阿同古麗·艾買拉

（溫宿縣胡楊林管理站，新疆 阿克蘇 843100）

引言

中國國土面積廣闊，擁有豐富的天然林資源，然而經(jīng)過一段時(shí)間的亂砍濫伐，林業(yè)資源狀態(tài)逐漸惡化，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略構(gòu)想，黨和政府開始對林業(yè)資源保護(hù)提出新要求，并在資金和政策等方面給出了有力支持。在這種情況下，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到天然林保護(hù)當(dāng)中，尤其是無人機(jī)遙感技術(shù)更是在天然林保護(hù)當(dāng)中發(fā)揮了不可替代的積極作用，加強(qiáng)無人機(jī)遙感技術(shù)在天然林保護(hù)中的運(yùn)用研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1.無人機(jī)遙感技術(shù)與天然林保護(hù)概述

1.1 無人機(jī)遙感技術(shù)原理

無人機(jī)也可以稱為無人駕駛飛機(jī)，其包含有飛行控制模塊和導(dǎo)航定位模塊，因此可在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行自主飛行，而無人機(jī)遙感技術(shù)，則是一種以無人機(jī)設(shè)備為基礎(chǔ)、以多種傳感器為信息收集裝置的技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地獲知遙感數(shù)據(jù)并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠幫助工作人員更好地了解天然林資源的實(shí)際情況。它的優(yōu)越性比較突出，具有應(yīng)用成本低、應(yīng)用效率高、飛行靈活、不易受周邊環(huán)境影響等一系列特征，能夠在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、天然林保護(hù)等方面發(fā)揮不可替代的重要作用。

1.2 無人機(jī)遙感技術(shù)的構(gòu)成

無人機(jī)遙感技術(shù)是由地面基站和無人機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的先進(jìn)技術(shù)，地面基站能夠?qū)o人機(jī)的飛行航線進(jìn)行監(jiān)測、對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并能夠根據(jù)軟件的計(jì)算結(jié)果控制無人機(jī)飛行；無人機(jī)則又可以細(xì)分為動力裝置、飛行控制器、傳感器和數(shù)據(jù)鏈等部分，常見的動力裝置為汽油發(fā)動機(jī)，在清潔能源不斷發(fā)展的情況下，逐漸出現(xiàn)了電池動力無人機(jī)，具有更加清潔、不損傷環(huán)境的優(yōu)勢，而飛行控制器是無人機(jī)得以自動飛行的核心和基礎(chǔ)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的加入，更是提升了飛行控制的有效性。

1.3 獲取無人機(jī)遙感影像的技術(shù)流程

第一，做好前期內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。對待監(jiān)測區(qū)的天然林面積、主要樹種進(jìn)行研究，合理選擇遙感監(jiān)測的天氣，避免在降水天氣、霧天進(jìn)行作業(yè)，否則可能導(dǎo)致遙感數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題。航線通常選擇低坡度區(qū)域，保證無人機(jī)能夠正常飛行和監(jiān)測；無人機(jī)搭載的數(shù)碼相機(jī)通常為2000萬像素面陣數(shù)碼相機(jī)，具有攝影精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)。第二，做好外業(yè)調(diào)查。無人機(jī)起飛后切換自動飛行狀態(tài)，其上搭載的數(shù)碼相機(jī)將自動進(jìn)行連續(xù)拍攝，地面基站負(fù)責(zé)對無人機(jī)飛行情況進(jìn)行監(jiān)控，并給出飛行高度、飛行速度等一系列指令，拍攝結(jié)束后切換為人工遙控模式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定降落。第三，做好后期內(nèi)業(yè)處理。后期內(nèi)業(yè)處理工作主要包括對遙感影像的拼接處理和天然林信息分析，數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)字圖像往往存在一定的誤差，且其飛行姿態(tài)的變化會導(dǎo)致飛行圖像的旋轉(zhuǎn)變形等，工作人員需要利用計(jì)算機(jī)軟件對發(fā)生畸變的遙感圖像進(jìn)行校正，以獲得準(zhǔn)確的遙感圖像。

2.無人機(jī)遙感技術(shù)在天然林保護(hù)中的運(yùn)用要點(diǎn)

2.1 無人機(jī)遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查工作中的運(yùn)用

首先，可利用無人機(jī)遙感技術(shù)對天然林水文情況進(jìn)行監(jiān)測。天然林具有涵養(yǎng)水土、避免水土流失的作用，林區(qū)水文情況的變化可能影響到水土保持效果，因此工作人員應(yīng)對天然林水文情況進(jìn)行妥善分析，明確水文變化情況。無人機(jī)遙感技術(shù)具有高精度的拍攝功能，工作人員可利用無人機(jī)的人工駕駛技術(shù)和自動飛行技術(shù)，對天然林林區(qū)的水文情況進(jìn)行安全高效的監(jiān)測。其次，可有效調(diào)查林業(yè)資源變化。天然林是十分重要的自然資源，林業(yè)管理部門需要對天然林面積等進(jìn)行準(zhǔn)確把握，并以此為基礎(chǔ)做好林業(yè)資源管理方案的規(guī)劃。無人機(jī)遙感技術(shù)所拍攝的高清遙感圖像能夠直觀地反映出地面天然林資源的實(shí)際情況，工作人員即可借此對天然林的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行比對和分析，高效完成天然林資源變化調(diào)查工作。與傳統(tǒng)的人力林業(yè)資源調(diào)查方案相比較而言，無人機(jī)遙感技術(shù)更加便捷高效，且能夠保證工作人員的人身安全。最后，可借助無人機(jī)遙感技術(shù)調(diào)查整個(gè)林業(yè)生態(tài)環(huán)境。天然林林區(qū)生態(tài)變化影響著周邊生態(tài)系統(tǒng)平衡，工作人員通過對天然林生態(tài)環(huán)境的研究，即可獲知周邊生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展情況和存在的問題，一旦天然林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，林區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境也必然會受到嚴(yán)重的影響。而無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)α謪^(qū)內(nèi)的病蟲害、植被覆蓋率、植被生長情況等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，工作人員可以此為基礎(chǔ)判斷天然林林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的問題，并及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救和處理，確保天然林生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)和帶動周邊生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善。

