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关于无人机遥感在森林资源调查中的应用探究

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  摘 要:森林资源包含在生态系统中,对人类的重要性不言而喻。从当前看来,森林资源调查使用无人机遥感的频率越来越多。无人机遥感是以地理信息系统和地球定位系统为基础的。这篇文章主要讲述无人机对森林资源调查的具体作用,尤其是在森林精确区划的调查和森林病虫害监测防治方面,深入调查其优缺点,使其价值更加明确,促进无人机遥感技术的进步,为相关人员提供一定的参考。
  关键词:森林资源调查;无人机遥感;应用
  森林资源调查是林业管理活动中的重中之重,林业管理活动以森林资源调查为前提条件,现在科技很发达,关于森林资源调查这方面的技术也发展起来了。遥感技术的快速发展更是为森力资源调查提供了便利,其可在很復杂的环境中探测,受天气的影响较小,因此,在森林资源调查中无人机遥感的地位越来越高。
  一、森林资源的现状
  近年来森林资源的状况愈发的严峻,为了更好的保护森林资源需要加大技术的投入,利用无人机遥感技术实时监测森林资源的变化情况,减少滥砍滥伐的频率,通过监测灾害等情况来达到技术性的预防保护。保护森林资源同时拥有绿水青山和金山银山,使生态环境与经济发展和谐共生。
  1.森林资源近些年发生的变化。森林覆盖率对一个国家或是地区都非常重要,我国的森林覆盖率虽然在慢慢的提高,但是却远远低于世界森林覆盖率。我国不同地区的森林资源差别非常大,东北和西南地区的森林较多,西北地区的森林资源则较缺乏,东部的森林蓄积量潜力非常高,西部则偏低,可再生能力差。
  2.很多林地被占用。随着社会经济和城市化建设的推进,越来越多的林地和草地被占用,森林覆盖率很多地方都呈现下降趋势,导致森林破坏,固不住水土,造成了严重的水土流失,土地的营养渐渐变少,肥力也会渐渐变没,可再生的可能性降低,慢慢的导致这一片土地寸土不生,森林覆盖率再度下降。
  3.乱砍乱伐现象严重。国内有些地区保护森林的意识较低,经常性的滥砍滥伐,多是出现在山区森林资源丰富的地方,出现的次数较多,多是以农民为主,不知节制的进行滥砍滥伐,为了钱破环生态环境。滥砍滥伐出现的主要原因在经济上:毁坏树木并不用担刑事责任,投入的人力物力少,法律不严谨木材较贵还可以得到很多的钱。还有一个原因是普法宣传进行的较少,农民的法律观念缺失,这一部分原因占很大的比重。其实还应重点的更新法律,对滥砍滥伐做出规定,达到一定的限制效果,加大处罚力度,规定一定的入罪范围,达到震慑作用。
  二、无人机遥感概述
  无人机遥感技术比传统的遥感技术具有更强的综合性和实用性,它把遥感传感、无人机驾驶飞行器、GPS定位遥测遥控等技术整合在了一起。它有很多的优点,操作较简单,可以有很快的响应速度,具有较强的自主性和高效的经济,分辨率较强,可以到达分米级,进行国体资源等空间遥感信息的探测,它还能进行建模等应用的分析,最后更精确的处理数据,是现在森林资源调查不可或缺的手段。
  一般山林的面积很大,植物种类很多,地形非常险峻复杂,有很多不同的气候,用人工来调查森林资源会有很多不确定的因素,且数据偏差可能会很大,不准确,这时无人机遥感技术则可以更快更准确且安全的获得拍摄图像,可以随时监测是否有火灾或是虫害,使当地的森林质量变得更好,保护生态平衡。
  三、无人机遥感在森林资源调查中的应用
  1.调查林业资源。随着时代不断变化,人们越来越重视林业资源的变化情况,保障林业对生态经济发展有很重要的作用,林业资源又是保障林业的重要一部分,所以应多多使用无人机遥感进行森林资源的调查,清楚森林的蓄积量。无人机遥感的大频率使用有两个好处,第一个是让无人机遥感的价值充分发挥,随时清楚森林资源的情况,让信息获取更加的及时有效;第二个是可以把当下的森林状态和立体覆盖情况更好的体现出来。另外,无人机遥感可以迅速成像,提高森林资源调查的效率,还可以提高森林资源调查的质量。在进行林业资源的清查时,应改变之前以林业资源面积和树种为重心的调查方法,进行无人机遥感调查,使林业资源得到更有效的管理。无人机遥感可以得知森林资源的一些内部消息,森林的分布情况也可以被人们熟知。林业资源监测的重中之重是森林蓄积量的监测,遥感影像信息可以观测到森林里的生物。据有关调查显示,森林蓄积量与波普有关,所以无人机遥感对森林资源调查的作用非常重要,不仅能够分析时借助遥感数据,还能使植被分布情况被掌握,为人们更好的进行林业资源调查提供便利。
