无人机遥感技术在林场管理中的应用

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:徐洁
[导读] 摘要:随着城镇化进程快速推进,生态环境受到不同程度的破坏,其中森林生态系统受到破坏,导致生物多样性急剧下降,温室效应等极端气象现象加剧,人们对森林生态系统在保护生态环境所发挥重要作用的认识逐渐深化。
        宝鸡市辛家山林业局  陕西省宝鸡市  721000
        摘要:随着城镇化进程快速推进,生态环境受到不同程度的破坏,其中森林生态系统受到破坏,导致生物多样性急剧下降,温室效应等极端气象现象加剧,人们对森林生态系统在保护生态环境所发挥重要作用的认识逐渐深化。但我国仍存在森林资源不足,整体质量下降等问题。造成以上问题的原因有很多,除了原有的经济政策原因外,人为破坏、森林火灾、有害生物破坏等也是导致森林资源流失的重要原因。本文就无人机遥感技术在林场管理中的应用进行了分析。
        关键词:无人机遥感技术;林场管理;应用
        引言
        无人机遥感技术作为全新的监测技术形式,对林场监督控制工作发挥重要关键作用。从根本上分析无人机遥感技术在林场管理过程中的相关应用,进一步分析对林场发展需求的技术依据效果,从而在很大程度上推动无人机遥感技术发展在林场发展过程中应用具有重要建设性指导意义。
        1无人机遥感系统的特点优势
        无人机遥感系统与卫星或载人飞行器相比,整体的实际运行成本费用支出较少,对发射过程以及场地的要求更低,容易满足预期的要求。与此同时,无人机遥感系统在场地选用无需预留准备起停空间,对日常飞行过程的机体维护较为简单。由于无人机遥感技术手段的引入,在数据信息采集过程中,有效地降低了相关费用支出成本。无人驾驶飞机的航拍时间较为灵活,主要由控制人进行单方面的掌握控制,所以可以很直接有效地抵达需要数据信息获取的设定区域内,通过弹射和投掷手的零部件结构,从而有效地在森林、峭壁等难以到达的开放空间内实行发射,从根本上提升整体信息获取数据信息速率,增强遥感图像的清晰程度。无人机低空飞行的运行模式,有利于弥补因多云等极端天气下的卫星等光学遥感技术无法穿透云层覆盖整体区域的弊端。
        无人机遥感系统在林业方面的使用,发挥技术优势,可以有效地从根本上避免传统林业监测的局限性,更好地实现林业监控测算的工作目标。无人机遥感技术在林业的实际应用还可以有效规避卫星遥感技术的缺点,可以使寻找监测点的过程更为便捷,实际空间分辨率更高,成本费用支出更少,产生的实际林业监控护理工作的效用价值更高,效果更为明显。
        2无人机遥感技术在林场管理中的应用
        2.1无人机遥感技术在林场巡查中的应用
        人为破坏,如乱砍乱伐、毁林开垦等,特别是距离居民区较近的林场,是造成森林资源损失的主要原因之一。为有效进行监测,林场采用护林员定期、固定路线巡护等人力巡查的方式进行巡查。此类巡查方式受山体遮挡的影响,巡查覆盖范围小,路线固定,不能有效排查森林资源的异常情况。使用无人机航拍则可以实现大范围且迅速巡查的目的,配合使用摄像机等拍摄实时视频,有利于森林毁坏行为的证据收集,遏止森林资源的破坏。此外,在实现林场管理工作中,针对人为破坏森林的损失评估方面,对比目视勾绘、GPS 测量、罗盘仪测量等方法,使用无人机搭载高清摄像机等设备,能快速对目标地块进行正射拍摄,通过相关软件对相片的标定和拼接,获得高分辨率的航拍影像,便于勾绘和测算被破坏面积。这种作业方式能够适应不同的地形环境,克服恶劣的天气条件,具有较高的时效性、安全性以及精度,能帮助林场资源管理者制定更科学的森林资源保护方案。
        2.2无人机遥感技术在林场资源调查中的应用
        以往,我国林场调查工作采用人工作业方式,林场工作者通过深入林区内部,对于林区的植物种类、植被数量以及生物种类、数量进行勘察与记录,任务量巨大,而且人力的调查深度是有限的,无法勘察林区的各个角落。因此,传统的人力勘察、调查精准度低,不能为林场领域的发展提供可靠数据。

