森林资源调查中无人机遥感技术的应用探讨

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年第1期   作者:龙迪洲
[导读] 无人机作为一种应用效果良好的航空摄录设备

        龙迪洲
        横县兴林林业服务有限公司  530300
 
        【摘要】无人机作为一种应用效果良好的航空摄录设备,其相对于传统森林资源调查方式,不仅可以协助森林资源调查人员快速获取各种森林资源位置信息,也能辅助森林资源调查人员进行森林资源数量面积等调查,这使得无人机在森林资源调查中比较常见。对此,本文首先介绍了无人机在森林资源调查工作中的应用优势,分析了无人机在森林资源调查中可实现的功能以及实际应用,以期提高森林资源调查水平。
        关键词:森林资源调查;无人机;遥感技术;应用
1引言
        森林可以调节水源、净化空气、防风治沙。当前经济逐步发展,社会发展离不开林业资源,并且近来人类对森林资源的需求量逐步加大,为了确保林业资源能够可持续发展,必须对林业资源进行调查。相关资料调查显示,我国森林资源面积逐年增长,而以往森林资源管理人员进行森林资源调查时,多是通过卫星平板的方式进行现场分析,这种森林资源现场信息采集方式由于可靠性比较低,容易影响到森林资源调查的水平,因而逐渐呈现出较多不足之处。在相关需求的影响下,无人机凭借良好的技术优势,逐渐开始广泛运用于森林资源调查中。无人机以自动化技术和智能化技术作为基本支撑,在当前的社会生活中有着越来越广泛的应用,以森林资源调查工作中无人机的应用来说,其进一步弥补了传统森林资源调查工作中的缺陷和不足,对森林资源调查效率的提升有很大作用。对此,本文结合个人工作经验与相关资料,对无人机在森林资源调查中的具体应用进行了相关探讨。
2无人机基本情况及优势
2.1无人机实际工作原理及种类
        用于移动通信的无人机是由机身、电源系统、飞行控制系统和发射恢复系统等,通过地面无线遥控系统对无人机进行控制。其中作为无人机最为核心部分,飞行控制系统承担了飞行管理与控制任务,而且飞行控制系统的关系到无人机通信的质量,高性能的控制系统能够更好的控制无人机稳定,保证数据的采集和传输达到最好效果。就目前的无人机而言,可以根据其动力、外形、结构和用途进行分类。在森林资源调查过程中,可以根据其外形和动力对无人机进行划分。根据动力不同可分为油动力无人机和电动无人机。油动力无人机使用汽油或柴油作为机器的驱动力,电动无人机通过锂电池进行发电。对于油动力无人机来说,能够飞行更长时间,但是一旦发生事故,如果机器掉下来,就会导致火灾,虽然电动无人机没有这种隐患,但是其续航能力差,工作时间比较短,所以这两种类型的无人机都有一定的优缺点。就目前的无人机而言,可以根据其动力、外形、结构和用途进行分类。另外,根据外形的不同,可分为多旋翼无人机、固定式无人机和无人直升机三种。相对于前两种无人直升机由于其体积较大,森林资源调查工作的独特特点导致实际操作复杂等问题应用较少,不适合在实际的森林资源调查工作中使用。
2.2 在森林资源调查工作中应用无人机的优势
        (1)无人机的机动性和灵活性很好能够在多种复杂情况下完成调查任务。无人机作为一种小型飞行器,其显著特点是体积小,这是无人机最显著的特点之一。在进行森林资源调查工作过程中,只要操作人员掌握基本的操作技能,更好地控制方向,就可以使无人机保持正常工作,跟踪被摄物体。
        (2)无人机操作相对简单。无人机在执行森林资源调查任务的过程中所有操作是由地面控制系统完成的,保证无人机能够稳定飞行,采集有效的森林资源信息。在实际应用中,主要功能是控制其飞行,而其他视频和音频功能则通过无线设备传输,可以实现对森林资源全方位多角度的监控,最大程度发挥无人机的作用。
        (3)无人机运行成本低,效率高。无人机在实际应用中的一个明显优势就是具有高效率、低成本的优势。在实际工作工程中无人机受地形影响较小,在复杂的森林资源调查,可以更好地完成调查任务,使森林资源调查部署更有针对性,森林资源调查效率大大提高。另外,无人机在森林资源调查中的应用可以提高安全性和可靠性。尤其是在大型森林资源调查过程中,森林环境往往比较复杂。

