田秀艳
内蒙古自治区第二林业监测规划院 内蒙古兴安盟乌兰浩特市 137400
摘要：随着遥感技术的发展以及现代林业需求的不断提升，森林资源调查经历了从传统地面调查到航空、航天等不同平台类型，遥感数据空间分辨率从千米级到厘米级不断提高，波段信息从单波段到多光谱不断丰富，数据结构从二维图像扩展到三维点云，等等。近年来，近地面遥感技术为森林资源调查及森林参数信息的获取提供了新的机遇和挑战。其中，无人机遥感技术作为一种新型的数据获取手段，不仅可以弥补地面监测与航天、卫星遥感之间的尺度空缺，将监测点上的结果更准确地扩展到区域尺度，供森林资源调查与监测使用，还可搭载不同性能的传感器以获取时空匹配的多源数据，在森林参数信息提取、生态环境调查、生
物多样性监测、森林火灾及病虫害监测等领域应用广泛。
关键词：无人机遥感；森林资源调查；应用价值
引言
随着现代技术的迅速发展，无人机技术的发展也取得了进展，这些技术可用于地理预防、气象观测、安全等许多领域，以收集高分辨率图像，弥补传统卫星源获取不足。机器人技术在林业中的应用节省了大量人力资源，减轻了员工的工作量，提高了林业的质量和管理。
1无人机遥感技术概述
目前，应用于森林资源调查的无人机系统主要为无人机摄影测量系统和无人机激光雷达系统2种类型。无人机激光雷达系统因配备激光扫描仪和高精度GNSS＆IMU(全球导航卫星系统与惯性测量单元)，能获取地物三维点云构建林下精细地形和反演森林参数结构。无人机摄影测量系统图像定位比激光雷达系统低。随着计算机视觉图像的快速发展，无人机摄影测量系统可以通过图像三维重建方法生成三维点云获取植被表面高度信息，这是一种低成本的森林结构信息获取方式。
2无人机技术的优势
在今天的论坛上，迫切需要更准确的数据来支持林业。但是，传统的林业经济往往劳动密集型，困难重重，往往深入山区和森林，需要较短的工作周期和较高的数据准确性。无人机机器人具有灵活、响应迅速、高分辨率和广泛的优点，可以缩短人工检查时间，降低劳动强度，满足林业需求，从而大大提高林业质量。因此，无人机技术在森林调查中的合理应用，比传统的调查方法有许多优势，例如及时准确地收集森林经济信息，从而提高了森林的质量。无人机比传统的卫星遥测技术更灵活，特别是在例外情况下，这些技术可以继续监测地面控制，以避免对工作人员造成危险，提高林业效率。
3无人机在林业调查中的具体应用
3.1无人机遥感森林参数信息提取中的应用
森林参数是反映森林经营管理状况与森林质量的重要指标。传统的森林资源调查主要以布设样地进行抽样调查作为技术手段，不利于大区域尺度的调查研究，且林下条件复杂存在调查难度大、效率低和精度差等问题，难以满足现代林业的发展要求。近年来，国内外基于无人机进行森林参数提取，主要包括单木和林分水平上的树高与冠幅的提取，林木株数、胸径、郁闭度，蓄积量、生物量及碳储量，等等因子的获取。由于无人机无法直接测量胸径信息，主要通过树高和冠幅因子进行反演得到。
3.2在森林调查中的应用
目前，森林存量通常以距离数据或森林存量档案为来源，首先在内部评估现有调查的结果，然后由相关外部调查人员根据当地的内部评估结果进行调查。虽然这种方法可以进行毁林，但最大的缺点是它不是现场调查人员在一些更复杂的环境中使用的实时图像，或者在规定的时间内该地形无法进入森林。无人机可以实时拍摄，以便在非常短的时间内对森林进行彻底调查，获得高分辨率图像，包括平均林和胸部，使外勤人员能够及时准确地访问森林边界，或从一个来源获得3D信息。
