關于無人機遙感技術在林業(yè)中的應用研究

摘 要：結合多年林業(yè)工作經驗，以無人機的遙感技術當前在林業(yè)方面的實際應用為基礎，結合理論實踐，對無人機遙感技術的相對優(yōu)勢進行細致的闡述，同時對應用的現(xiàn)狀進行分析，并提出具體的應用方法，從而為林業(yè)的發(fā)展助力，為林業(yè)學者提供部分的借鑒和參考。

關鍵詞：無人機;遙感技術;林業(yè);應用

一、無人機遙感技術的概念及優(yōu)勢

（一）無人機遙感技術的概念

無人機（unmannedaerialvehicle，UAV）或更廣義上的無人機系統(tǒng)（unmannedaerialsystem，UAS），是指其上未載有操作人員或飛行員的飛行器。無人機起初被設計用于軍事領域和戰(zhàn)爭場合，在越南戰(zhàn)爭和冷戰(zhàn)后才逐漸得到研究學者的關注。自1970年起，隨著對于無人機研究的不斷深入，無人機技術從軍事領域逐步拓展到包括林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在內的多個民用行業(yè)。無人機遙感系統(tǒng)一般由多個方面構成，例如飛行器平臺、傳感器負載、地面控制臺等。

（二）無人機遙感技術的優(yōu)勢

與衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術相比，無人機遙感技術具有更加優(yōu)秀的突發(fā)事件應對與處理的能力并且無須飛行員駕駛，通過地面控制平臺就能實現(xiàn)全面控制，并實時監(jiān)測林業(yè)實際情況，將監(jiān)測到的數據及時傳遞到控制平臺上。無人機遙感技術在林業(yè)調查領域中應用時，還具有良好的機動性和靈活性，對飛行場地的要求也比較低，可快速準確地完成各種航拍任務，拍攝圖像也比較清晰，拍攝精度可以達到厘米級。

二、無人機遙感技術在林業(yè)上的應用

（一）林業(yè)執(zhí)法管理

無人機的基本配置——視頻傳感器與可見光相機，能夠起到對森林的資源進行日常的巡查和檢驗的作用，這種實時地管控能力與極其迅捷的突發(fā)事件響應能力可以很大程度上提升林業(yè)相關執(zhí)法部門的處理效率。例如當有林木偷盜砍伐現(xiàn)象發(fā)生的時候，無人機便可以快速啟動，到達現(xiàn)場，航拍攝錄，一方面可以對犯罪者的行為進行精準的記錄，另一方面也可以獲取砍伐林木面積等相關信息，對其非法的行為進行監(jiān)察和管控。在一些違反法律占用林地、毀林開荒的案件中，無人機可以用航拍影像模式，快速地獲取到目標點的影像圖，確定森林資源破壞地點以及被破壞的程度，從而服務于執(zhí)法部門的查處工作。

（二）森林資源調查

林業(yè)工作中一項極為重要的任務就是進行森林資源調查，森林資源調查的主要方法包括實地調查、抽樣調查等，均需要大量工作人員進行實地調查和取樣。在傳統(tǒng)方式的調查工作之中，森林資源調查往往需要投入更多的人力和物力，且調查效率相對較低。使用無人機遙感技術可以非常迅速地得到預期所需要的特定地區(qū)空間遙感相關信息與參數，對區(qū)域內的森林資源進行高精度獲取和分析，可以大幅度提升調查工作的高效性、及時性、準確性，并降低成本。

（三）森林巡護

近年來，無人機作為當前用于林業(yè)監(jiān)測一種十分高效的工具，和人工巡視維護相比，擁有更多的優(yōu)點。無人機具備一定的靈活性與便捷的記錄功能，能夠依據預設的航線在特定區(qū)域的上空開展巡查工作，也能夠依照自由的航線來開展巡查工作，同時也支持后臺控制與后臺操作，大幅度地提升了護林巡查的效率。當遭遇較為復雜的自然地區(qū)環(huán)境，人工巡護常無法實施，但是無人機的巡護卻可以不受任何地理條件的影響。因此，無人機在森林巡護的過程之中具有相對的優(yōu)勢，即所受的限制較小、巡護的速度較快、巡視拍攝的范圍較廣，在一定程度之上既能夠優(yōu)化人工巡護的缺陷，又能夠顯著降低成本和巡護人員的工作危險性。

