儲(chǔ)成林

(清遠(yuǎn)市林業(yè)局清城分局，廣東 清遠(yuǎn) 511500)

隨著我國(guó)科技的飛速發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)在國(guó)際形勢(shì)的影響下也在不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟和對(duì)無(wú)人機(jī)各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)的不斷研究，使得無(wú)人機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)大放異彩，其遙感技術(shù)在林業(yè)的資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中更是著重應(yīng)用，雖然在林業(yè)項(xiàng)目中，其技術(shù)仍然處于初級(jí)發(fā)展應(yīng)用階段，但是按照其技術(shù)的發(fā)展速度和應(yīng)用范圍，發(fā)展前景是可想而知的，對(duì)于我國(guó)林業(yè)未來(lái)的發(fā)展有著重大的推動(dòng)作用。

1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的基本狀況與優(yōu)勢(shì)

1.1 基本狀況

在無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)之前，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)方式有著諸多的不便之處，現(xiàn)如今的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件時(shí)，既沒(méi)有駕駛員的切實(shí)操控所帶來(lái)的安全問(wèn)題，還能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)情況記錄航拍災(zāi)害區(qū)域的現(xiàn)狀，向相關(guān)部門人員匯報(bào)實(shí)時(shí)消息，采集災(zāi)害數(shù)據(jù)，幫助后期的救援工作奠定基礎(chǔ)。另外其小巧的外觀，節(jié)省了大量的制作成本，其機(jī)動(dòng)性也比較靈活，對(duì)于飛行環(huán)境要求較低，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大量的航拍工作。所以無(wú)人機(jī)技術(shù)因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單、耗能低等顯著的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)之中，就目前的林業(yè)領(lǐng)域而言，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，提高了林業(yè)資源調(diào)查的準(zhǔn)確率，因?yàn)榱謽I(yè)復(fù)雜的地理環(huán)境，通過(guò)人為的偵查導(dǎo)致成本量大大增加，無(wú)人機(jī)的加入降低了時(shí)間成本，也增加了調(diào)查的可靠性，對(duì)于林業(yè)的建設(shè)和發(fā)展起到了巨大的作用。

1.2 優(yōu)勢(shì)

首先，無(wú)人機(jī)的自動(dòng)化處理工作。利用遙感技術(shù)偵測(cè)到的數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)自身的系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理和校正，通過(guò)自身對(duì)攝影材料和后期數(shù)據(jù)處理等各項(xiàng)指標(biāo)的修正，達(dá)到一個(gè)高精度的預(yù)算成果，為工作人員的數(shù)據(jù)考量提供一個(gè)有效保障，并且，在使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的時(shí)候，工作人員可以根據(jù)GPS系統(tǒng)對(duì)航拍信息的數(shù)據(jù)偵測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，在無(wú)人機(jī)工作的過(guò)程中可以將現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù)，通過(guò)這樣的轉(zhuǎn)換過(guò)程，可讀數(shù)據(jù)和測(cè)量軟件無(wú)縫銜接，可以提供大量可靠數(shù)據(jù)。其次，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)調(diào)查細(xì)致且全面。通過(guò)精準(zhǔn)的無(wú)人機(jī)分割技術(shù)，可以形成一個(gè)新型瀏覽系統(tǒng)，為工作人員呈現(xiàn)細(xì)致的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)目前的軟件技術(shù)和精準(zhǔn)程度，既保留了數(shù)據(jù)的完整性，也更大地加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的傳輸速度，為復(fù)雜的森林地理環(huán)境梳理出了一個(gè)條理清晰的記錄表，根據(jù)其特殊的圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以形成良好的遙感圖像，供工作人員操作和整理，為復(fù)雜的林業(yè)領(lǐng)域工作提供了便捷。最后，具有高效的反應(yīng)速度。就目前的科技水平，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用提升了信息采集和加工的效率，在互聯(lián)網(wǎng)+的加持下，通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用可以將馬賽克數(shù)據(jù)和處理時(shí)間大大縮短，因?yàn)槠湫∏傻臋C(jī)型，在數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)倪^(guò)程中對(duì)于硬件要求也比較低，既縮小了制作的成本，也保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)中無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用分析

