无人机遥感技术在森林资源调查中的应用

摘要：指出了随着科学技术的不断发展与进步，无人机遥感技术的出现，给森林资源调查工作带来了新的契机，其在森林资源调查中应用的价值也越来越明显。针对无人机遥感在森林资源调查中应用的主要价值进行了探究与分析，并提出了无人机遥感在森林资源调查中应用的有效策略，以有助于充分发挥无人机遥感的重要应用价值。

关键词：无人机遥感;森林资源调查;应用策略

中图分类号：$757 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）17-0209-02

1引言

开展森林资源调查的主要目的在于全面的了解森林资源的实际情况，以此科学的促进林业的发展。通过森林资源调查可以动态监测和分析某一区域的森林资源情况，这对后续林业的发展和管理都具有非常重要的意义。随着社会经济的飞速发展，森林资源也受到了严重的破坏，大量的森林资源流失，给林业部分的管理工作带来了严峻的挑战，如何加强森林资源的监测和管理成为了林业部门管理工作的重中之重。无人机遥感在森林资源调查中的应用，不仅可以提高森林资源调查的精确度，同时还可以提高森林资源调查的效率。

2无人机遥感技术的重要优势

2.1自动化处理的实现

通过无人机遥感技术获取数据信息的过程，可以实现对数据信息的自动化处理，提高数据信息处理的精确度。利用无人机遥感所拍摄下的航空影像资源和对各项指标的修正，确保后续测量和计算的精确度。在应用无人机遥感时，不需要更改任何航班的姿态信息。在进行航空拍摄时，只要启动地面上的GPS信号系统，相关操作工作人员就能够结合GPS系统对航空拍摄的结果进行及时、有效的处理。并将采集的数据信息转化为具有可读性的数字高程模型数据和文档对象模型数据。

2.2无人机遥感所获得结果的全面性

通过对无人机遥感系统的研究和监测，就会生成瓷砖信息，利用该瓷砖信息来对文档对象模型文件進行切割，并通过文件浏览来获得结果，这样所获得的结果更加的全面。切割软件的使用和信息集成、纹理信息之间能够形成一个更好的三维模型，与传统的三维模式建立相比，这种建立方法的主要优势就在于数据的高速、准确输出。通过方法获得结果后，一般会对获得的结果进行自动修正，其中的图像也能够自动化的分割成为不同色彩的模块。利用无人机遥感所获得的结果不仅具有全面性的特点，同时还可以防止观测角畸变，从而形成良好的无人机遥感图像。

2.3反应速度较高

无人机遥感技术在数据信息的采集和处理上具有很大的优势，其对数据信息的反应速度较高，可以快速的完成数据信息的采集和处理。对马赛克数据和数字高程模型数据的处理仅需要短短几分钟的时间，并且无人机遥感还具备快速处理数据信息所需要的硬件配置。同时无人机遥感技术在普通的笔记本上就可以正常运行，在使用上具有很大的便利性。

3无人机遥感在森林资源调查中应用的主要价值

3.1全面的调查森林资源

随着社会的不断发展与进步，人们越来越关注森林资源的变化，因此，在发展林业的过程中对森林资源调查工作的开展愈加的重视。无人机遥感在森林资源调查中的应用，可以对森林蓄积量进行全面的清查，这也充分体现了无人机遥感在森林资源调查中应用的一个重要价值。无人机遥感不仅可以动态检测森林资源的变化，同时还能够使得数据信息的获取更具真实性和时效性，并且无人机遥感所拍摄的图像，可以真实的反映出目前森林的立体覆盖情况和生长状态。

在清查森林资源时，传统的森林资源调查倾向于对森林资源面积、树种等的调查，其很难实现对森林资源的管理。而无人机遥感的应用，则可以对森林内部详细的数据信息进行全面的、及时的监察和掌握，同时还可以更加客观的、全面的、准确的反映出森林资源的分布情况。

森林资源调查的一项重点内容就是监测森林的蓄积量，无人机遥感的影像光谱信息和森林各生物之间具有一定关系，波普比值与森林蓄积量之间存在着一定的联系，因此，在森林蓄积量监测中应用无人机遥感具有很大的优势。

3.2对森林生态环境的深入研究

在全球生态系统研究中，对森林生态环境的研究是其中比较关键的一部分，在社会经济飞速发展同时，生态环境开始逐渐的恶化，生态平衡被打破，这也在一定程度上阻碍着我国国民经济的进一步发展和进步，这也致使可持续发展战略难以得到全面贯彻落实。而无人机遥感在森林资源调查中的应用，可以对森林环境进行深入的研究，提高了森林资源调查的准确性，通过森林资源调查可以掌握森林资源的动态发展，这对生态平衡的恢复和生态环境的保护具有非常重要的意义。

