淺析無人機遙感技術在森林資源規劃調查中的運用

摘要：森林資源規劃調查是保護森林資源、提高森林利用率的重要環節，無人機遙感技術憑借高效、快速、精確等特點逐漸成為森林資源調查的熱門技術。文章介紹了無人機遙感技術的原理和優勢，并以森林資源規劃調查為例，探討了無人機遙感技術在該領域中的運用及未來發展方向。

關鍵詞：無人機遙感技術；森林資源規劃調查；運用；發展方向

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.047

中圖分類號：S 757.2，S 771.8 " " " " " "文獻標志碼：B " " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）07-0-03

Application of Drone Remote Sensing Technology in Forest Resource Planning and Investigation

BAI Maozhi

（Guiding County Forestry Administrative Comprehensive Law Enforcement Brigade， Qiannan 551300， China）

Abstract： Forest resource planning and investigation is an important link in protecting forest resources and improving forest utilization efficiency. Unmanned aerial vehicle remote sensing technology has gradually become a popular technology in forest resource investigation due to its high efficiency， speed， and accuracy. This article introduces the principles and advantages of drone remote sensing technology， and takes forest resource planning and investigation as an example to explore the application and future development direction of drone remote sensing technology in this field.

Key words： drone remote sensing technology; forest resource planning survey; application; development direction

1 " 無人機遙感技術的原理和優勢

（1）高效性。無人機遙感技術能夠實現快速、高效的數據采集和處理，避免了傳統調查方式工作量大、周期長等缺點。

（2）精度高。無人機遙感技術可以實現高精度的遙感數據采集和處理，提高數據的準確性和可信度。

（3）安全性好。無人機遙感技術可以避免人員進入危險區域進行調查，提高工作的安全性。

（4）適用性廣。無人機遙感技術適用于不同類型的地形和地貌，包括山區、林區、湖泊等，可為不同領域的調查提供支持。

2 " 無人機遙感技術在森林資源規劃調查中的運用

2.1 森林資源面積測量

通過無人機搭載的遙感設備進行航拍，采集目標區域的圖像數據，利用遙感圖像解譯軟件對圖像進行處理和分析，測量目標區域的森林資源面積。無人機遙感技術在森林資源規劃調查中具有廣泛的應用，其中之一就是用于森林資源面積的測量。相比于傳統的人工測量和遙感衛星影像，無人機遙感技術具有更高的精度和效率，能夠快速、準確地獲取森林面積信息，為森林資源規劃和管理提供可靠的數據支持。

無人機遙感技術測量森林面積的主要步驟包括：一是選擇合適的無人機設備和遙感設備，包括高分辨率相機、激光雷達等，以獲取森林區域的影像數據；二是對影像數據進行處理，包括預處理、影像分割、圖像匹配等，以獲取森林區域的數字高程模型和三維模型；三是根據三維模型和數字高程模型，計算森林面積和森林樹冠覆蓋面積等參數。相比于傳統的人工測量和遙感衛星影像，無人機遙感技術具有以下優勢。

（1）無人機遙感技術可以提供更高的空間分辨率，即可以捕捉到更小的細節信息，可以更精準地識別森林邊界和森林內部的不同植被類型，進而更準確地計算森林面積。

（2）無人機遙感技術可以提供更高的時間分辨率，即可以在較短的時間內對森林區域進行多次測量，以獲取更準確的數據，并能夠及時監測到森林面積的變化情況，為森林資源管理和規劃提供更有效的支持。

（3）無人機遙感技術機動靈活，可以在復雜地形和惡劣氣候條件下進行森林面積的測量，同時無須人員進入危險區域，可以確保人員的安全。

總之，無人機遙感技術在森林資源規劃調查中具有廣泛的應用，測量森林面積是其中重要的一個應用方向。無人機遙感技術可以提供更高的精度和效率，可以快速、準確地獲取森林面積信息，為森林資源規劃和管理提供可靠的數據支持。隨著無人機遙感技術的不斷發展和完善，其應用范圍將越來越廣泛，同時也會為森林資源的保護和可持續利用提供更好的技術支持。