在過(guò)去較為傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查過(guò)程中，因?yàn)闆](méi)有比較先進(jìn)的技術(shù)手段，需要以個(gè)體或者小組進(jìn)行實(shí)地勘察，對(duì)于林業(yè)內(nèi)的樹木種類、草地差異以及不同的地理情況一一檢查和記錄，不論是在成本還是時(shí)間上所消耗的費(fèi)用都是昂貴的。那么通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以在工作場(chǎng)所直接由專業(yè)人員遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)地勘察，因?yàn)樵跓o(wú)人機(jī)中搭載的光譜成像儀，利用遙感技術(shù)對(duì)所勘察區(qū)域進(jìn)行高清調(diào)查，可以提供大范圍的遙感信息，為后續(xù)的林業(yè)規(guī)劃工作奠定良好的基礎(chǔ)。并且因?yàn)榇钆涠ㄎ幌到y(tǒng)，對(duì)林地的變化可以進(jìn)行隨時(shí)的偵測(cè)，通過(guò)其變化可以快速、精確地進(jìn)行再次成像，根據(jù)其相關(guān)的地理信息系統(tǒng)，可以真正實(shí)現(xiàn)林業(yè)所要發(fā)展的確切目標(biāo)，幫助工作人員將信息條理化。

2.2 提取生物信息，制定林業(yè)計(jì)劃

因?yàn)榱值氐膹?fù)雜，很多人類無(wú)法觸及的地方，其樹木的高度測(cè)量是一個(gè)難題，但是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以精準(zhǔn)地觀察到樹木的生長(zhǎng)情況和高度，根據(jù)觀測(cè)出的生物數(shù)據(jù)，包括其樹冠面積，工作人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)所偵測(cè)到的生物生長(zhǎng)信息，估算樹木的生物基數(shù)，并且因?yàn)槠錈o(wú)人機(jī)的高分辨率可以更加精確的估算森林的生物量，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的一個(gè)生物推演，根據(jù)所偵測(cè)的情況信息制作生物信息表，可以快速獲得森林覆蓋率和葉面指數(shù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)的空間布局處理功能，搭載特定鏡頭，可以完成對(duì)某一樹種的信息提取，結(jié)合人工判別可以推測(cè)出其樹種的分布狀況，對(duì)于林業(yè)調(diào)查工作起到重要的信息作用。

2.3 檢測(cè)森林病蟲害問(wèn)題

近年來(lái)，依靠我國(guó)政府對(duì)林業(yè)基礎(chǔ)措施的大力扶持，在林業(yè)領(lǐng)域中通過(guò)工作人員的不斷努力，我國(guó)的林業(yè)資源和林業(yè)數(shù)據(jù)采集得到了有效的拓展，在林業(yè)資源和樹種生長(zhǎng)過(guò)程中，病蟲害作為影響林業(yè)的主要因素一直存在于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)中的普及和應(yīng)用，能夠大范圍地準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)病蟲害問(wèn)題，在無(wú)人機(jī)外圍直接搭載遠(yuǎn)程相機(jī)設(shè)備，高清顯示功能幫助工作人員判別害蟲種類，對(duì)各種各樣的病蟲害問(wèn)題有一個(gè)準(zhǔn)確的信息掌握系統(tǒng)，根據(jù)后期的人員判別和治理計(jì)劃，通過(guò)無(wú)人機(jī)的懸掛功能，搭配相應(yīng)的農(nóng)藥噴霧，進(jìn)行大面積的害蟲清理環(huán)節(jié)，幫助工作人員展開防治工作，有效地調(diào)節(jié)林業(yè)地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。

