摘要：无人机在社会服务当中的应用十分广泛，比如说在荒芜人烟的大沙漠上建设一个输油管道，使用人力来进行巡逻十分不便，但是使用无人机可以做到全面的检测，争取利用最小的资源，获得最大范围的监测以及获取更全面的信息。此外，航测航拍、土地检查、森林防火、污染监测等领域都是无人机可以大展身手的地方。森林资源既是生态系统的一个有机组成环节，也是人类生存的重要物质条件。目前，无人机遥感在森林资源调查当中的应用日趋广泛。本篇文章探讨关于无人机在森林资源调查中的应用。
关键词：无人机；森林资源；调查应用
引言
近几年随着无人机技术的发展，无人机的机动快速、低成本、维护操作简单等技术特点，可以很好的弥补现阶段传统模式的不足，无人机在森林资源调查、林区巡护、火场侦察、有害生物监测等方面可以发挥很好的优势。森林资源调查是林业管理活动的前提条件，随着技术的不断发展，森林资源调查的技术也越来越丰富。近年来，遥感技术发展势头迅猛，无人机遥感在我国森林资源调查当中的应用越来越重要。
1.无人机与卫星遥感、地面调查相结合
随着经济社会的高速发展，人们的绿色环保意识也在逐渐加强，森林资源是一个国家必不可少的重要资源，无论是人民还是国家都应该保护。我国国土面积广大，开展无人机在森林资源调查中的应用对提高森林资源调查效率，减轻森林资源调查外业工作量和难度，提升森林资源调查数据时效性和精度，推进森林资源调查装备水平和科技含量等具有重要意义。针对不同森林类型的无人机飞行实验和地面调查验证工作，研究无人机摄影测量辅助二类调查工作效能和激光雷达测量树高和树冠获取蓄积量的技术和能力，初步形成无人机与卫星遥感、地面调查相结合开展森林资源调查的技术方法，为无人机支撑森林资源调查监测摸索技术、积累经验，对发展和完善森林资源“天空地”一体化监测体系提供方法。
2.无人机森林调查系统的应用
森林调查数据是进行高精度区域森林生物量估算的重要支撑数据。但目前森林调查数据的获取仍然依靠野外人工角规绕测法、0.4亩样圆法和每木检尺来实现，劳动强度大、效率低、作业范围较小。此外，林下GPS信号比较差，调查样地存在较大的定位误差。针对这些问题，基于无人机应用的森林调查系统，以300米的航高、10米/秒的航速飞行，可实现单架次无人机对8000米×500米区域内森林垂直结构的自动测量，大幅度提高了森林调查的工作效率，并通过与高分辨率星载光学遥感图像的配准，可有效弥补野外人工调查因林下GPS信号差而产生的定位误差。
我国已经发射了资源三号测绘卫星系统，且有后续的卫星计划，而且以星载摄影测量数据为主、多源遥感数据协同的高精度区域森林生物量估算技术体系的研究也日趋成熟，无人机在森林资源调查、区域森林生物量估算验证工作、林区电力线路规划、有害生物监测等相关国民经济领域具有广阔的应用前景。
3.技术革新突破
为了提高森林资源调查的工作效率，保证数据结果的调查精度，林业工作专业技术人员致力于借助高技术实现调查方法的革新与突破。有关技术人员开展森林调查新技术应用实验，利用无人机、三维激光扫描仪、RTK定位测量仪和三维全景相机等高新设备对不同林分进行野外同步数据采集工作，探索研究通过现有先进的无人机、激光雷达扫描等技术手段和系统应用，可以实现对森林及林木资源进行自动判读、三维建模、GIS空间可视化数字测量、统计分析等功能，从而实现对森林资源的定量化和精准化评价，为今后在林业调查工作中推广无人机倾斜测量和三维激光扫描技术等高新技术做好技术储备工作。
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4.森林资源调查中无人机遥感的应用
4.1 林业资源调查
随着“生态文明建设”战略决策的大力推进，林业资源变化情况受到人们的高度重视，因此对林业资源进行全面、准确调查是林业发展强有力的保障，而将无人机遥感技术应用到调查林木蓄积量的森林资源清查工作中于林业发展更是意义重大。一方面能够发挥无人机遥感应用价值，动态把握、实时监测森林资源变化情况，改善信息获取的真实性以及时效性；另一方面能够利用无人机遥感图像对当前的森林状态及林木覆盖状况进行真实体现。
4.2 森林生态环境调查
随着经济社会的不断发展，国家的生态环境也会面临危险，生态环境面临人们的破坏，环境问题也是人们需要考虑的。环境恶化问题越来越严重，这在很大程度上影响着我国经济的发展，严重时将使市场经济秩序得不到有效控制。因此，经过无人机遥感技术的应用，能够准确地对森林环境进行监测、调查，掌握其发展状态，为生态环境提供可靠的支撑。无人机遥感还能够准确的估计树种组成以及空间结构，专业技术人员借助无人机具备的高分辨率特点，经过纹理的分析，能够对树种的组成、林木间或者是树种间的空间关系进行掌握，可以对生态环境进行更广阔的管理。
4.3 森林水文状况调查
森林水文在森林资源调查中占据着重要的地位，其不仅有利于维护生态的平衡发展，也能够在很大的程度上发挥抗旱以及防洪的作用。无人机遥感技术在森林水文调查中有着重要的应用，帮助森林资源进行全面的水文调查。专业技术人员可以掌握森林水文现象的发生以及其发展的动态规律，结合实际对其进行全面掌控，有了高精度、高实效、高质量的数据，便可根据当前森林水文的状况来制定适当的解决方案，并对其中存在的问题进行不断的完善，从根本上保障我国社会的稳定发展。
5.无人机遥感技术应用在森林资源调查中需要解决的问题
5.1 拼接以及几何校正
目前，无人机使用的几何校正是多项式校正，其校正的精度往往不够理想。通常情况下，森林资源调查如二类调查图像，精度要求同摄影测量比较而言要低得多，不过也需要满足基本的精度要求。当前，无人机遥感影像几何校正问题是研究的热点，如果可以实时传输无人机拍摄过程当中的姿态数据并且加载GPS记录拍摄的位置，同时联合其他的辅助数据例如地形数据，对于改善几何精度有重要的帮助。
5.2 升降技术以及抗风技术
在森林资源的调查过程中，解决升降技术并降低无人机的升降要求，改善飞行控制技术从而增强抗风性能以保证平稳飞行，是森林资源调查过程当中应用无人机遥感需要解决的问题。
5.3 计算机纹理信包分析
在进行森林资源调查时，需要确定树种密度以及胸径，这样做可以推算出森林的蓄积量和面积，依照图像能够对相关的数据进行合理的判断和评测，不会产生因过度使用而带来的不良影响。无人机航片分辨率比较高，而且纹理的信息十分丰富，专业人员应该经过更专业的计算机进行分析，有助于将相关数据进行确定。
总结
根据上述状况来看，开展无人机在森林资源调查中的应用对提高森林资源调查效率，减轻森林资源调查外业工作量和难度，提升森林资源调查数据时效性和精度性，推进森林资源调查装备水平和科技含量等具有重要意义。
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论文作者:李文莉,林超,杨海莹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：无人机论文; 森林论文; 遥感论文; 森林资源论文; 资源调查论文; 技术论文; 数据论文; 《基层建设》2017年第36期论文;