2.2 無人機(jī)遙感技術(shù)在森林防火工作中的運(yùn)用

在過去的天然林消防安全保障工作中，工作人員常通過地面巡邏、塔臺觀測、衛(wèi)星遙感和飛機(jī)巡邏四種方式了解火災(zāi)情況：地面巡邏，主要是通過工作人員的人工巡查確認(rèn)森林火災(zāi)情況，整體工作效率不高且觀測速度慢，在各種先進(jìn)技術(shù)逐一出現(xiàn)以后逐漸被淘汰；塔臺觀測，主要是森林管護(hù)人員登上高塔進(jìn)行俯瞰，從而第一時(shí)間確定森林火災(zāi)位置等，但是受到視力范圍和林區(qū)地勢的影響，塔臺觀測的范圍比較有限且需要大量人力資源，也逐漸失去應(yīng)用價(jià)值；衛(wèi)星遙感技術(shù)和飛機(jī)巡邏這兩種森林防火觀測技術(shù)，雖然具有優(yōu)秀的觀測效果，但是也有應(yīng)用成本高、定位不準(zhǔn)確、不適合高頻觀測的劣勢。而無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，則解決了森林防火當(dāng)中存在的問題，工作人員可借助無人機(jī)對天然林林區(qū)森林火災(zāi)的情況進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，根據(jù)林區(qū)的地勢情況、樹種分布等信息，確認(rèn)無人機(jī)飛行航線，保證無人機(jī)遙感技術(shù)的監(jiān)測效果。無人機(jī)遙感技術(shù)具有監(jiān)測范圍大、偵查圖像質(zhì)量高的特點(diǎn)，且能夠在長時(shí)間的觀測當(dāng)中穩(wěn)定發(fā)揮作用，同時(shí)還具有應(yīng)用成本低、不需要過多人力資源的優(yōu)勢，能夠從根本上提升森林資源消防安全巡防水平。

2.3 無人機(jī)遙感技術(shù)在病蟲害防治方面的應(yīng)用

天然林是我國森林資源的重要構(gòu)成部分，加強(qiáng)天然林保護(hù)顯然具有不可忽視的重要價(jià)值，而在這個(gè)過程中，病蟲害防治可以說是重中之重，加強(qiáng)病蟲害防治工作，能夠使之免受有害生物的侵蝕?；仡欉^去的天然林病蟲害防治工作不難發(fā)現(xiàn)，常用的化學(xué)藥劑防治法會導(dǎo)致環(huán)境污染等問題，與可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的要求存在一定沖突，而生物防治、物理防治、化學(xué)防治并用的綜合防治技術(shù)，開始逐漸進(jìn)入人們的視野，從根本上提升了森林病蟲害防治的效果。為了達(dá)到綜合防治目標(biāo)，在過去很長一段時(shí)間內(nèi)，林業(yè)部門的工作人員都需要定期深入林區(qū)對天然林蟲害情況進(jìn)行調(diào)查，從而確定林區(qū)是否存在大面積病蟲害問題，但是這樣的人工定期巡查模式顯然不夠合理，林區(qū)內(nèi)復(fù)雜的地形條件、惡劣的自然環(huán)境等，都會給林業(yè)部門工作人員帶來巨大的挑戰(zhàn)。而無人機(jī)遙感技術(shù)則能夠在天然林病蟲害防治方面發(fā)揮積極作用，借助這一技術(shù)，林業(yè)部門的工作人員不再需要親身深入林區(qū)進(jìn)行調(diào)查，而是能夠通過對遙感信息的分析了解所需信息，并根據(jù)分析結(jié)果判斷病蟲害的處理方案等，整體工作效率得到了有效提升的同時(shí)，工作壓力也大幅度下降，可謂是一舉兩得。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，無人機(jī)遙感技術(shù)的合理應(yīng)用，提升了天然林病蟲害防治水平，能夠有效預(yù)防和控制病蟲害對林業(yè)資源的破壞。在未來的發(fā)展中，無人機(jī)遙感技術(shù)還將與人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化天然林病蟲害防治效果。

結(jié)語

天然林指的是天然起源的森林，廣義上可以包括自然形成、人工促成的森林資源，是陸地自然資源的重要組成部分，具有涵養(yǎng)水土、保持生態(tài)穩(wěn)定、保證生態(tài)多樣性等優(yōu)勢功能，加強(qiáng)天然林保護(hù)工作，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。而以地面基站和無人機(jī)組成的無人機(jī)遙感技術(shù)，則能夠在天然林保護(hù)方面發(fā)揮重要作用，從實(shí)際情況來看，它已經(jīng)在林業(yè)資源調(diào)查、森林病蟲害防治、森林防火工作當(dāng)中扮演了重要角色。在今后的工作中，工作人員可結(jié)合天然林保護(hù)實(shí)際需求，進(jìn)一步探索無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用方向。