无人机遥感技术能深入人力无法调查的林场区域,由于无人机遥感技术灵活性强、全面性及精确度极高,同时能在调查过程中实时采集林区影像资料,第一时间传回林场控制总台,确保实时、全面地收集林区数据,为我国林场调查工作提供可靠的数据依据。例如,在无人机遥感技术的实际应用过程中,可以通过采集的高清晰生物影像资料推测出林区的植被数量,并且利用面向对象的分类方法准确计算单棵植被的树冠面积等。另外,传统的遥感技术计算出的林区生物总量信息并不准确,分辨率不高,导致林区调查结果误差极大。所以,在林场调查领域应用无人机遥感技术能推动我国林场发展。
        2.3无人机遥感对防火与病虫害的预防的应用
        林场工作主要是为预防火灾以及各类病虫害为植物带来不良影响的根本方式手段。通过引入无人机遥感系统,展现灵动的运行特点,从而有效地完成森林火灾检测和救援工作,进一步控制经济损失,预防森林生态系统遭受破坏。森林出现火灾预警情形时,借助无人机近距离靠近火场,确保消防指挥部快速了解火灾情形,从细微处全面调查确认火灾发生的原因,继而制定消防预警方案,有效地提升消防安全效率,控制森林损失伤害的波及范围。无人机搭载光学影像机或红外拍摄设备进行林场日常巡护,可实时监测森林起火点、复燃点等出现情况,有效提升森林防火的效率和精准度,也能实现快速的灾后现场调查和评估[17]。无人机技术非常适用于人工巡查过程中无法现场监测的区域,实现森林火灾的监测作业和实时管理。相关研究表明,无人机遥感技术具有覆盖面广、运行费用少、操作简便、快速部署、功能多样化等特点,并获得一定应用成效。
        而对森林病虫害来说,造成森林资源损失的同时对生态环境造成恶劣影响。林场病虫害的地面调查数据获取主要通过定点检测和随机抽查等形式,工作体量大,工作效率低,对于一些特殊林区,难以使用此类方法实现灾害预防。因此,借助无人机遥感可以全面实现病虫害发生区的监测、预防、管理工作的开展。
        3无人机遥感技术在森林林场管理中的应用展望
        与日常巡护、资源调查、林场有害生物防治监测以及森林防火的传统森林资源管理手段相比,利用无人机遥感技术进行辅助管理具有覆盖面广、便捷、人力成本低的优点。无人机遥感技术在林场森林资源管理的广泛应用,大大提升林场的工作效率。然而,无人机遥感技术在航拍操作控制、遥感图像获取和处理技术等方面对林场管理人员的专业要求较高,对于偏远或落后地区来说,无疑限制了无人机遥感技术在林场管理的实际应用。此外,由于林场资源的动态管理需要,如何通过物联网技术进行智能化作业也是一个重要研究方向。
        结束语
        现阶段,我国社会科技飞速发展,由此诞生了无人机遥感技术,该项技术作为信息时代的产物,已经被应用于世界各国的城市建设及国防建设中,有效地加快了我国经济发展。因此,我国应加强对于无人机遥感技术的研究及应用。目前,无人机遥感技术广泛应用于我国军事建设以及森林、农业、气象等相关领域,为我国发展做出了巨大的贡献。要想在林场领域充分发挥无人机遥感技术的作用,就必须加强新兴技术的研究与开发,并且积极推广这项技术,促进该项技术在林场生产建设活动中的应用。
        参考文献:
        [1]李浩,郑恒宇,陈学永.无人机遥感技术在森林病虫害监测中的应用[J].南方农机,2019,50(17):55+59.
        [2]唐建明.无人机遥感技术在森林资源调查中的应用[J].绿色科技,2019(17):209-210.
        [3]陶元圣.无人机在林业调查中的应用试验[J].内蒙古林业,2019(09):23-25.
        [4]李维.无人机遥感技术在林业资源调查与病虫害防治中的应用[J].中国农业文摘-农业工程,2019,31(05):45-46+60.
        [5]荣泽山,王爱博.无人机遥感技术与GIS数据处理在林业系统中的应用[J].吉林农业,2019(17):100.
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