在實際應用中，無人機遙感技術在森林面積測量中還面臨一些挑戰和問題需要解決。一是無人機遙感技術需要針對不同的森林類型和不同的地形環境進行優化和改進，以提高精度和效率。二是無人機遙感技術的數據處理和分析也需要提高自動化程度，減少人工干預和誤差，提高數據質量。三是對無人機遙感技術的數據隱私和安全問題也要加以重視[1]。

2.2 森林資源分類

無人機遙感技術應用于森林資源分類的優勢主要體現在以下幾個方面。

（1）高分辨率。無人機遙感技術可以獲取高分辨率的圖像數據，能夠捕捉到更多的細節信息，可以更準確地識別和分類森林資源。

（2）靈活性。無人機遙感技術可以根據不同的任務需求靈活調整航線和拍攝角度，能夠獲取不同分辨率和角度的圖像數據，從而更好地滿足森林資源分類的需要。

（3）實時性。無人機遙感技術可以實時獲取數據，能夠快速響應不同的任務需求，為森林資源分類提供更加及時的數據支持。

（4）經濟性。無人機遙感技術相對于傳統的遙感技術來說，具有更低的成本，能夠大幅降低森林資源分類的成本。

無人機遙感技術在森林資源分類中的應用如下。

（1）影像分割，影像分割是一種基于像素的分類方法，將影像數據分割成若干個區域，每個區域具有相同的屬性，如顏色、紋理等。通過對森林資源的影像數據進行分割，可以識別不同類型的植被和地物，為森林資源分類提供基礎數據支持。

（2）基于特征的分類，基于特征的分類方法是將影像數據轉化成一組特征向量，針對特征向量的差異進行分類。無人機遙感技術可以獲取多種傳感器數據，如光學、紅外、激光雷達等數據，從而提取多種特征信息，如植被高度、葉面積指數、地形高程等，為森林資源分類提供更加全面的數據支持。

（3）機器學習分類，機器學習分類是一種基于訓練樣本的分類方法，通過對訓練樣本進行學習，建立分類模型，然后對新的數據進行分類。無人機遙感技術可以獲取大量的高分辨率圖像數據，為機器學習分類提供大量的數據支持。通過對無人機遙感數據進行訓練，可以建立更加準確和可靠的分類模型，提高森林資源分類的精度和效率[2]。

2.3 森林資源的高度測量

利用無人機搭載的激光雷達設備進行高度測量，獲取森林資源的高度信息，進而推算出森林資源的生長情況和生態環境。

森林資源是人類生存和發展的重要資源之一。隨著全球氣候變化和人類活動的不斷增強，森林資源的管理和保護變得越來越重要。無人機遙感技術具有高效、準確、節省成本等優點，在森林資源管理和保護中有著廣泛的應用。具體包括數字地形模型的構建、森林高度的測量和樹木生長狀態的評估等方面。

（1）數字地形模型構建。數字地形模型（DTM）是通過遙感技術獲取地形數據后，利用數字化處理方法建立的數字模型。利用無人機遙感技術可以獲取高分辨率的地形影像數據，并通過影像處理方法建立數字地形模型。數字地形模型可以反映出地形高低起伏、坡度和坡向等信息，為森林資源高度測量提供重要數據支持。

（2）森林高度測量。利用無人機遙感技術可以獲取高分辨率的森林影像數據，并通過數字地形模型等數據支持，對森林高度進行測量。森林高度是指森林地面到最高樹冠的垂直距離，是評估森林生長狀態和資源利用的重要指標之一。通過無人機遙感技術對森林高度的測量，可以為森林資源的保護和管理提供重要數據支持。

（3）樹木生長狀態評估。利用無人機遙感技術可以獲取高分辨率的樹木影像數據，并通過數字地形模型等數據支持，對樹木生長狀態進行評估。樹木生長狀態是指樹木的生長狀況、健康狀況和生長速度等指標。通過無人機遙感技術對樹木生長狀態進行評估，可以及時發現和處理樹木生長中存在的問題，提高森林資源的生態保護水平。

