摘要：本文從當前熱門的無人機出發(fā)，總結(jié)無人機遙感平臺的特點�；�于大量研究、應(yīng)用案例，對無人機遙感平臺在森林資源調(diào)查研究應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析，探討無人機在森林資源的研究保護取得的成果，明確其在調(diào)查過程中的價值。展望四軸飛行器微型低空無人機遙感平臺的應(yīng)用，推動林業(yè)的發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：無人機、遙感、森林資源調(diào)查、應(yīng)用現(xiàn)狀

　　一、前言

　　近年來，隨著民用無人機的熱銷、各種相關(guān)技術(shù)的不斷進步、專業(yè)人才的持續(xù)加入以及資本的投入等因素，無人機產(chǎn)業(yè)進入飛速發(fā)展階段。而隨著無人機遙感技術(shù)的興起，又將在諸多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。森林資源是林業(yè)的基礎(chǔ)，林業(yè)又是國民經(jīng)濟中的重要組成部分，了解和掌握資源信息是合理經(jīng)營林業(yè)資源的前提條件。無人機遙感設(shè)備的功能逐漸完善，在森林資源的調(diào)查過程中，發(fā)揮出了巨大的優(yōu)勢。

　　二、無人機遙感平臺

　　隨著無人機技術(shù)飛速發(fā)展，無人機的應(yīng)用范圍越來越大。在無人機與遙感技術(shù)的結(jié)合方面——即無人機遙感，越來越多被用于影像獲取，在氣象監(jiān)測、資源調(diào)查與監(jiān)測、測量和突發(fā)事件處理等方面取得不小的進步。利用無人機技術(shù)可以快速獲取和采集數(shù)據(jù)，具有低成本，低損耗，可重復(fù)使用且風(fēng)險小等諸多優(yōu)勢。同時還可以減少人工的作業(yè)量，提高調(diào)查的效率和質(zhì)量。因此，研究無人機遙感平臺能夠快速而有效地獲取森林資源的位置、類別等信息，減少資源調(diào)查所需人力，提高效率，對森林進行有效的保護與研究，對我國的森林發(fā)展有顯著作用。

　　三、研究現(xiàn)狀

　　森林資源調(diào)查的發(fā)展始于新中國成立之后，1953年在東北國有林區(qū)首次開展森林經(jīng)理調(diào)查的工作。隨著科技的發(fā)展，我國森林資源調(diào)查的技術(shù)手段不斷提高。近年來，無人機遙感正在興起，在不同領(lǐng)域均有應(yīng)用，但在森林資源調(diào)查中還是起步，有較大的發(fā)展空間。

　　1999年中國測繪科學(xué)研究院自主研發(fā)了UAVRS-I型號的無人遙感監(jiān)測飛機，2003年，在劉先林院士和林宗堅教授共同努力之下，不僅研發(fā)出了UAVRS-II型無人遙感監(jiān)測飛行，而且還開發(fā)了配套的測繪遙感系統(tǒng)。謝彩香等人以無人機搭載激光雷達發(fā)射器進行野生藥用植物的資源調(diào)查研究，通過低空遙感技術(shù)可以識別出藥物的種類，精準量取出藥物覆蓋的面積，同時也將會提高抽樣調(diào)查的精度以及準確性。無人機遙感技術(shù)是適用于進行藥物資源的調(diào)查。

　　韋雪花以輕小型航空遙感系統(tǒng)搭載激光掃描儀、數(shù)碼相機、pos系統(tǒng)等，利用激光探測，測距技術(shù)以及數(shù)字攝影測量技術(shù)獲取研究區(qū)的LDDAR點云數(shù)據(jù)以及高分辨率遙感影像。將激光點云數(shù)據(jù)與高分辨率影像結(jié)合，可以從中提取出森林幾何參數(shù)，如林分的平均高，單木的樹高，林芬的郁閉度，單木的冠幅高等。通過地調(diào)查的數(shù)據(jù)建立馬尾松的航空一元材積表以及二元材積表，利用航空影像所取出的單木樹高，冠幅求算出單木材積，再與實地的數(shù)據(jù)求算的材積進行精度檢驗。張園，陶萍等人利用一款名為“千里眼”的無人機搭載索尼DSC-T90數(shù)碼相機獲取高分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)探討了無人機遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查中的可行性，以二類調(diào)查為例子進行應(yīng)用試驗。將所研究的試驗地在遙感影像中對其地類進行區(qū)分。李宇昊以北京，廣東，內(nèi)蒙古，山西的無人機航拍數(shù)碼圖像進行森林資源調(diào)查試驗，通過無人機遙感影像與實地調(diào)查的數(shù)據(jù)項比較，然后得去結(jié)論。武愛彬采用航模飛行搭載數(shù)碼相機獲取鷲峰林場106個小班的高分辨率遙感影像圖像。從影像中提取能反映林空間結(jié)構(gòu)特征的四個指數(shù)。從這些數(shù)值可以得到不同的樹種，生長狀況不同的林分要達到最優(yōu)的空間結(jié)構(gòu)和游憩觀賞價值所要對其進行擇伐強度。

