缩略图

关于无人机技术在林业调查规划设计中的应用

作者

刘华雄

湖南省水文地质环境地质调查监测所 湖南株洲 412007

引言

伴随无人机技术的快速发展,其在林业领域的应用逐渐广泛,无人机具备操作简便和低成本等特点,可以高效而快速地完成传统方法难以实现的林业调查任务,在林业资源调查规划设计当中,正确运用无人机技术,能够大幅度提升数据采集效率与精确度,为森林资源的可持续管理提供重要支持。

1 无人机技术应用优势

在林业调查规划设计当中,无人机技术的应用优势体现在以下几方面:

第一,提供高分辨率的影像数据,这对森林资源的精确调查来讲至关重要,通过搭载高清相机与多光谱传感器,能够捕捉到树木的生长状况与病虫害情况,进而为林业工作者提供更加准确而精确的数据支持 [1]。

第二,提升工作效率,以往的林业调查需要大量人力在实地进行,耗时并且劳动强度大,无人机能够快速覆盖大面积的林区,有效减少人力需求,缩短调查周期,提升数据收集效率。

第三,提升林业调查规划设计的安全性,在一些环境恶劣与地形复杂的区域,传统的地面调查会存在很多风险,无人机能够实现远程操控,避免人员直接进入到危险区域当中,确保林业工作者的生命安全。

第四,无人机技术的应用可以为林业的可持续发展提供全新视角,通过长期监测与数据积累,能够对林业资源实施动态管理,为制定合理的林业策略与规划提供重要依据,促进林业资源可持续性利用。

2 在林业调查规划设计中的应用要点

2.1 森林生态监测

在森林生态监测当中,无人机技术的应用要点主要包含以下内容,具体见图1。

图1​​无人机在森林生态监测中的具体运用

首先,无人机所搭载的高分辨率相机与多光谱传感器,可以捕捉到森林的详细图像与植被生长状况,对监测森林健康与发现病虫害具有重要意义,通过定期进行飞行,能够最终职位覆盖度变化情况,全面评估森林中场周期与生态恢复情况。

其次,无人机可以到达人类难以进入的偏远或者危险区域,如沼泽地带和陡峭山地等等,这使得监测工作可以更为全面与深入,在火灾与洪水等自然灾害发生之后,无人机能够快速评估受灾区域,为救援与重建工作提供重要信息。

再次,无人机能够搭载红外传感器与激光雷达技术,准确估算森林生物量,建立三维模型,这些数据有助于工作人员更好理解森林结构,全面评估碳储量,为气候变化研究提供重要支持。

最后,无人机监测系统能够集成先进的数据分析软件,真正实现数据的自动化处理与分析,通过应用人工智能算法与机器学习,能够快速识别出森林当中的异常情况,比如野生动物活动和非法伐木等等,进而提升森林管理效率与效果。

2.2 林地资源调查

无人机完成飞行任务之后,工作人员要进行数据处理与分析,针对涉及的高分辨率影像进行预处理,包含校正镜头畸变与调整亮度等等,预处理后的影像数据用来生成正射影像图,此步骤要利用地面控制地进行精确的地理定位,正射影像图生成完毕后,需要应用专业的地理信息系统软件进行图像分析,在地理信息系统平台上,还要对林地的覆盖类型和植被健康状况以及林木密度进行分类与评估。通过比较不同时间点的影像数据,能够监测林地变化情况,比如植被生长和病虫害扩散以及林火影响等等 [2]。

为全面提升分析的准确性,还可结合遥感技术当中的光谱分析方法,通过全面分析不同植被在不同波段的反射光谱特性,能够区分出林地当中的不同树种与植被类型,应用高光谱成像技术,能够对林地的生物量与碳储量进行准确估算,为森林资源可持续管理提供重要依据。还要将分析结果整理为报告,报告当中要包含林地资源的具体调查数据和植被分类图以及变化监测图,报告的主要目的是为林业管理者与政策制定者提供良好的决策支持,帮助他们更好理解林地资源现状与变化趋势,进而制定出更为合理的森林资源管理与保护策略。

2.3 森林执法

将无人机技术应用到森林执法当中,不但能够提升监控效率,而且可以显著降低人力成本,通过搭载高清摄像头与红外传感器,无人机可以在夜间或者恶劣天气条件下来执行各项任务,针对森林进行实时监控,无人机还可以快速响应森林火灾和非法砍伐以及其他破坏森林资源的行为,快速向执法部门提供准确情报。同时无人机还可以携带地理信息系统设备,针对森林资源进行精确测绘与数据收集,这些数据对森林资源的管理规划来讲特别重要,有助于自动增加科学的保护措施与可持续利用策略,无人机的使用还可以减少执法人员进入危险区域的需要,提升其安全性。

伴随技术的全面进步,无人机在森林执法当中的应用前景越来越广阔,未来,无人机可能会集成更多先进技术,比如机器学习算法与人工智能,可以全面提高自主决策与执行任务的能力,使得无人机在森林执法当中占据更为重要的地位,成为保护森林资源不可或缺的核心工具。

2.4 火灾和病虫害监测

在森林火灾与病虫害监测当中,正确运用无人机技术,不但能够提升监测效率与准确性,而且可以降低人力成本与风险,无人机所搭载的高分辨率相机与红外传感器,可以实时捕捉火情与病虫害的具体信息,应用无线传输技术可以将数据传输到地面控制中心,地面人员能够迅速分析这些数据,制定出完善的应对措施 [3]。

火灾发生时,无人机能够深入火场,快速获得火势蔓延的实时图像与数据,帮助消防人员更好地了解火场情况,制定出更为合理的灭火方案,无人机还能够在灾后评估当中发挥重要作用,针对受灾区域进行航拍,能够评估实际损失程度,为后续的灾后重建提供重要参考,

在病虫害监测过程当中,无人机能够定期对森林进行巡检,快速发现病虫害迹象,通过详细分析无人机所拍摄的高清图像,林业专家能够准确判断出病虫害的种类与程度,进而采取针对性的防治措施,不但有助于保护森林资源,而且可以更好控制病虫害的扩散,有效减少经济损失。

3 结语:

综合以上分析能够得知,本文重点分析林业调查规划设计当中无人机技术的应用要点,不但能够提升林业调查规划设计质量与效率,而且可以减少林业资源的浪费,获得比较好的效果,所以能够为相关人员提供借鉴和参考。

参考文献:

[1] 万天太 . 3S+ 无人机技术在林业调查规划设计中的应用 [J]. 中国林业产业 ,2024,(08):117-118.

[2] 李开祥 , 罗宇 . 无人机技术在林业调查规划设计的应用与实践 [J]. 林业科技情报 ,2024,56(02):231-233.

[3] 卢桂平 , 张力罡 . 林业调查规划设计中 3S+ 无人机技术的应用 [J]. 农村科学实验 ,2024,(09):142-144.

作者简介:刘华雄(1987.2-),男,汉族,高级工程师,本科,湖南宁乡,主要工作方向:测绘地理信息、林业调查规划