關于無人機遙感技術在林業中的應用研究

摘 要：結合多年林業工作經驗，以無人機的遙感技術當前在林業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勢進行細致的闡述，同時對應用的現狀進行分析，并提出具體的應用方法，從而為林業的發展助力，為林業學者提供部分的借鑒和參考。

關鍵詞：無人機;遙感技術;林業;應用

一、無人機遙感技術的概念及優勢

（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（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爭場合，在越南戰爭和冷戰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生態系統在內的多個民用行業。無人機遙感系統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勢

與衛星遙感監測技術相比，無人機遙感技術具有更加優秀的突發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全面控制，并實時監測林業實際情況，將監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上的應用

（一）林業執法管理

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事件響應能力可以很大程度上提升林業相關執法部門的處理效率。例如當有林木偷盜砍伐現象發生的時候，無人機便可以快速啟動，到達現場，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，從而服務于執法部門的查處工作。

（二）森林資源調查

林業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空間遙感相關信息與參數，對區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監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環境，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

森林防火是林業管理工作的重中之重，林業防火工作的關鍵要素在于提前發現火情，提高對林業復雜地域的觀測力度，對于易發生火災的高危地域進行專業控制巡護。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星遙感技術的無人機可以拍攝滿足林業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、路線區域的巡查。無人機火災監測工作機制已完善，通過無人機實現及時發現火情，及時報告火災信息，做到控制損失，降低火災發生率，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，滿足復雜環境下應用需求。

（五）林業有害生物監測防治

無人機技術在林業上主要用于開展防治病蟲害工作，具體用在監測防治大規模病蟲害方面，基于無人機的病蟲害監測方式有效彌補了人工監測的不足，運用無人機獲取監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測工作，從而形成科學全面的生物防控監測體系?；跓o人機的監測體系可以建立廣泛覆蓋的病蟲害監測機制，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測，可以滿足山地困難地區的監測需要。在突發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）用于林業種植

無人機遙感影像技術可以對林業資源現場進行全面分析，可以獲得林業種植面積、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，同時進行林業種植面積的監測，合理地劃分林業產業結構分布有重要的指導意義?；跓o人機的林業種植可以達到高效和低成本的目標，對于促進林業產業經濟的規?；a有重要價值。目前林業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）野生動植物監測

目前無人機技術還用于野生動植物監測工作，強調通過野生動植物監測達到提高監測的時效性、高效性、準確性。無人機對森林野生動植物監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，可以實現對野生動植物群的長時間監控，從而監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測，在監測中降低了對野生動物的驚擾。

三、結束語

綜上所述，無人機在林業生產、規劃、調研、監測等方面有著廣闊的應用價值。未來的林業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勢。因此，注重發展多類型的林業領域無人機，把無人機與具體任務相結合，切實發揮無人機在創新應用中的價值。

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