（四）森林防火

森林防火是林業(yè)管理工作的重中之重，林業(yè)防火工作的關鍵要素在于提前發(fā)現(xiàn)火情，提高對林業(yè)復雜地域的觀測力度，對于易發(fā)生火災的高危地域進行專業(yè)控制巡護。森林防火工作的危險性較高，需要準確的把握和控制火源?；谛l(wèi)星遙感技術的無人機可以拍攝滿足林業(yè)防火需要的高精度航空圖像，有助于減少地面測量精度差問題，并且還可以獲得高分辨率、高精度、高利用效率的圖像資源。當代新無人機已經可以做到在復雜的地域起降，裝載相應的設備對地面區(qū)域進行控制，并且可以做到抵近觀察，這對于準確地掌握火情有重要的意義。當前林業(yè)部門配置的無人機多數都有高清數碼鏡頭，多光譜成像設備，滿足按照既定路線的巡查要求，又滿足不定、路線區(qū)域的巡查。無人機火災監(jiān)測工作機制已完善，通過無人機實現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)火情，及時報告火災信息，做到控制損失，降低火災發(fā)生率，有效地減少救災能源消耗的作用，滿足火險搶救需要。許多林業(yè)主管部門正在探討無人機防火機制，采用無人機落實消防責任，強調加強野外火源的管控，組建由專人操作的無人機操作隊伍，滿足復雜環(huán)境下應用需求。

（五）林業(yè)有害生物監(jiān)測防治

無人機技術在林業(yè)上主要用于開展防治病蟲害工作，具體用在監(jiān)測防治大規(guī)模病蟲害方面，基于無人機的病蟲害監(jiān)測方式有效彌補了人工監(jiān)測的不足，運用無人機獲取監(jiān)控數據并通過蟲情燈的自動傳輸數據，可以有效地進行病蟲害的監(jiān)測工作，從而形成科學全面的生物防控監(jiān)測體系?；跓o人機的監(jiān)測體系可以建立廣泛覆蓋的病蟲害監(jiān)測機制，可以對松類、毛竹、經濟林與柳杉樹等常見林的病蟲害問題進行全方位監(jiān)測，可以滿足山地困難地區(qū)的監(jiān)測需要。在突發(fā)疫情時采用大型無人機進行病蟲害的清理，通過機載設備傳遞農藥的噴灑情況，合理控制噴灑農藥的密度，以及對農藥使用情況進行評估，便于提升應對病蟲害的反應速度，減少農藥噴灑成本，提高防治病蟲害工作質量。

（六）用于林業(yè)種植

無人機遙感影像技術可以對林業(yè)資源現(xiàn)場進行全面分析，可以獲得林業(yè)種植面積、長勢、輪作等情況的第一手詳細數據資料，這對于科學的計劃農藥的噴灑方法，進行森林資源經營，同時進行林業(yè)種植面積的監(jiān)測，合理地劃分林業(yè)產業(yè)結構分布有重要的指導意義?；跓o人機的林業(yè)種植可以達到高效和低成本的目標，對于促進林業(yè)產業(yè)經濟的規(guī)?；a有重要價值。目前林業(yè)生產實踐中已經廣泛地應用大中小型無人機，不同類型的無人機承擔著不同的種植生產任務。

（七）野生動植物監(jiān)測

目前無人機技術還用于野生動植物監(jiān)測工作，強調通過野生動植物監(jiān)測達到提高監(jiān)測的時效性、高效性、準確性。無人機對森林野生動植物監(jiān)測具有其他設備無法比擬的功能，因為無人機拍攝視角更加靈活，具有方便拍照和角度全的特征，而且無人機攜帶、起飛，可以實現(xiàn)對野生動植物群的長時間監(jiān)控，從而監(jiān)測野生動植物分布情況。無人機在空中飛行，可以對野生動物進行隱秘跟蹤監(jiān)測，在監(jiān)測中降低了對野生動物的驚擾。

三、結束語

綜上所述，無人機在林業(yè)生產、規(guī)劃、調研、監(jiān)測等方面有著廣闊的應用價值。未來的林業(yè)信息化將會以數據獲取及數據管理為主，無人機在數據獲取方便有得天獨厚的優(yōu)勢。因此，注重發(fā)展多類型的林業(yè)領域無人機，把無人機與具體任務相結合，切實發(fā)揮無人機在創(chuàng)新應用中的價值。

作者簡介：崔艷梅（1980-12）女，本科，林業(yè)助理工程師，榆林市榆陽區(qū)林木種子站，主要從事工作：林業(yè)技術推廣、種苗檢驗。