論無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中的重要性

劉 歡

(廣西欽州華森林業(yè)咨詢(xún)有限公司，廣西 欽州 535000）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理的效率也得到了顯著提升。1970年后，計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用在林業(yè)資源的管理中，建立了森林資源的數(shù)據(jù)庫(kù)，為林業(yè)資源的管理提供幫助；在森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)的幫助下，林業(yè)資源的查詢(xún)效率逐漸提升，由此林業(yè)資源為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供的服務(wù)業(yè)越來(lái)越重要。近年來(lái)，遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等逐漸被應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中，林業(yè)系統(tǒng)的調(diào)查與分析逐漸受到重視，我國(guó)現(xiàn)存的林業(yè)資源也被更為全面的認(rèn)識(shí)。為探討無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中的重要性，需對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理進(jìn)行深入的了解。

1.林業(yè)系統(tǒng)中的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理

1.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

林業(yè)系統(tǒng)要獲取更為精準(zhǔn)的林業(yè)資源，需要借助更為先進(jìn)的調(diào)查技術(shù)，以更高效率的技術(shù)為林業(yè)資源的管理服務(wù)。當(dāng)前林業(yè)系統(tǒng)中的森林資源管理尤為重要，為獲取更為全面的森林資源，需要一定的技術(shù)支持。而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中十分重要，能較快地調(diào)查和分析林業(yè)資源，同時(shí)提升調(diào)查與分析的質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)屬于新型的衛(wèi)星遙感，與傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感比較，該技術(shù)具有較多的優(yōu)勢(shì)，如便利性、經(jīng)濟(jì)效益好等等，由此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)的管理中，發(fā)揮著重要的作用。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的組成部分主要分為兩類(lèi)：一是外業(yè)正投影像采集；二是內(nèi)業(yè)影像處理。這兩部分共同組成無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)不可分離的重要內(nèi)容。對(duì)外業(yè)正投影像采集而言，其功能主要為使用無(wú)人機(jī)對(duì)待測(cè)進(jìn)行影像采集，對(duì)多數(shù)的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，受到飛機(jī)高度的限制，拍攝面積也會(huì)受到影響，較小的拍攝面積需要整體測(cè)區(qū)遙感數(shù)據(jù)的支持才能合成照片，所以在具體的實(shí)踐中，要獲取準(zhǔn)確的影像資料，應(yīng)確保相鄰航線(xiàn)正投影像圖的清晰度。為了達(dá)到這一目的，圖重疊率應(yīng)為百分之四十以上；此時(shí)的航線(xiàn)方向的圖重疊率則應(yīng)超過(guò)百分之六十；此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)中還包括內(nèi)業(yè)影響處理。這一部分的功能主要是針對(duì)外業(yè)正投影響圖進(jìn)行工作，如將其對(duì)齊、校正以及通過(guò)三維模型等的方式將外業(yè)采集的影響圖進(jìn)行分析，從而更好地為后期的GIS數(shù)據(jù)處理提供服務(wù)，將所采集的測(cè)區(qū)影像與三維數(shù)據(jù)等都合成起來(lái)，以供后期的使用。