下面是無人機遙感技術在森林資源高度測量中的應用案例。

（1）在某省的森林調查中，利用無人機遙感技術獲取了高分辨率的森林影像數據，并通過數字地形模型對森林高度進行測量。通過對影像數據的分析和處理，得到了該地區森林高度分布的空間圖像，其中高度范圍從幾米到幾十米不等。通過分析森林高度分布，可以評估該地區森林資源的生長狀況和生態保護水平，并為制定森林資源保護措施提供數據支持。

（2）在某地的林業監測中，利用無人機遙感技術獲取了高分辨率的樹木影像數據，并通過數字地形模型等數據支持，對樹木生長狀態進行評估。通過分析樹木影像數據，可以發現一些樹木生長中存在的問題，如枝葉稀疏、萎黃等情況，通過及時采取措施進行處理，提高了森林資源的生態保護水平。

無人機遙感技術在森林資源高度測量方面的應用，具有高效、準確、節省成本等優點。通過數字地形模型的構建、森林高度的測量和樹木生長狀態的評估等，可以更全面地了解森林資源的狀況，為制定森林資源保護措施提供數據支持[3]。

2.4 森林資源病蟲害的監測

（1）病蟲害災情評估。在某地的森林病蟲害監測中，利用無人機遙感技術獲取了高分辨率的森林圖像，并通過數字圖像處理技術進行分析和識別。通過分析森林圖像數據，可以準確地發現病蟲害的范圍和程度，并及時采取措施進行防治。

（2）病蟲害分布分析。在某國家的森林資源病蟲害監測中，利用無人機遙感技術獲取高分辨率的森林圖像，并通過數字圖像處理技術對病蟲害分布進行分析。通過分析病蟲害的分布情況，可以及時采取措施進行防治，并為制定森林資源保護和管理的策略提供重要數據支持。

（3）病蟲害監測數據可視化。對于利用無人機遙感技術獲取的高分辨率森林圖像數據，可以通過數據可視化技術進行呈現，使得病蟲害監測結果更加直觀和易于理解。例如，可以使用熱力圖技術對病蟲害分布情況進行可視化處理，呈現出不同區域的病蟲害程度，方便相關人員制定相應的防治措施。

3 " 無人機遙感技術在森林資源規劃調查中的發展方向

無人機遙感技術在森林資源規劃調查中的運用已經取得了顯著的成果，但是同時也面臨著一些挑戰和問題，例如，精度和分辨率還有待提高、數據處理和分析技術需要進一步優化等。因此，未來無人機遙感技術在森林資源規劃調查中的發展方向主要包括以下幾點。

（1）精度和分辨率的提高。隨著無人機遙感技術的不斷發展和完善，精度和分辨率將不斷提高，進一步提高數據的準確性和可信度。

（2）數據處理和分析技術的進一步優化。無人機遙感技術產生的數據量龐大，需要進行有效的處理和分析，因此需要進一步優化數據處理和分析技術，使其更加高效和精準。

（3）多源遙感數據的融合。無人機遙感技術可以搭載多種遙感設備，獲取多種不同類型的數據，因此需要將不同數據源的信息進行融合，以獲取更加全面的信息。

（4）智能化技術的應用。無人機遙感技術可以搭載人工智能算法，進行圖像分析、目標識別等工作，可以更快速、更精準地完成數據處理和分析。

（5）無人機遙感技術與其他技術的融合。無人機遙感技術可以與GPS、GIS等技術進行融合，以提高數據的精度和可信度。

4 " 結束語

無人機遙感技術在森林資源規劃調查中具有廣闊的應用前景，可以提高森林資源的調查精度和數據可信度，為森林資源的保護和利用提供科學依據。隨著無人機遙感技術的不斷發展和完善，其應用范圍和效果將不斷擴大和提升，為森林資源管理和保護工作提供更加有效的支持和保障。

參考文獻

[1] 聶昆．無人機遙感技術在林業資源調查與監測中的應用研究[J]．農村百事通，2021（35）：88-90.

[2] 江雨瀟，林華晶．無人機航拍與ArcGIS在林業調查規劃中的運用[J]．智慧農業導刊，2022（22）：14-16.

[3] 曾世杰，王繼興．無人機遙感技術在林業資源調查與監測中的應用[J]．農村科學實驗，2021（5）：89-90.