引論：我們?yōu)槟砹?篇無人機(jī)在林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測的應(yīng)用范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

在經(jīng)營和發(fā)展林業(yè)資源的過程中，林業(yè)資源調(diào)查和檢測是確保順利開展林業(yè)管理工作的關(guān)鍵。近年來，各種科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，在很大程度上提升了林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測技術(shù)的創(chuàng)新速度，無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，大幅度提高了林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測工作的質(zhì)量和效率，引起了眾多林業(yè)工作者的高度關(guān)注。

１無人機(jī)分類

按照重量主要分為微型、輕小型、中型、重型、超重型，其中微型受到很多無人機(jī)愛好者的青睞，重量約為5kg，輕小型重量為5～50kg，中型重量為50～200kg，重型重量為200～2000kg，超重型重量超過了2000kg。按照動(dòng)力方式分為電池型和燃油型[1]，電池動(dòng)力無人機(jī)大多靈巧機(jī)動(dòng)、行駛速度較快，可同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)和環(huán)保兩方面的需求；燃油動(dòng)力無人機(jī)帶動(dòng)力較強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間航行，但機(jī)動(dòng)性較差。按照續(xù)航能力分為遠(yuǎn)程、中程以及近程，遠(yuǎn)程無人機(jī)一次可飛行1500km以上，可完成超過24h的連續(xù)航行；中程無人機(jī)飛行距離為50～1500km，續(xù)航時(shí)間5～24h；近程無人機(jī)飛行距離通常在50km以內(nèi)，續(xù)航時(shí)間為5h左右。

２無人機(jī)在林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1自動(dòng)化處理無人機(jī)借助遙感技術(shù)能夠準(zhǔn)確監(jiān)測到各種類型的數(shù)據(jù)，然后利用自身系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理和校正，并在處理攝影材料和后期數(shù)據(jù)后修正相關(guān)指標(biāo)，最終得到一個(gè)精度較高的預(yù)算結(jié)果，進(jìn)而有效支持相關(guān)工作。同時(shí)，無人機(jī)遙感技術(shù)可實(shí)時(shí)處理GPS系統(tǒng)航拍信息的檢測數(shù)據(jù)，將現(xiàn)場收集到的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù)，為相關(guān)人員提供大量準(zhǔn)確信息。

2.2獲取的數(shù)據(jù)更加全面、詳細(xì)合理利用無人機(jī)分割技術(shù)，可建立一個(gè)新的瀏覽系統(tǒng)，將更為細(xì)致、全面的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給工作人員，在現(xiàn)有軟件技術(shù)和精準(zhǔn)程度的基礎(chǔ)上，不但可完整保留數(shù)據(jù)，還可提升數(shù)據(jù)傳輸速度，以條理清晰的圖表反映出復(fù)雜的森林地理環(huán)境。相關(guān)人員可利用無人機(jī)配備的圖像檢測系統(tǒng)形成高質(zhì)量的遙感影像，并直接對(duì)其進(jìn)行整理和操作，從而使林業(yè)資源管理工作變得更加便捷。

2.3處理數(shù)據(jù)速度快在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，借助遙感技術(shù)可縮短處理馬賽克數(shù)據(jù)所需時(shí)間。采集和加工林業(yè)資源信息時(shí)應(yīng)用遙感技術(shù)，可大幅度提高工作效率。此外，大部分無人機(jī)體積較小，傳輸和處理數(shù)據(jù)對(duì)硬件設(shè)施的要求不高，可降低相關(guān)支出成本[2]。

３無人機(jī)在林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測中的應(yīng)用

3.1在林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用森林中擁有較多的林業(yè)資源和繁雜的樹木種類，因此林業(yè)調(diào)查工作存在較高的難度。為了全面、精確地了解森林資源質(zhì)量和數(shù)量信息，相關(guān)人員需借助遙感技術(shù)。森林資源調(diào)查和監(jiān)測的內(nèi)容主要為樹木生長情況、數(shù)量及分布情況等，通過分析森林生長情況，可準(zhǔn)確預(yù)估整個(gè)森林中生態(tài)資源的生長時(shí)間，也可了解現(xiàn)階段的自然條件是否對(duì)林木資源生長有利，從而為林業(yè)管理人員優(yōu)化林業(yè)資源管理方案提供數(shù)據(jù)支持[3-6]。若使用傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測方式，其結(jié)果在很大程度上會(huì)受到人為因素的影響，不但會(huì)降低相關(guān)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和客觀性，還會(huì)降低林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測效率。合理利用無人機(jī)遙感技術(shù)可在較短時(shí)間內(nèi)獲得準(zhǔn)確的調(diào)查結(jié)果，使林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃工作事半功倍。

