无人机遥感在林业中的应用与需求分析

摘 要：无人机遥感是以无人机为飞行平台的。在平台上安装各种任务传感器以获取图像数据。并且使用数据处理系统对所获得的数据进行处理的一项技术。无人机遥感技术的出现，为我国的林业发展做出了极大的贡献。本文对无人机遥感在林业中的应用与需求进行分析。

关键词：无人机遥感系统;林业生产;应用与需求

无人机最初主要用于军事领域，然后逐渐扩展到民用领域。随着计算机技术和通信技术的飞速发展和各种新型传感器的不断发展，无人驾驶飞机的性能持续增加，这使得无人机遥感具有更多的应用选择。

一、无人机遥感系统的作用

无人机遥感系统的运行成本远远低于卫星和载人飞行器。而且发射和回收的场地要求低于卫星和载人飞机。并且无需租用起停空间，日常维护简单。还有与卫星、载人飞机相比，门限较低，易于掌握，大大降低了数据采集的成本。无人机航拍时间灵活，可快速到达指定区域。它可以通过弹射和投掷手从陆地、山坡、海滩和开放空间等各个领域发射。它可以快速提升并获得遥感图像。由于飞行高度低，无人机可以获得更高分辨率的遥感图像。图像的空间分辨率可以达到分米级，可以精确地反映大多数物体的形状和颜色。无人机可以利用太阳角的变化在不同时间进行航空摄影，避免出现阴影导致图像的信息丢失。由于无人机在低空飞行，可以在多云天气下工作，弥补了卫星光学遥感无法通过云层覆盖获取的缺点。同时，克服了载人航空遥感对恶劣气象条件的影响。虽然无人机遥感技术也受到气候的影响很大，但是相对于载人航空遥感技术来说，已经有了很大的改善。

1.无人机遥感系统的优势。传统的林业监测方法具有一定的局限性。传统的林地巡视是通过人员或车辆在林区进行巡视的。而因为人眼可见范围小，监护人的巡视路径和时间相对固定，所以无论是巡视范围还是及时性都不能满足需要。现阶段森林监测工作易受天气和地形条件的影响。例如，多山的地形起伏起伏，云雾较多的地形条件。因此，在使用望塔进行森林火灾预警时，存在一定比例的盲点。还有我们也应该知道，即使是视频监控，也需要综合考虑供电、通信、防雷、防盗等一系列技术和管理因素。技术要求是复杂的。由于空间分辨率的限制，卫星遥感监测只能找到大小相对合适的火点。而且就实际情况来看北方地区监测效果较好，南部地区多云天气影响有限。受卫星影像采购成本的限制，我国林业部门目前利用3号卫星和高汾-1卫星影像资源进行大面积森林资源调查，主要是由于卫星过境时间和云量遮挡等原因，很难同时采集一组节点的卫星图像，不利于在国家或省一级对森林资源进行年度动态监测。

二、无人机遥感在林业中的应用与需求分析

1.林业对于相关数据的需求需要无人机遥感。林业遥感生产应用中最常用的数据源是光学遥感数据，这些无人机使用可见光的无人机相机来获得具有数据和空间分辨率的空中正射影像图，超越卫星遥感技术在林业生产中的应用。森林资源管理中珍贵树种的保护在生物多样性调查和野生动物生境研究中，正确识别树种具有重要意义，一般情况下我们通常使用树种识别的光学遥感数据，但是这种方法有很大的缺陷，因为这种技术只能去分类树种群或简单地分类为针叶林和阔叶林，但是高光谱遥感数据具有丰富的光谱信息优势。我们可以通过检测不同目标之间的细微光谱差异，大大提高了植被的识别和分类精度，基于高光谱数据的混合谱分解方法。我们还可以解决宽带遥感数据提取精度低的问题。此外，高光谱数据还广泛用于森林资源调查和动态监测、森林火灾监测和评估以及森林病虫害监测，因为对于多云多雾地区，我们可以通过可见光和红外相机监测，但是这样很难获得关于森林的基本信息，而光学遥感反演可以在平坦的表面上进行，从而为林业生产提供有效的数据支持，它不仅可以穿透云和雾，还可以通过植被获取地表特征以更好地反映地表结构信息。直接获取地表树木三维信息的能力在森林高度測量和森林垂直结构信息获取方面具有独特的优势，可以为我们带来极大的便利。可以说，林业相关数据的需求需要无人机遥感技术。

2.无人机遥感对于林业资源调查的应用。随着管理水平的提高，林业调查的要求也越来越高。林业调查的最早使用是人工测量的方法。这种方法工作量巨大。由于地理上的限制，许多地方很难检查，调查结果很容易。在20世纪50年代，林业调查开始使用航空胶片调查，但载人飞机受到空域控制和气候等因素的影响，图像采集的成本较高;随着卫星技术和传感器的发展，大量的工作现在使用卫星遥感数据。由于卫星具有固定的轨道和运行周期，有时图像数据采集周期长，并且由于天气原因难以保证图像质量。因此，无人机遥感已成为继航空航天遥感技术之后的又一有力的林业调查技术手段。对于小面积、高精度的林业调查，如高要求的规划设计调查、林分空间结构调查等，可以利用无人机遥感技术获取分辨率高达0.16m的图像，并能够清晰地反映图像，这样我们就可以精确地获得只有依靠人工野外调查才能获得的一些调查因子去调查。外来物质的现象，以及利用太阳高度的变化，可以最小化由阴影造成的信息损失。

3.无人机遥感对于林业的防火与病虫害的预防的应用。森林火灾不仅造成巨大的经济损失，而且对整个森林生态系统的破坏也是无法估计的，而且无人机遥感机动灵活的特点，使其在森林火灾的检测与救援中更具有优势。当发生火灾时，无人驾驶飞机可以靠近火场。使消防指挥部能够快速部署消防行动，提高消防效率，减少人员伤亡。此外，无人机的航空图像可用于调查表面可燃物的类型、组成和负荷，并监测可疑火源。森林病虫害一直被认为是无烟森林火灾，不仅给森林资源造成巨大损失，而且给生态环境造成严重破坏。林业病虫害的地面调查数据主要依靠固定监测点和临时检查。工作量大，效率低。特别是对于人口稀疏、交通不便的林区，常规方法难以快速检测出灾害，不能及时、有针对性地进行检测。因此，森林病虫害的监测和防治也需要依靠先进的空间技术。基于卫星遥感数据，无人机遥感可以对病虫害发生区域进行更详细的调查。在容易发生病虫害的季节和地区，无人机遥感可用于关键监测、病虫害的早期检测和早期管理。

三、结语

综上所述，我们可以了解到，无人机遥感技术相对与卫星来说，拥有着很大的技术优势，而且对于我国林业的生产与病虫害、火灾的预防与森林资源的调查都有着很大的作用。所以，我们就可以得出一个结论，努力的去进一步开发无人机遥感技术对于我们的林业发展是很有必要的。

参考文献：

[1] 赵国帅. 无人机遥感在林业中的应用与需求分析[J].福建林业科技，2017（01）.

[2] 汪沛，罗锡文，周志艳，臧英，胡炼.基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述[J].农业工程学报.2014（18）.

[3] 张艳楠.无人机遥感在林业中的应用[J].内蒙古林业调查设计，2017（06）.

[4] 徐誉远，胡爽，王本洋.无人机遥感在我国森林资源监测中的应用动态[J].林业与环境科学，2017（01）.