  2.森林生态环境调查。生态系统研究包括森林生态环境调查,两者是相互促进的。现代的社会不断发展,生态环境和环境恶化问题越来越严重,这对国民经济的发展造成了很大的阻碍,使可持续发展战略无法顺利进行。如果用无人机遥感技术调查森林资源,则可以使人们得到更精确的森林资源的信息,正确认识森林资源的动态变化情况,让生物之间可以更好的和谐共生。与此同时,无人机遥感在树种组合和其空间结构中也能更好的进行探测,利用了影像的高分辨率特点,树种的组成和林木间的空间关系也需要探究,可以用分析纹理的方法,保护生态平衡,使环境更加美丽。
  3.水文情况的调查。森林资源调查是不被减灾和开发利用所局限的,它还需要对森林生态的变化进行观察,森林里每个生物之间都存在着联系,这种情况可以通过森林生长环境和动态变化来反映的。森林及时进行调查可以在森林受到危害时更快的实行保护措施。森林资源调查时必须要对水文情况进行调查,这样做有两种好处:一是使生态平衡得到维护,二是可以使抗旱及防洪今早的被预防,保护人们的生命财产安全。无人机遥感在这一调查中可以发挥很大的作用,它可以掌握水文的变化情况。在水土流失越来越严重的当下,无人机遥感这一技术可以更好的降低损失,辨别灾情,因此也更显珍贵,对其的需求也越来越大。
  4.更好的进行森林资源的管理。过去无人机遥感还未普及时,林地的种类、林地的征占和林地的树种等等都需要人工来勘测调查,浪费了大量的人力物力,无人机遥感可以更快的分辨影像信息,然后对信息进行整理,将各种细小的细节都汇聚到一张图里直观地看出来森林的各种动态变化,使森林资源调查更加的具有权威性,真实性,为森林资源的管理提供了很多的便利,可以更好地对林地资源进行管理,让林地能够更好的可持续性发展,使生态环境和自然资源得到更好的保护。   四、无人机遥感需要解决的问题
  从各种具体实践中可以看出,无人机遥感在森林资源调查中有很多的优点,但是它还存在着很多的问题,只有当这些问题解决时,无人机遥感技术才能更好地发挥出它的功效。
  1.进行拼接和几何校正。当下,无人机是必须要使用几何校正的,主要以多项式校正为主,它的精确度较低。很多時候,二类调查图像对精度的要求比森林资源调查的其他调查低很多,但他也是有一个基本的精度需求的。因为精度的问题关系到无人机遥感的使用,所以以无人机遥感影像的几何校正问题作为关键的研究问题,无人机拍摄的姿态数据是可以实时传输的,在进行探测时要记录好GPS的位置,这样可以让几何精度变得更加准确,另外同其他数据结合也可以改善几何精度。如果机载的遥感设备是小型的数字相机,则只能获得幅小的影像数据,因此需要多多研究。与此同时,我们也要深入研究影像的拼接技术来对数据进行改善。
  2.升降和抗风技术。在调查森林资源时,山区是其主要的工作地点,所以很多时候可以降低标准的场地不包括滑跑和滑降的大型无人机,有的场地不满足较大型无人机的降落,则会使无人机遭到创伤。风速和风向会影响无人机的高空作业,一般的,无人机的抗风性能可以由加大飞机质量来提高,起降要求和载荷一定程度上决定着无人机的质量,无人机的能量会很快被大质量的荷载消耗掉,所以改善无人机的升降要求,提高技术,使其抗风性能提高,更好的保证其平稳的飞行,这关系到森林资源的调查是否能更好的进行,因此,必须解决这一问题。
  3.分析计算机文理信包。在进行森林资源调查时,需要看好树种的密度和直径,然后选择合适的密度和直径,最后进行森林蓄积量的计算。可以把图像作为依据,对蓄积量进行判断估计,但是这样的做法可能会导致精度降低。无人机的图片分辨率较高,还有丰富的纹理信息,纹理可以用计算机来分析,提高数据估计的准确程度。
  五、结语
  经济社会不断的发展,科技也在不断进步,无人机遥感在森林资源中应用的越来越多。当前,大家都要求多元化的森林调查数据,也严格要求实际的时效和精度质量,所以需要更努力的改善无人机遥感技术,发掘其应用价值,更好的发挥其优势,改掉缺点,解决问题,使调查工作的质量和效率更快的提高。无人机现在被研发出了很智能的集成方法,森林资源用更加综合的方法,为以后大家对森林资源的了解提供科学依据,为林业管理的提供基础参考,为我们获得信息提供了依据。无人机遥感的使用不仅可以为森林调查资源带来便利 还可以为我们的生活提供便利,使其具有更好的积极意义。
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  作者简介:成亦文(1969-)男,林业工程师,专技八级,长期从事森林资源管理工作。
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