3.2在病蟲害監(jiān)測中的應(yīng)用傳統(tǒng)的森林病蟲害監(jiān)測工作都是采取實(shí)地調(diào)查的方式，不但需要工作人員投入大量的時(shí)間，而且監(jiān)測效果易受到各種因素的影響。應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)后，能夠?qū)γ恐曛参镞M(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而監(jiān)測其病蟲害發(fā)生情況。無人機(jī)遙感技術(shù)不但可降低病蟲害調(diào)查成本，還可使調(diào)查結(jié)果達(dá)到更高的精準(zhǔn)度。此外，無人機(jī)在林木資源病蟲害防治方面可高效完成定點(diǎn)施藥工作，進(jìn)而提升病蟲害防治工作的科學(xué)性。

3.3在生物信息提取中的應(yīng)用森林中環(huán)境復(fù)雜，部分地區(qū)人類無法順利抵達(dá)，很難有效測量樹木的高度。無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用可在各種復(fù)雜地勢和環(huán)境中準(zhǔn)確獲取樹木高度及生長情況等信息，同時(shí)無人機(jī)的分辨率較高，可準(zhǔn)確估算出森林生物量，預(yù)測目標(biāo)區(qū)域未來生物演變情況，然后將偵測信息轉(zhuǎn)化為生物信息表，在短時(shí)間內(nèi)獲取森林葉面指數(shù)和覆蓋率。配備特定鏡頭后無人機(jī)能夠精準(zhǔn)提取某一樹種的信息，與人工判別相結(jié)合可以預(yù)測該樹種在森林中的分布情況[7-8]。

3.4偵測森林消防問題在森林管理工作中火災(zāi)是必須重視的問題，一旦發(fā)生森林火災(zāi)，救援難度較高。傳統(tǒng)的森林火災(zāi)預(yù)防監(jiān)測工作受森林覆蓋面及高度的影響，很難有效偵測到實(shí)際情況。應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)監(jiān)測森林火災(zāi)，可有效解決覆蓋面和高度方面的問題，并在短時(shí)間內(nèi)上報(bào)收集到的異常信息，進(jìn)而為預(yù)防森林火災(zāi)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過對(duì)比相關(guān)信息，可快速鎖定發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，利用熱成像系統(tǒng)完成高溫區(qū)域快速識(shí)別并上報(bào)相關(guān)信息，從而使相關(guān)人員更有針對(duì)性地開展森林防火和林地資源管理工作。經(jīng)過分析實(shí)際應(yīng)用情況可知，借助無人機(jī)遙感技術(shù)完成RGB顏色空間圖像提取，再利用專業(yè)的信息圖像處理技術(shù)，可準(zhǔn)確識(shí)別火災(zāi)區(qū)域，相較于傳統(tǒng)方法可提升約90%的識(shí)別效率和精度。

４無人機(jī)應(yīng)用過程中需注意的問題

4.1提高應(yīng)用傳感器技術(shù)的水平目前小型民用無人機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，大多以數(shù)碼照相機(jī)作為采集圖像數(shù)據(jù)的機(jī)器設(shè)備，要想獲取更加準(zhǔn)確全面的數(shù)據(jù)信息需借助紅外線輻射儀、高光譜遙感照相機(jī)等設(shè)備。數(shù)碼照相機(jī)僅能達(dá)到較低的影像品質(zhì)，且在效率、精密度方面也不具備優(yōu)勢，相關(guān)人員要不斷提升無人機(jī)傳感器技術(shù)應(yīng)用水平，且研發(fā)新的無人機(jī)航行控制系統(tǒng)，不斷提高無人機(jī)在林業(yè)資源調(diào)查和檢測方面的實(shí)用性。