无人机能有效避免环境复杂性的影响,将真实准确的森林资源情况传递出来,从而确保森林资源调查工作能够更有效的良性发展
3如何运用无人机遥感技术进行森林资源调查
3.1确定调查区域和航线
        根据现有无人机续航标准,大部分无人机续航时间较短,一般在半小时左右。针对这种情况,有必要准确划分遥感调查区域,合理安排遥感取证时间和路线。一般情况下,森林资源调查区面积较大时,将森林资源区域划分为几部分并规划好各区域航行路线,最好能够在一次飞行的时间之内完成遥感任务,而且进行合理的线路规划能够尽可能减少对同一位置的重复拍摄,以此保障森林资源调查遥感的高效率。
3.2布置遥感网点
        在拍摄之前划定拍摄范围,对重点区域进行着重拍摄,让无人机遥感过程更加规范化、合理化,在布置拍摄点位时根据不同区域的实际情况进行调整,减少因为环境对拍摄造成的影响,提高拍摄质量,保证拍摄出来的视频和图片清晰度高,能够准确的分析森林资源调查现场的实际情况。
3.3制定合理的飞行计划
        想要通过无人机对森林资源调查进行遥感调查取证并不是一件简单的事,无人机在起飞之后随着周围环境的变化会产生很多不确定因素,飞行时存在着高风险和安全隐患,并不是简单地在天上随便飞上几圈拍几张照片这么简单,这需要进行严密的前期规划、飞行拍摄和后期处理存档等一系列工作。所以对于无人机遥感的每一次拍摄任务都必须严格按照计划实行,了解飞行路线、周围环境、天气预报、设备适应等情况,并根据这些情况制定完整的初步飞行计划。只有有了飞行计划,我们才能进入“飞行中途”阶段。在确保安全的前提下,飞行环节由飞行员、PTZ操作人员和地勤人员组成的三人小组组成。他们密切配合,根据飞行计划中的演练路径,飞行出一系列完整的森林资源调查取证摄像机和图片。由于受电池、遥控距离和空气中风向变化的限制,一个点往往需要几张遥感照片才能达到预期效果。在三人一组中,飞手相对重要。除了专业的森林资源调查理论知识外,还需要有丰富的飞行经验、反应迅速和强烈的空间感。
3.4森林资源调查中的数据采集
在很多情况下森林资源调查人员很难准确计算树木的数量面积等,但基于无人机的使用,这一目标可以更好地实现,保证后续工作的开展。通过分析现阶段森林资源调查工作的实际情况我们可以了解到,使用的无人机通常是小型无人机。这种无人机的重量相对较小,约10公斤。在应用中,需要2-3名员工来操作。在实际操作过程中,地面操作人员通过地面遥控手柄和电脑对无人机进行指挥。此外,相对于其他通信设备,无人机受地形和天气因素影响较小,它可以在较为复杂的森林中自由进出,具有较为明显的优势。采集数据回来后,搭建场景,进一步导入GIS软件建制作整块的影像,需要导入外部模型,如植被等。导入模型通过添加数据菜单,点击添加模型工具,选择模型路径,在模型列表选中某个(配合ctrl键可多选)模型,点击地面,即可导入。判读树种、四至界线、林分,提高林业调查规划设计的质量、效率。
3.5调查现场相关信息勘察
        传统方式进行森林资源调查工作时,往往会受到地形等因素的影响,不利于调查工作的展开。在森林资源调查工作中,许多森林资源调查工作者往往不能掌握调查现场内的情况,而导致调查前期出现盲目性,不能很好地检测现场情况。然而,无人机的应用可以灵活地现场检测森林资源调查现场情况,特别是在山区、森林资源调查人员不能直接进入森林现场的地区。使用无人机可以突破这个限制。此外,通过无人机勘察时,可以实现多角度全方位的信息传递,不仅可以提高侦查效率,还可以有效提高侦查效果。
4结语
        综上所述,无人机作为一种高科技产物,使用功能具有较大扩展性,需要我们对其进行更多的探索,才能更好地将其运用于森林资源调查中,不断提升森林资源调查的水平。因此,在实际将无人机运用于森林资源调查时,相关森林资源调查人员需正确认识无人机的使用规范与使用优势,结合实际森林资源调查要求与情况,然后再利用无人机的功能,对森林资源进行信息勘察与分析,使无人机的优势能够充分发挥,确保森林资源调查人员的整体调查水平。
【参考文献】
[1]崔建华.无人机技术在森林资源调查中的应用探析[J].数字通信世界,2020,(9):165-166.
[2]罗蔚敏.浅谈无人机在森林资源调查当中的应用[J].电子世界,2020,(15):139-140.
[3]滕波.无人机在森林资源调查中的应用与实践[J].中国林业,2020,(11):18-20.

作者简介:龙迪洲(1987.10-),男,壮族,广西横县人,助理工程师,大学本科,主要从事林业调查规划设计,建设项目使用林地调查编制工作
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