?duì)林業(yè)生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

（3）星載、機(jī)載平臺(tái)調(diào)查監(jiān)測方式 機(jī)載和星載平臺(tái)全天候作業(yè)能力不夠強(qiáng)，采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較差，極易受到氣候、空間分辨率等影響，致使數(shù)據(jù)獲取的過程繁瑣復(fù)雜，成本較高，失誤率也較高，難以滿足森林病蟲害詳細(xì)的調(diào)查監(jiān)測需求。

2.2.2 傳統(tǒng)的病蟲害防治方式的局限性

我國目前采取的病蟲害防治措施主要就是昆蟲網(wǎng)誘捕、性引誘劑誘捕、黑燈光誘殺和人工噴灑農(nóng)藥。隨著我國林業(yè)資源的逐年增加，再加上本身氣候條件的變化多樣，林業(yè)病蟲害程度也逐年增強(qiáng)，且病蟲害覆蓋面積也有增加的趨勢，在此條件下，傳統(tǒng)的病蟲害防治方式凸顯出劣勢。

3 無人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 監(jiān)測林業(yè)資源中的水文情況

眾所周知，林業(yè)資源中的森林資源可以防止水土流失，但森林有時(shí)候出現(xiàn)旱澇情況也是不可避免的，因此林業(yè)資源管理的工作人員也需要時(shí)刻監(jiān)測林業(yè)資源中的水文情況，了解林業(yè)資源中水文的動(dòng)向，而無人機(jī)遙感技術(shù)可以帶回特別清晰精準(zhǔn)的影像，相對(duì)于人工或者有人駕駛飛機(jī)的方式，要更加的安全、高效，且實(shí)際可操作性高。

3.2 調(diào)查林業(yè)資源變化

林業(yè)資源是國家級(jí)的重要資源，林業(yè)資源的蓄積量是林業(yè)管理部門必須實(shí)時(shí)掌握的一項(xiàng)重要指標(biāo)，只有了解這一指標(biāo)，才能更好地進(jìn)行林業(yè)資源管理的下一步規(guī)劃。無人機(jī)遙感技術(shù)傳回來的高清影像資料，非常直觀地體現(xiàn)出林業(yè)資源的各項(xiàng)指標(biāo)狀態(tài)，通過觀察該影像，林業(yè)資源管理部門的工作人員可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的分析和對(duì)比各項(xiàng)指標(biāo)的各種變化，相對(duì)于從前以人力去調(diào)查相應(yīng)生物情況的方法，無人機(jī)遙感技術(shù)要更加的方便和快捷，質(zhì)量更高。

3.3 調(diào)查整個(gè)林業(yè)生態(tài)環(huán)境

林業(yè)的生態(tài)變化是整個(gè)林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)變化的基本反映，是整個(gè)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)縮影。了解林業(yè)的生態(tài)變化，就可以掌握林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)的變化。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定對(duì)于林業(yè)系統(tǒng)是最重要的一項(xiàng)指標(biāo)，如果生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定，整個(gè)林業(yè)資源的各項(xiàng)指標(biāo)都會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。無人機(jī)遙感技術(shù)可以通過樹木的病蟲害現(xiàn)象返回圖片便于工作人員觀察林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)現(xiàn)象，并有利于工作人員在了解情況后盡快地采取補(bǔ)救措施。這推動(dòng)了林業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，并且對(duì)維持林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了至關(guān)重要的作用。

4 無人機(jī)遙感技術(shù)在病蟲害防治方面的應(yīng)用

林業(yè)的病蟲害防治顧名思義就是指對(duì)林業(yè)資源中的樹木的病蟲害進(jìn)行預(yù)防和治理。我國林業(yè)資源的病蟲危害相對(duì)于其他國家實(shí)屬嚴(yán)重，一共有上萬種病蟲害的類型，這給林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來了嚴(yán)重威脅。以往的林業(yè)植保人員要定期地對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行全面而精細(xì)的檢查，以便了解林業(yè)里的病蟲害情況。能夠有效進(jìn)行病蟲害防治的基礎(chǔ)就是及時(shí)了解病蟲害情況，即早了解、早預(yù)防、早治療。由于受交通、地形等情況的影響，人工巡查病蟲害情況處處遭到限制，無人機(jī)遙感技術(shù)可以全面積覆蓋巡視林業(yè)資源中的病蟲害情況，并返回相關(guān)信息給工作人員，方便植保人員對(duì)病蟲害情況全面了解并進(jìn)行及時(shí)的防治。無人機(jī)遙感技術(shù)在森林病蟲害防治的廣泛應(yīng)用可以有效地提升防治減災(zāi)水平，起到了預(yù)防和控制病蟲災(zāi)害發(fā)生的作用。無人機(jī)遙感技術(shù)在病蟲害防治方面的應(yīng)用無疑是我國在林業(yè)資源中對(duì)病蟲害防治的一大進(jìn)步，它使得我們對(duì)病蟲害進(jìn)行防治不再局限于人工，而轉(zhuǎn)為依靠智能，運(yùn)用人工智能，將為我們在病蟲害防治方面帶來更多的便利。

5 無人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)管理中的前景展望

隨著時(shí)代發(fā)展，現(xiàn)代林業(yè)逐步地邁向了自動(dòng)化、信息化與智能化，傳統(tǒng)的林業(yè)資源管理方法與病蟲害防治手段存在強(qiáng)度大、耗時(shí)久等缺陷，無人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用則很好地解決了傳統(tǒng)方法下所顯現(xiàn)的問題，但當(dāng)前的無人機(jī)遙感技術(shù)運(yùn)用還存在一些小小的不足，可待加強(qiáng)。

5.1 完善影像處理體系

構(gòu)成無人機(jī)航拍系統(tǒng)的是硬件和軟件系統(tǒng)。目前為止，無人機(jī)遙感技術(shù)在影像信息的處理上，仍然常用衛(wèi)星遙感影像處理軟件，沒有相對(duì)成熟的無人機(jī)數(shù)據(jù)一體化處理系統(tǒng)。因此，無人機(jī)遙感系統(tǒng)需要完善影像處理體系，同時(shí)加強(qiáng)產(chǎn)品的時(shí)效性，使影像處理體系能夠快速地對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)的分析和處理。

5.2 豐富傳感器類型

我國歸于民用的輕小型無人機(jī)常用的傳感器類型主要有視頻攝像機(jī)、紅外輻射儀、數(shù)碼相機(jī)等，其中的數(shù)碼相機(jī)占據(jù)全部傳感器種類將近百分之八十。數(shù)碼相機(jī)航拍影像易變形、精度不高，嚴(yán)重影響了航拍圖的成圖效果。因此，為改變無人機(jī)機(jī)載傳感器比較單一的現(xiàn)狀，需要研發(fā)微小型的圖像性能更好的傳感器，以便拓展無人機(jī)的應(yīng)用范圍。

6 結(jié)束語

林業(yè)作為全國生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分，在社會(huì)發(fā)展和全國生態(tài)文明建設(shè)中有著不可替代的作用。我國是林業(yè)資源大國，又是病蟲害較多的國家，在林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)中，存在著諸多問題，而病蟲害的防治又是生態(tài)環(huán)境平衡發(fā)展過程中的重要內(nèi)容，所以我國應(yīng)該要積極主動(dòng)地采取新技術(shù)新手段來管理林業(yè)資源，無人機(jī)體積小、飛行穩(wěn)定、飛行高度低，方便林業(yè)工作者們利用其展開林業(yè)資源管理工作。應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)管理林業(yè)資源及防治病蟲害，要比其他的方法更加靈活、科學(xué)和高效。