3.3评估和检测森林火灾

在进行森林资源调查中，对森林火灾的检测和评估是其中的一项重点内容，无人机遥感在森林资源调查中的应用，可以利用无人机遥感的光波和热红外对森林进行全方位的检测，以此明确的定位森林火灾灾情的具体位置，并准确的掌握森林火灾的蔓延方向，从而为森林火灾救援提供科学的依据和重要的基础。无人机遥感以自身具备的优势在森林火灾检测和评估中的应用，能够有效的降低发生森林火灾所带来的损失。

3.4体现森林水文状况

无人机遥感在森林资源调查中的应用，可以充分体现森林的水文状况，这样不仅能够确保生态平衡，同时还能够起到一定的防洪、防旱的效果。无人机遥感的应用，可以动态的观察到森林水文现象发生与发展的规律，这也是确保森林得以进一步发展的一条有效途径。目前，严重的水土流失对森林的发展造成了一定程度的影响，而无人机遥感的应用对这一方面问题的解决发挥着至关重要的作用。

4无人机遥感在森林资源调查中的应用策略

4.1通过无人机遥感获取森林树木的几何参数

（1）在调查森林资源的过程中，利用无人机遥感拍摄的图像，获取森林数目的几何参数，并对森林进行土地种类、树木种类的划分，无人机遥感的应用，可以提高森林按照树木种类划分的准确率。

（2）利用人工视觉手段和面向对象提取手段，对单个树木的冠幅进行提取，以此获取单个树木的冠幅数据，通过样地面积和树冠面积之间的比，来获取林分郁闭度。从使用这两种方法所获得的计算结果来看，树木冠幅提取的精确度，直接影响着森林郁闭度。

4.2提取森林生物量信息

无人机遥感在森林资源调查中的应用，可以通过无人机遥感航拍拍摄的影响，对森林生物量信息进行估计和提取。

（1）通过无人机遥感获取的图像具有较高的分辨率，通过图像可以对单木生物量进行有效的估计，利用面向对象分类的方法对单木树冠的面积进行有效的提取，并根据森林现场单木胸径的实际测量，得出树冠的面积。同时建立单木胸径模型，利用单木胸径得出树生物量的经验方程，通过树冠面积对树干生物量进行估算。据相关研究发现，树冠直径与胸径之间存在一定的关系，利用树冠直径能够将胸径推演出来，再通过胸径与生物量的联系，就可以计算出森林生物量。

（2）应用无人机遥感，通过可见光波对森林植被指数进行基础提取，这是一种可以大面积估算森林生物量信息的方法。通过卫星图像，同样能够大区域的評估森林生物量信息，但是卫星图像的分辨率并不高，这将会对森林生物量信息的评估精确度造成一定的影响。应用无人机遥感技术提取森林生物量信息是未来森林资源调查的必然趋势。无人机遥感，不仅可以获得丰富的数据信息资源，同时还可以与卫星遥感相协调，这为森林生物量高精确度的反演奠定良好的技术基础。

4.3对森林病虫害进行监测

在森林资源调查中应用无人机遥感，可以准确地获得森林病虫害和枯木的所在位置信息。

（1）通过对无人机遥感拍摄图像的观察，便可以发现病死树木，这样在进行采伐时，就可以更加的精确。

（2）在无人机遥感中使用双光谱摄像，其所拍摄的图像可以对森林区域植物病害和虫害进行精确的划分。

（3）将无人机遥感所拍摄的影像作为主要基础，通过非监督分类法，对森林病虫害区域进行相似性分类。根据森林现场测量所获得的图像，通过分析可以得出红色区域是被条形柄锈菌感染所引发的小麦条锈病发区，这表明无人机遥感的应用可以准确的显示出森林病虫害中心以及区域。

4.4森林消防

一些经常发生森林火灾的地区，应用无人机遥感能够预防森林火灾的发生，一旦发生森林火灾，无人机遥感的应用也可以及时发现灾情，同时还能够对森林火灾发生后现场的实际情况进行有效的评估。

（1）无人机遥感在探测森林火灾中的应用，可以准确的探测到森林火灾的起火点和覆盖区域，并立即发出警报，同时为森林消防提供发生火灾的具体坐标。

（2）在森林消防中使用以无人机遥感影像为基础的热成像数字摄像机，通过灰度阈值和视频图像对森林火灾进行探测，能够更加准确的判断是否有森林火灾发生。

（3）在森林消防中应用无人机遥感，将获取的森林火灾前后现场图像对比，得出相似度阈值，如果相似度阈值高于0.08，那么就可判断有森林火灾发生，如果低于该相似度阈值，则表明没有森林火灾发生。

5结语

无人机遥感具有很大的应用优势，在森林资源调查中广泛应用无人机遥感也是未来发展的必然趋势。无人机遥感在森林资源调查中的重要价值是不可言喻的，其不仅可以检测森林火灾，同时还可以评估森林水文，对森林资源的保护和可持续发展具有非常重要的意义，因此，应该注重加强无人机遥感在森林资源调查中的应用。

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