2.4 偵測(cè)森林消防問(wèn)題

不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，森林火災(zāi)都是目前非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，救援工作非常困難，其不可控性導(dǎo)致各國(guó)家和地區(qū)在災(zāi)害發(fā)生后損失嚴(yán)重，所以做好預(yù)防工作是整治森林火災(zāi)的重要措施。那么在森林火災(zāi)預(yù)防的監(jiān)測(cè)中，因?yàn)楦叨群透采w面積的局限性，無(wú)法及時(shí)地勘測(cè)其關(guān)鍵情況，所以通過(guò)無(wú)人機(jī)的遙感技術(shù)，不論是在高度還是面積上都能夠游刃有余，其高效、便捷的優(yōu)勢(shì)可以把大部分可疑情況及時(shí)上報(bào)，有利于控制森林火災(zāi)，通過(guò)信息采集后的比較，能推測(cè)出易發(fā)生火災(zāi)區(qū)域，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡攸c(diǎn)偵測(cè)，搭載熱成像系統(tǒng)，可以快速識(shí)別出高溫區(qū)域，予以上報(bào)，有利于林地資源的管理和森林火災(zāi)的預(yù)防。從采用結(jié)果來(lái)看，通過(guò)無(wú)人遙感技術(shù)所提取到的RGB顏色空間圖像，在經(jīng)過(guò)專業(yè)化的技術(shù)進(jìn)行處理以后，能夠?qū)馂?zāi)區(qū)域高精度地識(shí)別，在火災(zāi)探測(cè)以及識(shí)別精度方面要高出傳統(tǒng)方法近90%，而這也就充分說(shuō)明，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)火災(zāi)能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效地探測(cè)。此外，通過(guò)無(wú)人遙感影像作為熱成像數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，能夠?qū)σ伤拼嬖诨馂?zāi)的區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)化地判斷。

2.5 在濕地調(diào)查中的應(yīng)用

在當(dāng)今全球生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，濕地起到了非常重要的作用。主要表現(xiàn)于能夠有效調(diào)節(jié)該區(qū)域內(nèi)的小氣候，有助于避免水土流失，保護(hù)生物的多樣性，對(duì)于促進(jìn)生態(tài)平衡起到了非常重要的作用。因此人們也稱濕地為地球之腎，對(duì)于生活于城市的人們而言，在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的今天，有限的實(shí)體資源就變得更加珍貴。在調(diào)查方面大多數(shù)都是采用無(wú)人遙感技術(shù)，不僅可以獲得高分辨率的影像，同時(shí)也能夠?yàn)榻窈蟪鞘械陌l(fā)展提供各項(xiàng)精確的數(shù)據(jù)信息，并且該項(xiàng)技術(shù)也能夠獲取目標(biāo)城市的相關(guān)數(shù)據(jù)。自2014年開始，江西省在濕地保護(hù)方面就開始大規(guī)模嘗試采用無(wú)人遙感技術(shù)，在2017年與大范圍的濕地開啟了全面的調(diào)查，獲得了大量詳實(shí)的有效數(shù)據(jù)信息，并且還在全國(guó)，首先編制了城區(qū)濕地地圖，為相關(guān)人員及時(shí)掌握江西各城市縣區(qū)實(shí)際情況的變化，提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。

2.6 充分保證林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作的全面性

考慮到我國(guó)國(guó)土資源廣闊，尤其是森林資源異常豐富，而在過(guò)去受制于技術(shù)等各方面的原因，森林資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)人力的方式，這就需要安排大量的相關(guān)工作人員深入林區(qū)，不僅耗時(shí)費(fèi)力，并且其工作條件和環(huán)境都異常艱苦。尤其是在部分人跡罕至的地區(qū)，工作人員也面臨了一定程度的生命危險(xiǎn)，除此以外，人力資源相比于技術(shù)，在調(diào)查以及監(jiān)測(cè)能力上都受到了嚴(yán)重的制約，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息并不能夠充分反映該地區(qū)的真實(shí)狀況。除此以外隨著無(wú)人遙感技術(shù)的大規(guī)模使用能夠有效避免傳統(tǒng)人工的弊端，不僅有助于大幅度提升調(diào)查監(jiān)測(cè)的效率以及工作質(zhì)量，更重要之處還在于人工摘抄記錄存在誤差，尤其是各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致出現(xiàn)各自為政的現(xiàn)象。而通過(guò)無(wú)人機(jī)的使用能夠快速地跨越復(fù)雜的地形地貌，在這之前這些地方工作的開展是存在很大難度的，但通過(guò)無(wú)人機(jī)就輕易突破了這一限制。

