無人機(jī)在林業(yè)災(zāi)害監(jiān)測及林業(yè)攝影測量中的應(yīng)用

顧 巍

(國有清原滿族自治縣北三家林場，遼寧 撫順 113300)

1 無人機(jī)概述

無人機(jī)是指無人駕駛的航空器，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的遠(yuǎn)程操控以及可以攜帶多種任務(wù)設(shè)備，能夠根據(jù)操縱指令完成相應(yīng)的操作。在具體用途上分為了工業(yè)級別無人機(jī)和消費(fèi)級別無人機(jī)。工業(yè)級無人機(jī)具備無人機(jī)的全部優(yōu)良特點(diǎn)，一般來說能夠參與到各行各業(yè)當(dāng)中作輔助工作。它通過結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在不同區(qū)域內(nèi)、不同角度、不同高度進(jìn)行林業(yè)災(zāi)害的監(jiān)控，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息通過傳感器傳到監(jiān)測人員的終端系統(tǒng)上，讓工作人員能夠?qū)崟r(shí)地觀看到相應(yīng)的林業(yè)情況，在災(zāi)害出現(xiàn)之前能夠有效地預(yù)警。

2 無人機(jī)在林業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 森林防火的監(jiān)測應(yīng)用

首先，在火災(zāi)發(fā)生之前林業(yè)災(zāi)害管理人員應(yīng)當(dāng)針對森林火災(zāi)高發(fā)期制定好相應(yīng)的無人機(jī)監(jiān)測工作，通過利用無人機(jī)來定期進(jìn)行區(qū)域林業(yè)的信息收集，并分析相應(yīng)的森林區(qū)域可能會存在的火災(zāi)起火點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)地防治，將火災(zāi)扼殺于搖籃之中，減少森林火災(zāi)出現(xiàn)。例如，在清明時(shí)節(jié)中很多人都會上山祭拜，這時(shí)候無人機(jī)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)區(qū)域森林的監(jiān)測，利用高光譜儀傳感器進(jìn)行影像回傳，監(jiān)測人們祭拜中香、蠟燭的火苗情況。同時(shí)林業(yè)災(zāi)害防治人員根據(jù)近期的天氣干燥情況，分析森林火災(zāi)出現(xiàn)的概率。其次，在森林火災(zāi)出現(xiàn)的時(shí)候可以利用無人機(jī)進(jìn)行具體的火災(zāi)現(xiàn)場情況回傳到森林救火指揮人員遙控接收器上，能夠快速找到火災(zāi)位置、掌握火災(zāi)情況。然后應(yīng)對具體情況制定出有效地救災(zāi)工作，有效地控制災(zāi)害影響范圍。同時(shí)，還可以根據(jù)無人機(jī)記載設(shè)備回傳的林區(qū)信息結(jié)合當(dāng)時(shí)的天氣情況做好相應(yīng)的火勢分析，提前遏制火勢蔓延，降低火災(zāi)帶來的大面積林業(yè)損失。另外，無人機(jī)采取最優(yōu)質(zhì)、最安全的滅火路徑進(jìn)行森林救災(zāi)工作，有效地保障了消防人員的生命安全。最后，在森林火災(zāi)救災(zāi)結(jié)束之后，無人機(jī)能夠有效地輔助相關(guān)人員進(jìn)行善后，從不同的角度、不同的高度來進(jìn)行滅火情況分析，將傳感器探測到的相應(yīng)數(shù)據(jù)和定位來分析是否還存在二次火災(zāi)的可能，對林業(yè)災(zāi)害的損失情況也做好相應(yīng)的評估分析，為后續(xù)的損失修復(fù)工作奠定基礎(chǔ)。

2.2 有害生物的監(jiān)測應(yīng)用

林區(qū)環(huán)境輔助，而且樹木植被眾多，如果靠林業(yè)災(zāi)害防治人員進(jìn)行人力監(jiān)測是不可能做好林業(yè)災(zāi)害防治的，而且工作開展難度也非常大。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)利用無人機(jī)技術(shù)來進(jìn)行定期的林區(qū)有害生物監(jiān)控，觀察林區(qū)中生態(tài)環(huán)境的變化以及植被形態(tài)的變化，提前發(fā)現(xiàn)有害生物的出現(xiàn)，并根據(jù)具體的情況分析病蟲害的類型，針對具體的情況制定病蟲害防治措施，能夠有效確保林區(qū)植被健康成長，為我們的生態(tài)平衡做出貢獻(xiàn)的同時(shí)也能夠推動我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。首先，林業(yè)災(zāi)害防治人員利用無人機(jī)進(jìn)行低空觀察林區(qū)植被情況，做好林區(qū)影像記錄，根據(jù)林區(qū)植物生長情況進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測周期制定。然后林業(yè)災(zāi)害防治人員根據(jù)無人機(jī)回傳影像中的植物顏色特征，根據(jù)生長高度來分析植物是否在健康生長，并觀察林區(qū)是否出現(xiàn)相關(guān)的病蟲害現(xiàn)象。根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果來進(jìn)行病蟲害防治，在此也可以通過無人機(jī)進(jìn)行受災(zāi)林區(qū)的化學(xué)藥物治理、生物治理，利用無人機(jī)進(jìn)行低空施藥，高效實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的林業(yè)災(zāi)害防治。同時(shí)，還可以根據(jù)無人機(jī)傳感器記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)采用綠色環(huán)保治理方式，通過相克的生物來限制病蟲害的發(fā)生，營造出穩(wěn)定的林區(qū)生態(tài)環(huán)境，讓林區(qū)植物、生物能夠在穩(wěn)定的環(huán)境中健康成長。