1.2 GIS數(shù)據(jù)處理

在了解無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)GIS數(shù)據(jù)處理有所了解。GIS數(shù)據(jù)處理屬于較為整體的信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)共同構(gòu)成地理數(shù)據(jù)處理的兩大方面，主要功能是將所采集的地理信息進(jìn)行處理、整理、分析等，最后將所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合應(yīng)用，發(fā)揮出GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)在林業(yè)系統(tǒng)中十分重要，能為林業(yè)系統(tǒng)的管理提供服務(wù)。要將GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中，需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，更好地處理、整理和分析數(shù)據(jù)，搭建與內(nèi)容管理有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，完善相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，尤其是點(diǎn)線(xiàn)面中體現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，更為重要。GIS數(shù)據(jù)處理在進(jìn)行信息錄入的過(guò)程中，需要處理好與數(shù)據(jù)有關(guān)的三維模型，校正正投影響數(shù)據(jù)。但在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的過(guò)程中，需要選擇好校正的體系、坐標(biāo)等，同時(shí)積極使用校正后的影響數(shù)據(jù)，將其劃分區(qū)域，為接下來(lái)的制圖提供服務(wù)，此外，還應(yīng)積極管理好地籍。GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的使用，還應(yīng)明白所錄用數(shù)據(jù)的真實(shí)性與完整性，數(shù)據(jù)不應(yīng)造假，這樣錄入的數(shù)據(jù)才能更好地應(yīng)用在分析中。GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中需要充分考慮林業(yè)類(lèi)型、林地面積的變化等等，這樣一來(lái)，林業(yè)系統(tǒng)中的GIS數(shù)據(jù)處理的作用才能真正發(fā)揮出來(lái)，根據(jù)相關(guān)的需求更為直觀(guān)地將林區(qū)的全景圖展示出來(lái)，方便林業(yè)系統(tǒng)管理者更好地管理林業(yè)系統(tǒng)中的森林資源，提升管理的質(zhì)量與效率。

2.無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中的重要性

2.1 二者在林業(yè)系統(tǒng)中的重要價(jià)值

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用價(jià)值大。相較于傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感與載人飛行器，使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理運(yùn)行成本相對(duì)較低，能極大地節(jié)約相應(yīng)的成本，同時(shí)對(duì)發(fā)射地點(diǎn)的要求不高，能快速地適應(yīng)環(huán)境，為林業(yè)系統(tǒng)的管理更好服務(wù)。載人飛行器需要選擇起停的場(chǎng)地，同時(shí)還應(yīng)預(yù)留一定的空間，確保載人飛行器發(fā)揮作用。而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)則不需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行選擇，同時(shí)也不需要很大的空間，且日常的機(jī)體維護(hù)十分簡(jiǎn)單，能極大地提升維護(hù)的效率，直接作用在林業(yè)系統(tǒng)的管理中。而正是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的使用，使得GIS數(shù)據(jù)處理得到了較大范圍的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理相輔相成，共同作用在林業(yè)系統(tǒng)中，不僅提升數(shù)據(jù)采集的精確度，還極大地降低了數(shù)據(jù)處理的成本[2]。同時(shí)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)需要借助無(wú)人機(jī)來(lái)采集影像圖，無(wú)人機(jī)的使用優(yōu)勢(shì)是靈活性較強(qiáng)，一人便可以掌握飛行設(shè)備，同時(shí)將數(shù)據(jù)的采集區(qū)域定在合理的范圍內(nèi)，借助彈射、投擲等方式適應(yīng)多種地形，在根本上確保數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性，同時(shí)增強(qiáng)所拍攝影像圖的清晰度。此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在極端天氣的處理上，低空飛行的無(wú)人機(jī)能在極端天氣中也能飛行，穿透云層，抵達(dá)有效區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與獲取。

此外， GIS數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要處理的是衛(wèi)星與飛機(jī)采集的數(shù)據(jù)，將其與無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)相結(jié)合，能極大地改善GIS數(shù)據(jù)處理的弊端，更好地作用在林業(yè)系統(tǒng)的管理中。

綜上可知，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用不僅能節(jié)約成本，還能提升數(shù)據(jù)采集的精確性，在更高效的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的整理、分析與應(yīng)用，因此，林業(yè)系統(tǒng)中的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)十分重要。