　　2010年浙江農(nóng)林大學(xué)用無人機搭載索尼DSC-T90相機于，對浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū)北側(cè)的丘陵森林進行拍攝，獲取數(shù)據(jù)并進行分析。2016年在阿克塞縣森林資源調(diào)查時，運用無人機遙感影像，使用一款小型無人機，其通訊傳輸?shù)挠行Ь嚯x為20km，且可以自主飛行及實時完成空中圖像與數(shù)據(jù)的傳輸。研究用圖像拍攝工作一個上午完成，有效面積為9km2。

　　國家重視森林防火工作，而要減少森林火災(zāi)，對森林火災(zāi)的撲救問題以及撲救時的安全問題時考慮到無人航空遙感技術(shù)的運用起到很大的作用，現(xiàn)已廣泛運用于森林火災(zāi)預(yù)報和及時撲救這兩個方面。2016年8月24日國家林業(yè)局資源司徐濟德副司長、閆宏偉處長、陳昱處長、國家林業(yè)局規(guī)劃院高顯連處長等一行六人，于來到葦河林業(yè)局調(diào)研指導(dǎo)無人機在森林資源調(diào)查中應(yīng)用技術(shù)實驗工作。翌日，資源司閆宏偉處長主持召開專題會議，聽取實驗項目負責(zé)人、國家林業(yè)局規(guī)劃設(shè)計院高顯連處長關(guān)于無人機應(yīng)用技術(shù)實驗情況的報告，與會人員結(jié)合實驗成果對無人機技術(shù)在森林資源調(diào)查中應(yīng)用的作用、意義、應(yīng)用可行性和存在的問題進行了廣泛深入的研討。

　　隨著微型飛行器的制作、調(diào)試和改進的資料分享和學(xué)習(xí)，使得微型飛行器的掌握變得更加普遍。同時由于微型無人機飛行姿態(tài)多變——無人機采用多旋翼的機械結(jié)構(gòu)，通過機載導(dǎo)航系統(tǒng)控制，使其各旋翼之間協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)旋翼無人機的飛行姿態(tài)自動調(diào)整，可按要求完成垂直起落，空中懸停，偏航控制，滾轉(zhuǎn)控制，俯仰控制等動作任務(wù)�；�于四軸飛行器的微型低空無人機，研究適合森林資源調(diào)查的探測器，探究森林資源信息獲取，并對獲取的數(shù)據(jù)進行處理和分析，為微型低空無人機運用在森林資源調(diào)查和信息獲取提供理論依據(jù)和實踐意義，同時，四軸飛行器在森林資源調(diào)查中的使用可以大大節(jié)省人力成本，做到“以點控面”，四軸飛行器低空無人機在森林資源調(diào)查與森林資源保護方面具有可行性和巨大的實際意義。

　　四、總結(jié)

　　就現(xiàn)狀而言，無人機遙感平臺性能與人類期望仍存在差距。目前看來，其在森林資源調(diào)查方面的相關(guān)技術(shù)發(fā)展可以著重于以下方面：高效的電池設(shè)計：滿足機載設(shè)備對大容量、高密度、長壽命電池的需求。大范圍可靠數(shù)據(jù)傳輸：無人機遙感平臺發(fā)展的要義在于其可以準確提供相關(guān)信息，因而其數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定性顯得尤為重要。飛行器主體強度：作為采集精確遙感數(shù)據(jù)的飛行儀器平臺，其自身飛行穩(wěn)定性等方面需要不斷加強。

　　參考文獻：

　　[1]葉爾保力.無人機遙感影像在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2016(34):134-134.

　　[2]張園,陶萍,梁世祥,梁萬里.無人機遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011(3):49-53.

　　[3]荊延軍.國家林業(yè)局資源司調(diào)研指導(dǎo)無人機在森林資源中應(yīng)用技術(shù)工作[N],2016.

文章TAG標簽：無人機論文

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