2.7 實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)的信息化

通過(guò)無(wú)人遙感技術(shù)的充分應(yīng)用，能夠有效取代傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查在技術(shù)上的限制，按照傳統(tǒng)方法是由人工所調(diào)查的各項(xiàng)資源通過(guò)表格的形式進(jìn)行錄入。但是這種方法不僅落后，同時(shí)由于人員在工作過(guò)程中的狀態(tài)，會(huì)不可避免地出現(xiàn)錯(cuò)誤，但通過(guò)無(wú)人遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以將直接拍攝到的各種信息及時(shí)進(jìn)行傳輸。尤其是隨著科技的快速發(fā)展所拍攝到的圖片以及視頻的分辨率由原來(lái)的1080P達(dá)到了2K，現(xiàn)在還出現(xiàn)4K極高清晰度的圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，能夠更加高效地對(duì)各種信息進(jìn)行處理和分析，在人工智能的幫助下，可以大幅度提高整體工作的處理效率和質(zhì)量。

2.8 提高林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作的安全性

就已經(jīng)分析出的結(jié)論，傳統(tǒng)的人工調(diào)查方法需要有相關(guān)的人員深入到森林之中方可開展工作，首先在進(jìn)入森林以后會(huì)面臨危險(xiǎn)。比如地形復(fù)雜容易導(dǎo)致工作人員跌落或者是摔傷，甚至在嚴(yán)重的情況下還會(huì)造成人員傷亡。此外，在部分陌生的地區(qū)還會(huì)遭遇野生動(dòng)物的襲擊。但使用無(wú)人遙感技術(shù)代替人工作業(yè)，就能夠起到良好的改善作用，能有利于避免深入到林區(qū)，還能夠有效避免安全隱患的產(chǎn)生。除此以外，當(dāng)發(fā)生大型火災(zāi)等自然事物時(shí)，無(wú)人機(jī)也可以代替人工進(jìn)入火場(chǎng)，為撲滅工作提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

3 存在的問(wèn)題

3.1 圖像拼接和校正

在森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)所拍攝的圖像校正效果并不能夠滿足實(shí)際工作需求，這是非?，F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，而為了解決這一弊端除了需要不斷發(fā)展高分辨率和高清晰度的攝像設(shè)備以外。作為工作人員也需要不斷提升，對(duì)于圖像處理技術(shù)的能力，在平時(shí)除需要加強(qiáng)技能培訓(xùn)以外，也需要在工作中同時(shí)采用多架無(wú)人機(jī)共同進(jìn)行協(xié)作，通過(guò)多架無(wú)人機(jī)所傳回的圖像，有助于對(duì)圖像開展更加精確的幾何校正，才能夠有效保證圖像的精確性。

3.2 無(wú)人機(jī)飛行的穩(wěn)定性問(wèn)題

無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中其穩(wěn)定性受到了兩方面因素的影響，分別為主觀和客觀，如果不重視上述兩大因素，很有可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中無(wú)法按照既定路線飛行。在嚴(yán)重的情況下，還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)墜落的可能從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此在使用無(wú)人機(jī)的過(guò)程中，就需要充分考慮當(dāng)時(shí)天氣以及風(fēng)力的狀況，以此確保無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定飛行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，林業(yè)是我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的重要保障，而林業(yè)系統(tǒng)的調(diào)查問(wèn)題是后續(xù)林業(yè)資源開展的航標(biāo)，是發(fā)展林業(yè)資源行業(yè)的基礎(chǔ)，那么通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用，在調(diào)查的效率上得到了顯著的提升，在數(shù)據(jù)處理和圖像偵測(cè)問(wèn)題上為現(xiàn)階段工作人員解決了大部分難題，為后續(xù)的林業(yè)工作提供了充足的數(shù)據(jù)和圖像基礎(chǔ)，相信隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷提升，我國(guó)的林業(yè)建設(shè)會(huì)有一個(gè)更好的未來(lái)。