结合实际经验，法医必须深入森林，以便系统和全面地调查各种因素，特别是某些复杂地形中与重大风险有关的森林。无人机适应这种复杂的环境、地形等而不影响景观。他们获得准确和全面的法医信息，并确保调查员的安全。
3.3在害虫监测中的应用
长期以来，森林管理中的害虫管理一直是森林管理中的一个中心问题，特别是考虑到我们设计不当的森林存量制度、林业气泡管理日益复杂以及利用摄像机等设备监测害虫的机器人技术，从而能够监测目标地区的某些种类的害虫。在防治某些害虫的过程中，无人机还可以与洒水器合作，解决以现有技术为基础、只有人类才能解决的某些问题，从而改善森林生态系统的建设。
3.4在火灾监测中的应用
森林火灾是一场意外的破坏性事件和对森林管理影响最大的自然灾害。在森林火灾中，90%以上的火灾引起的烧伤是不适当的。森林火灾监测是森林管理的一个重要组成部分，救援人员必须及时到达现场，消除火灾风险。传统的火灾监测要么由私人圈子监测，要么由卫星监测。人工旅游容易受到天气预报、环境影响和小规模、低效的参观区域的影响。卫星监测受到时间和空间分辨率的影响，检索信息的时间较长，因此无法再检测到早期的火灾情况。无人机能够实时、大规模地监测森林火灾，及时发出信号，报告火灾探测器，方便消防。例如，山东省森林管理利用无人机技术及时收集森林火灾信息，准确分析火灾、地点、面积等核心信息，从而有效应对森林火灾。
3.5在生物监测中的应用
在林业方面，工作人员可以利用机器人技术捕获森林地区的相应图像，对个别树木的生物量进行科学评估，并应用面向对象的方法分析个别树木的冠层面积，从而开发相应的乳腺递归模型，从而通过树生物量方程对族谱中的近似生物量进行现实的计算。由于胸径和树冠直径是相互关联的，因此树冠直径可以计算胸部直径的大小，然后使用生物量和胸部直径之间的相关计算方法来估计森林的生物量。无人机还可以通过利用可见光跟踪森林地区的植物指数来估计森林生物量。今天，卫星监测与无人遥测相结合，通过计算得到更准确的数据，更准确地估计森林生物量。
3.6森林水文状况调查
森林水资源调查也是林业研究和监测的一项重要任务，适当调查森林周边地区的水资源状况，有助于确保森林周边地区的生态平衡，加强该地区洪水和干旱的程度。无人机遥测技术的应用使人们能够系统、全面和实时地监测森林环境的水条件，从而确保森林管理系统的适当和健康发展，大大有助于减少该区域的废水价值。
结束语
大力推进“智慧林业”、“感知林业”，进一步提升林业工作科技含量和管理水平，已经是当前林业工作的主导方向。目前，林业的三大主体工作———森林资源管理、森林防火和营造林中，森林资源管理和森林防火工作均已实现系统化、平台化管理，只有营造林工作尚未实现，这也是林业工作下一阶段应重点研究解决的课题。本文从技术角度探讨了基于遥感技术，依托“国家森林资源智慧管理平台”建立“全国营造林监测评价系统”，以实现对全国营造林进行科学监测的构想。该构想对于新时期营造林工程建设、管理和营造林监测工作开展具有实践借鉴意义。
参考文献
[1]张强.无人机遥感技术在林业管理中的应用[J].中国新技术新产品,2018(24):27-28.
[2]乔和爱.无人机在森林资源调查中的应用[J].林业科技情报,2018,50(04):82-84.
[3]李志美.无人机在林业调查中的应用探索[J].绿色科技,2018(21):153-154.
[4]王云波,王岩.无人机遥感技术在林业资源调查与监测中的应用分析[J].农业与技术,2018,38(16):167.
[5]毛沂新.无人机遥感在林业调查领域的应用[J].吉林林业科技,2018,47(03):38-40.