2.2 二者在林業(yè)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用較多，且都能帶來(lái)較大的應(yīng)用價(jià)值，具體到林業(yè)系統(tǒng)中，主要表現(xiàn)在林業(yè)管理技術(shù)方面。林業(yè)需要監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法無(wú)法達(dá)到全方位監(jiān)測(cè)的目的，而借助無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能達(dá)到全方位監(jiān)測(cè)林業(yè)資源的目的，同時(shí)降低林業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)算成本，制定監(jiān)測(cè)目標(biāo)。此外，對(duì)林業(yè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)而言，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還能極大的改善傳統(tǒng)遙感技術(shù)的弊端，尤其在監(jiān)測(cè)點(diǎn)的尋找方面也極為便利，不僅能快速劃分監(jiān)測(cè)的區(qū)域，還能在區(qū)域劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與分析，以更高的空間分辨率以及更少的成本費(fèi)用確保無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，增強(qiáng)林業(yè)系統(tǒng)管理的效率。林業(yè)系統(tǒng)的管理內(nèi)容較多，不僅要提升管理效率，還要確保管理的質(zhì)量，所以林業(yè)系統(tǒng)的管理責(zé)任較重。對(duì)林業(yè)管理人員來(lái)說(shuō)，需要不斷探索便利的管理技術(shù)，以更為便捷的技術(shù)提升林業(yè)系統(tǒng)管理的效率。林業(yè)系統(tǒng)中的林業(yè)資源監(jiān)測(cè)、林業(yè)數(shù)據(jù)處理以及防火與病蟲(chóng)害防治等都需要無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理的支持，只有在林業(yè)系統(tǒng)中充分融入無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，發(fā)揮二者的重要價(jià)值，才能更好地實(shí)現(xiàn)林業(yè)系統(tǒng)的管理。林業(yè)系統(tǒng)的管理才能更加科學(xué)、全面，幫助林業(yè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)健康、協(xié)調(diào)的發(fā)展。

3.林業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理的需求

3.1 與林業(yè)有關(guān)的數(shù)據(jù)處理需求

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理要在林業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用需要滿(mǎn)意相關(guān)的需求。對(duì)林業(yè)遙感來(lái)說(shuō)，光學(xué)遙感數(shù)據(jù)是其最廣泛的數(shù)據(jù)應(yīng)用形式，目的是獲取更為便捷的遙感數(shù)據(jù)。對(duì)林業(yè)系統(tǒng)而言，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，需要可見(jiàn)光相機(jī)裝置的支持，確保便捷的獲取與林業(yè)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)提升空間分辨率，讓所采集的正射影像圖的分辨率更為精準(zhǔn)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)無(wú)論是數(shù)據(jù)的采集還是成果的獲取上都比傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，所以應(yīng)在林業(yè)系統(tǒng)中更好地應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。具體到森林資源的管理上，為了更好地調(diào)查珍貴樹(shù)種，維持林業(yè)系統(tǒng)中生物多樣性的需求，需要更好地使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，發(fā)揮二者的建設(shè)指導(dǎo)作用。光學(xué)遙感數(shù)據(jù)能識(shí)別樹(shù)種，但這一識(shí)別技術(shù)也存在較多的弊端，如該技術(shù)只能對(duì)區(qū)域內(nèi)森林樹(shù)種是否為針闊葉進(jìn)行分別，而不能準(zhǔn)確地分辨出樹(shù)種的群體。盡管存在弊端，但其優(yōu)勢(shì)相對(duì)弊端來(lái)說(shuō)更為突出，如其自身存在的光譜信息優(yōu)勢(shì)，是解決光學(xué)遙感問(wèn)題的重要途徑。林業(yè)遙感生產(chǎn)中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)是高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能分別監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間存在的光譜差異，從而在根本上提升識(shí)別植被的精準(zhǔn)性。