4.2注重圖像處理規(guī)范化和領(lǐng)域規(guī)范化為了發(fā)揮無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)越性能，須保證其得到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的支持。在硬件系統(tǒng)方面，相關(guān)人員應(yīng)在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合林業(yè)資源管理的實(shí)際情況，合理調(diào)整相關(guān)的硬件配置。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面，相關(guān)人員需加大建設(shè)無人機(jī)數(shù)據(jù)集成處理操作系統(tǒng)的力度，如完善特征提取、數(shù)據(jù)信息拼接、特征增強(qiáng)、幾何校正等方面的軟件設(shè)置，以此提升無人機(jī)實(shí)際運(yùn)用效果。

4.3優(yōu)化圖像拼接和校正在調(diào)查和監(jiān)測林業(yè)資源的過程中，很多時(shí)候無人機(jī)拍攝的圖像校正效果無法滿足實(shí)際工作需求，這是現(xiàn)階段相關(guān)人員必須解決的問題。為此，除不斷提升攝像設(shè)備的清晰度和分辨率外，還應(yīng)提升工作人員的技術(shù)水平，增強(qiáng)其處理無人機(jī)影像的能力。同時(shí)，可在工作中同時(shí)使用多架無人機(jī)，通過綜合分析不同無人機(jī)所獲取的影像，更精確地完成圖像幾何校正工作，最終提高圖像的準(zhǔn)確性[9-10]。

4.4提升無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性運(yùn)用無人機(jī)調(diào)查和監(jiān)測林業(yè)資源時(shí)，影響其飛行穩(wěn)定性的因素有客觀因素和主觀因素，若相關(guān)人員對(duì)這兩個(gè)因素不夠重視，可能會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)在實(shí)際工作中偏離規(guī)定的路線。如相關(guān)人員缺乏無人機(jī)操作知識(shí)或在惡劣天氣下開展工作，易導(dǎo)致無人機(jī)墜落，不但嚴(yán)重影響工作，還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此在應(yīng)用無人機(jī)時(shí)，應(yīng)指派具有資質(zhì)的人員進(jìn)行操作，并綜合考慮風(fēng)力、天氣等因素，為無人機(jī)順利完成飛行任務(wù)提供有效保障。

4.5延長續(xù)航時(shí)間無人機(jī)攜帶數(shù)碼相機(jī)對(duì)森林資源進(jìn)行航攝時(shí)，其航攝效率與續(xù)航時(shí)間有關(guān)。無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間除了與無人機(jī)本身的構(gòu)造有關(guān)外，還與無人機(jī)攜帶的荷載重量有關(guān)。無人機(jī)低空飛行時(shí)所獲取的影像分辨率高，能夠更加準(zhǔn)確地反映森林資源的情況，但作業(yè)效率低，不宜開展大面積航攝作業(yè)；無人機(jī)高空飛行時(shí)作業(yè)效率明顯提升，但不能很好地獲取與森林資源相關(guān)的信息。為了解決工作效率和分辨率之間的矛盾，在實(shí)際作業(yè)中應(yīng)優(yōu)先選擇油機(jī)和長焦相機(jī)，在確保飛行高度的同時(shí)，獲取更加清晰的影像。

4.6提高無人機(jī)的避障能力無人機(jī)在開展航攝作業(yè)時(shí)，通常都是按照已規(guī)劃好的航線進(jìn)行，影像的現(xiàn)勢性不強(qiáng)，采用的DSM精度不高。為了防止無人機(jī)與森林中的樹木發(fā)生碰撞，需在無人機(jī)上搭載激光掃描設(shè)備，激光掃描設(shè)備發(fā)出的激光束在碰到障礙物時(shí)無人機(jī)會(huì)沿原路返回，并根據(jù)往返時(shí)間差和激光束的傳播速度準(zhǔn)確計(jì)算障礙物與無人機(jī)之間的距離，一旦距離在風(fēng)險(xiǎn)范圍之內(nèi)，無人機(jī)便會(huì)自動(dòng)返航，從而避免無人機(jī)與被攝物體發(fā)生碰撞，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)。

５結(jié)束語

在林業(yè)資源調(diào)查和監(jiān)測工作中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢，且無人機(jī)技術(shù)是林業(yè)資源管理的重要發(fā)展方向。相關(guān)人員應(yīng)高度重視，將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃、病蟲害監(jiān)測、生物信息提取等方面，為林業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展提供有效保障。同時(shí)，相關(guān)人員要不斷分析無人機(jī)應(yīng)用中存在的問題，并制定有針對(duì)性的優(yōu)化措施。

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作者:李龍鋒 單位:甘肅省子午嶺林業(yè)管理局