2.3 林區(qū)生態(tài)的監(jiān)測應(yīng)用

無人機(jī)中雷達(dá)激光預(yù)測能夠有效地幫助林業(yè)災(zāi)害防治人員了解到林區(qū)的具體生物、動物情況，對于林區(qū)災(zāi)害防治人員對林區(qū)評估工作有著很大的輔助作用。首先，工作人員可以利用無人機(jī)進(jìn)行區(qū)域林區(qū)生態(tài)情況的了解，通過激光雷達(dá)技術(shù)將林區(qū)中植物生長情況、動物分配情況、有害動植物生長情況進(jìn)行相應(yīng)的信息回傳，并做好相應(yīng)的定位，讓工作人員能夠根據(jù)信息分析出林區(qū)的生態(tài)情況，了解是否存在生態(tài)失衡的趨勢。然后，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)建立出區(qū)域林區(qū)生態(tài)模型，通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析來掌握林區(qū)生態(tài)環(huán)境變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)哪一方面出現(xiàn)變化就采用相應(yīng)的措施來維持林區(qū)生態(tài)平衡，防止生態(tài)失衡帶來的林業(yè)災(zāi)害。同時(shí)，該無人機(jī)監(jiān)測應(yīng)用也能夠有效地監(jiān)控植被的覆蓋情況，讓林業(yè)災(zāi)害防治人員能夠?qū)崟r(shí)地掌控林業(yè)區(qū)域的情況，一旦出現(xiàn)不正常的狀況就能夠快速地采取措施，做好相應(yīng)的林業(yè)災(zāi)害防治工作，促進(jìn)我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

3 無人機(jī)在林業(yè)攝影測量中的應(yīng)用

無人機(jī)測繪主要包括兩種：一是二維正射影像，二是三維建模。林業(yè)無人機(jī)攝影測量中主要以二維正射影像較為常見。無人機(jī)林業(yè)攝影測量首先要進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集，測量人員到達(dá)測量現(xiàn)場后進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，然后對無人機(jī)測量區(qū)域進(jìn)行航線的規(guī)劃及測量清晰度等的相關(guān)設(shè)置，上述設(shè)定完成后無人機(jī)按照航線的規(guī)劃自動進(jìn)行拍照及定位點(diǎn)測量。無人機(jī)林業(yè)攝影測量的內(nèi)業(yè)工作較為復(fù)雜，首先將拍攝的照片加入到電腦軟件中，通過一系列的操作將多張照片合并成一張圖片，隨后將控制點(diǎn)導(dǎo)入軟件中，設(shè)定其投影類型及相應(yīng)參數(shù)，就產(chǎn)生帶有坐標(biāo)系統(tǒng)的高清柵格文件。該高清柵格文件能直接導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)中，高清影像不但能反映出林分狀況，更可以通過地理信息系統(tǒng)的工具編輯出該區(qū)域任何位置的準(zhǔn)確面積、長度及具體坐標(biāo)。

4 結(jié)語

總之，無人機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)對林業(yè)災(zāi)害監(jiān)測和林業(yè)攝影測量來說有著重要的促進(jìn)作用，其起降要求低、操作性強(qiáng)、安全性強(qiáng)、精度高、損耗低、成本低、重復(fù)使用性高。能夠通過無人機(jī)自身攜帶的高光譜傳感器、多光譜傳感器、激光雷達(dá)來進(jìn)行不同高度、全方位地進(jìn)行林業(yè)信息獲取，并產(chǎn)生相應(yīng)圖像傳送到林業(yè)終端系統(tǒng)上，讓林業(yè)工作人員能夠?qū)崟r(shí)地掌控情況，根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的工作，有效地維護(hù)森林中各植物、生物、動物的健康生長，促進(jìn)我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。