无人机技术在自然资源管理中的应用

引言

随着环境保护意识的提升和自然资源管理的日益精细化，自然资源动态监管系统的重要性愈发凸显。无人机测绘技术作为新兴科技手段，其在自然资源监管领域展现出巨大的应用潜力。该技术通过搭载高分辨率相机与传感器，能够迅速、准确地获取地理空间信息，为自然资源动态监管提供强有力的技术支持。目前，该技术已被广泛应用于地形测绘、环境监测等领域，大幅提高了监管效率，增强了监管的科学性与准确性。

1无人机测绘与自然资源动态监管系统

1.1 无人机测绘

无人机测绘技术在自然资源动态监管领域中发挥着至关重要的作用，该技术通过集成无人机平台与各种高精度传感器，如激光雷达、高清相机等，实现了对地表信息的高效、快速采集。在执行测绘任务时，无人机能够实时捕捉植被覆盖、地形地貌等关键地理信息，并利用无线通信技术将数据实时传输到地面处理中心。收集到的数据经深度处理与分析，能够形成高精度的地图、三维模型等成果，以此为自然资源管理提供直接、客观的数据支持。无人机测绘技术的应用一方面大幅提升了自然资源动态监管的效率与精度，另一方面极大扩展了监管范围。

1.2 自然资源动态监管系统

为保障自然资源动态监管的规范性与科学性，引入并运用自然资源动态监管系统至关重要。该系统有效整合数据调查采集、自然资源管理、资源开发利用及监管等多个环节，通过叠加与融合各类数据资源，构建全面且完善的自然资源数据库与综合监管平台。数据采集方面，综合运用无人机测绘技术、卫星图像技术、全球定位系统等，以确保信息资源的全面性与完整性，同时，还能提供多样化的数据类型，涵盖实时视频、高清图形、详细数据等，为自然资源动态监管提供坚实的数据支撑，保证了自然资源管理工作的有效性与科学性。

2无人机新技术催生服务自然资源管理新模式

2.1 测绘实体信息统一采集

基于 4D 产品的传统传递式链状服务模式缺乏信息共享渠道，测绘采集手段效率低，测绘技术手段落后，需要重复多次实施测绘活动，重复采集相同测绘实体信息，造成人力物力资源的浪费，影响国土空间规划编制、国土空间生态修复等其他活动的开展。在无人机服务助力下，由无人机遥感测绘等新型测绘技术取代传统测绘技术，以正射影像、数字高程模型作为测绘成果，并把测绘成果提交至地理信息服务平台以供查阅调用，既可以顺利完成测绘任务，还将从根源上解决测绘实体重复信息采集问题，有利于节省测绘资源。

2.2 动态化自然资源管理

常规测绘技术流程繁琐，信息获取具备滞后性，在自然资源的状态、用途发展变动后，在一段时间后才能将最新测绘信息更新到管理平台，在信息更新前形成管理盲区，缺乏有效监管，严重时还会造成不可估量的损失。在无人机服务助力下，通过缩短测绘周期、形成长效化测绘机制提高管理时效性，最终实现自然资源动态化管理目标。例如，应用卫星遥感测绘技术，根据地物光谱响应特征差异情况、反射率来识别地物种类，定期生成全新的卫星图像，把图像发送给自然资源管理平台，管理人员通过查阅图像了解自然资源利用状况及生态环境情况，可用于实时了解空间开发利用程度、人口分布密度、自然灾害影响范围与具体受灾程度。

3无人机技术在自然资源管理中的应用

3.1 遥感数字影像采集

无人机在自然资源调查中可综合采用雷达遥感、光学遥感等现代化技术完成数字影像采集。其中，光学遥感技术最为常见，该技术可快速识别图像中的近红外、可见光以及短波红外等波段的反射光，获得地表信息，如探测位置的空间分布、地形地貌特征等。光学遥感技术具有图像清晰的优点，能满足自然资源调查的需求，同时该技术也可适应不同地表、水域空间分布情况等，对于提升自然资源管理能力意义重大。

3.2 生态保护红线监测

无人机技术在生态保护红线监测中可通过可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像探测仪、痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体探测仪等设备检测地区的空间生态变化情况。无人机在搭设上述设备后可密切监测目的地区地表温度、植被类型以及林下建构筑物等情况。同时，还能利用无人机在城市空间中的高度适应性密切监测地区扬尘以及雾霾颗粒物分布情况，为生态保护红线监测提供数据支持，将监测问题矢量图斑与生态保护红线图斑进行叠加分析，凸现重点区域。除此之外，无人机技术具有快速动态、客观准确等技术优势，能完成地区生态评估。例如，针对地区水环境污染问题，可利用无人机搭载检测装置实现叶绿素a 含量、悬浮物含量、透明度的遥感监测，当监测结果显示悬浮物面积明显增加时，说明水体遭受严重污染。与常规的乘船等工具监测相比，无人机可全面观察水域污染面积变化，并且能取代传统的由检测人员全天24h 值守观察水中污染物变化情况的方式，该技术在太湖、洞庭湖等地区的生态环境监测中已经取得显著效果，具有一定的借鉴价值。

3.3 违法用地监测

无人机技术可以通过划定重点监控区域、设置野外判读点位、确定外业测量工作要求，最终形成详细的违法用地监测数据信息。无人机平台通过搭载远程遥感检测系统能快速识别土地的影像变化信息资料。例如，对于前时相影像为耕地、非农耕用地、未利用地，后时相影像为建设用地，则判定为新增建设用地，按照基本肯定图斑进行界定。而对于前期影像为耕地或者未利用地，但影像检测结果发生改变的情况，如土层可见明显的翻动痕迹等，即可按照可疑耕地的标准划分，后期将安排相关人员抵达现场检查。对于矿场等可能出现违法用地的区域，也可采用无人机技术记录影像上的边界线位置，若发现边界线范围改变，则判断疑似存在占地情况。

3.4 跨区域监测

无人机测绘技术在跨区域监测方面也具有显著优势。高效区域覆盖能力使得无人机能够迅速捕获高分辨率的地理数据与图像，为自然资源监管提供了强有力的技术支持。对于土地规划跨区域勘测而言，无人机展现出极大的应用价值。在复杂地形与偏远地区的土地规划中，无人机能够克服传统勘测手段难以实施的困难，轻松跨越地理障碍，实现全面且精确的测量。借助高分辨率相机与传感器，无人机能够实时获取地形地貌、地物结构等关键数据，以此为土地规划提供详尽的基础资料。此外，无人机还能够对土地资源的利用情况完成持续监测，从而为规划决策者提供实时的数据支持。例如，在评估土地利用现状、划分土地功能区域等方面，无人机测绘技术能够提供准确的数据与图像，帮助规划人员制订更科学合理的土地规划方案。

结束语

综上所述，为提高自然资源管理水平，实现科学管理目标。测绘技术人员必须认识到无人机服务在管理活动中发挥的显著作用，以融合现代测绘技术作为管理体系创新升级路径，积极落实多项应用策略，将无人机服务打造成自然资源管理的重要基础，加速科技创新，促进产业发展。

参考文献

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作者简介：冉磊（1979-），男，硕士，高级工程师，注册测绘师，主要从事数字城市、3D GIS、遥感等方面的研究和应用工作。