3.2 調(diào)查林業(yè)資源的需求

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理在林業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用要發(fā)揮其重要性的價(jià)值，需要滿(mǎn)足調(diào)查林業(yè)資源的需求。傳統(tǒng)的人工調(diào)查方式不僅耗費(fèi)成本，效率還低，無(wú)法滿(mǎn)足全面調(diào)查的需求。而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中，能極大地滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的要求，無(wú)人機(jī)不僅能獲取精準(zhǔn)的遙感數(shù)據(jù)，還不受極端天氣的影響。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)資源的調(diào)查中，要科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)林區(qū)，同時(shí)根據(jù)區(qū)域劃分的空間結(jié)構(gòu)，有效獲取圖像信息，充分利用太陽(yáng)視角，降低圖像信息采集中陰影帶來(lái)的影響?，F(xiàn)階段，林業(yè)資源的調(diào)查中使用的無(wú)人機(jī)遙感設(shè)備較多，具體來(lái)看，國(guó)外系統(tǒng)有幾類(lèi)，如INPHO攝影測(cè)量系統(tǒng)，這一系統(tǒng)屬于德國(guó)生產(chǎn)；同時(shí)還用俄羅斯生產(chǎn)的AgisoftPhotoScan系統(tǒng)，此外，還有其他國(guó)家生產(chǎn)的系統(tǒng)，國(guó)外較為成熟的無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)當(dāng)屬PixelGrid7，無(wú)論是使用國(guó)外的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還是國(guó)內(nèi)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，都是為林業(yè)資源的全面調(diào)查服務(wù)，以提升林業(yè)資源調(diào)查質(zhì)量為目的。

3.3 防火與病蟲(chóng)害防治的需求

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中要發(fā)揮重要價(jià)值，還需滿(mǎn)足防火與病蟲(chóng)害防治的相關(guān)要求。林業(yè)系統(tǒng)的管理最為重要的內(nèi)容便是防火與病蟲(chóng)害防治兩類(lèi)工作，無(wú)論是防火還是病蟲(chóng)害防治都是為了確保林業(yè)資源更好的管理。森林資源管理需要做好防火與病蟲(chóng)害防治的相關(guān)工作，確保森林資源得到有效保護(hù)，森林實(shí)現(xiàn)多樣化發(fā)展。在無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的幫助下，應(yīng)靈活地做好森林防火工作，檢測(cè)森林火災(zāi)，同時(shí)積極開(kāi)展有關(guān)的救援工作，減少森林火災(zāi)帶來(lái)的不良影響。當(dāng)發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)，應(yīng)通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)全面檢查森林火災(zāi)的源頭，了解火災(zāi)發(fā)生的原因，制定火災(zāi)預(yù)警方案等等，更好地控制火災(zāi)；森林防火十分重要，與此同時(shí)，病蟲(chóng)害的防治也同樣重要。森林病蟲(chóng)害會(huì)給森林資源帶來(lái)?yè)p失，因此，需要通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)及時(shí)調(diào)查森林病蟲(chóng)害，全方位地獲取森林資源，同時(shí)將定點(diǎn)檢測(cè)與隨機(jī)抽查相結(jié)合，提升森林病蟲(chóng)害防治效率。在森林病蟲(chóng)害的防治過(guò)程中，需要注意特殊林區(qū)病蟲(chóng)害的防治，該林區(qū)病蟲(chóng)害的防治應(yīng)及時(shí)、全面，同時(shí)強(qiáng)化監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上制定防治的方案，完成病蟲(chóng)害的防治工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

林業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理的重要性十分突出，該技術(shù)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)相補(bǔ)充，從而更好地作用在林業(yè)系統(tǒng)的管理中。無(wú)人機(jī)屬于十分靈活的搭載平臺(tái)，其優(yōu)勢(shì)是多樣化的載荷任務(wù)，結(jié)合激光雷達(dá)系統(tǒng)，能大面積地采集三維田間作物數(shù)據(jù)，因此被廣泛的應(yīng)用在農(nóng)作物的調(diào)查、監(jiān)測(cè)中，并發(fā)揮著積極的作用。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與GIS數(shù)據(jù)處理結(jié)合起來(lái)應(yīng)用在林業(yè)系統(tǒng)中，能促使林業(yè)系統(tǒng)朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。