森林是人类(lèi)社(shè)会极其重(chóng)要的自然(rán)资源,是(shì)人类生存(cún)与发展的基础。保护好森林资源是人类自身发展的需要(yào)。森(sēn)林是陆地上(shàng).为重要的生态系统,能够防止(zhǐ)风沙、净化(huà)空气、气候条件、涵(hán)养水源、保持水土(tǔ)、维持大(dà)气平衡,保护着地球(qiú)的(de)生态平衡,是国家及其(qí)重要(yào)的资源。保(bǎo)护森林资(zī)源,改善生态环境,是生态建设的主要目标(biāo),也是林业建设的一项重(chóng)要内容。
在(zài)林业的(de)生(shēng)产中,森林火灾是严重威(wēi)胁(xié)林业生产的重大灾害之(zhī)一,火(huǒ)灾会对(duì)森林造成严(yán)重的破坏,不但破(pò)坏森林资(zī)源,而且制(zhì)约着林业的可持续发展。如何解决(jué)森林防火的问题,成为(wéi)林(lín)业工作的(de)重中之重。
在林业的执(zhí)法管理中,毁林开垦、乱占林地,乱砍滥伐,破坏森林资源等违法行为时有发(fā)生,如何(hé)有效的(de)监(jiān)测森林资源,并对(duì)破(pò)坏森林资源的违法行为及时发现并有效取证,也给森林(lín)资源的科学化管(guǎn)理(lǐ)提出(chū)了挑战。
传统人工巡检方式,劳动强度大(dà),效率低(dī),且信息获取不准确,而卫星对森林资源的(de)信息获取(qǔ),由于获(huò)取(qǔ)周期长,时(shí)效性差(chà),无法满足(zú)实时(shí)监控的需求。传统载人飞机改善(shàn)了时效性差(chà)、人(rén)工巡检(jiǎn)的问题,基本满足实时监测的需求,但在森林火(huǒ)灾(zāi)等环(huán)境恶劣的环境下,飞(fēi)行 将会受到严重威胁,且其受环境、空域等影响较大,维护成(chéng)本较(jiào)高,不能满(mǎn)足林业的日常化(huà)管理。寻求(qiú)一门新的高科技手段应用到森林资源监测(cè)、森林防(fáng)火及林业执法中,已成为林业管理的一项迫在眉睫、亟待解决的重大课题(tí)。
无人机技术,是(shì)指飞机不需要驾(jià)驶(shǐ)员,人在(zài)陆地上(shàng)即(jí)可通过程序实现对飞机的远程遥控。且可通过飞机(jī)上带的任务载荷,如可见(jiàn)光相机、多(duō)光谱相(xiàng)机及(jí)视频等传感器,完成对目标(biāo)地区的监控。无人机技术具(jù)备的成(chéng)本低、操作简(jiǎn)单、便捷运输且风险性低等特(tè)点,使得其(qí)已在(zài)国土(tǔ)资源调查、应急(jí)救灾、城市规划等(děng)诸多(duō)领域中得(dé)到(dào)了突破(pò)性(xìng)的运行与(yǔ)发展。而(ér)将无(wú)人机技术应(yīng)用于林业生产,不仅可有效减低人工作业量,还可实现对林业生(shēng)产各个环节的实时监控(kòng),有效预防林业火灾及意外自然灾害(hài)等现象(xiàng)的产生,从而提高林(lín)业生(shēng)产(chǎn)的经济效益。还可提高执法管理人员的(de)技术水平,有效保(bǎo)护森(sēn)林资源。
一、无人机在(zài)林业中的应用需求

无(wú)人机在林业资源调查、森林(lín)病虫害防(fáng)护、森(sēn)林(lín)防(fáng)火、林(lín)业执法管理等方(fāng)面(miàn)有(yǒu)独特的优势(shì),可对山林快速(sù)实施巡(xún)查监测,获取森林资源准确信息,及时发现偷(tōu)盗砍伐(fá)森林等违(wéi)法行(háng)为,是林(lín)业管(guǎn)理的(de)“空中保护伞(sǎn)”。
1、森林资源调查
森林调查是为(wéi)及时掌握森林资源的数(shù)量(liàng)、质量和(hé)生(shēng)产、消(xiāo)亡(wáng)的动态规律及其与自然环境和经济、经(jīng)营等条件之(zhī)间的关系,便于国(guó)家(jiā)制(zhì)定(dìng)和调整林业政策,编制林(lín)业计划(huá),以**森林(lín)资源在(zài)国民经济建设中得到充分利用。
林(lín)业调查工作量大,爬山(shān)涉水困难大,强度高,且一般林业(yè)调(diào)查周期要求更短,数据要求(qiú)更精细,无人机遥感系统(tǒng)具备机动、灵活,可快(kuài)速到达作(zuò)业区域,受地形、天气环境(jìng)影响较小,可实时获取森林资源(yuán)的高(gāo)清(qīng)航拍数据,基本承(chéng)担样地调(diào)查任(rèn)务的能力。无(wú)人机可获取高分(fèn)辨率的正(zhèng)射影(yǐng)像,调查人员无需户外,即可获取林木类别、分(fèn)布范围、面积等(děng)准确(què)数据,有效减少外业(yè)工作时间,降低劳动强度,提高工作(zuò)效(xiào)率。
森林面积计算
二、专项调查
1、森林病虫害监(jiān)测
利用无人(rén)机航拍技术,可从获取(qǔ)的高分辨率影像(xiàng)中,**定位枯死木,变色树,异常林分布,辅助判断(duàn)森林健康、受损(sǔn)程(chéng)度等(děng)级,确定林业受病虫害的影响范围(wéi),面积等情(qíng)况,具有 快速(sù),检测范围大,识别方位准确,组织(zhī)实施灵活等优点,尤其对于山高路险等人员难以到达的复杂(zá)地域的检(jiǎn)测具有(yǒu)不可替(tì)代的优势。
病虫害监测影像图
2、造林面(miàn)积核查
通过无人机获(huò)取的高清晰航拍影像可获取湿地和荒漠(mò)化沙化(huà)土地范围,**计算植树造林面积,株树,还(hái)可通过死亡株树及总(zǒng)株(zhū)数获取(qǔ)计算成(chéng)活率(lǜ)与死亡率(lǜ),用于林业管理(lǐ)的成本计(jì)算(suàn)及造林规划,且通过正射影像还能定位到(dào)需要(yào)补植的树木位置(zhì)。

造林航拍(pāi)图
3、森林防火救灾 当林区发生火灾时,火场的能见(jiàn)度(dù)较低,传统(tǒng)的载(zǎi)人(rén)飞机飞到(dào)火场(chǎng)上方,观察(chá)员是无法(fǎ)将火场的具体情况(kuàng)看清楚的,还会给自身飞行带来危险。无人机(jī)搭(dā)载相机(jī)、视频等传感仪则可飞入(rù)灾区上(shàng)方,拍摄(shè)灾区照片或视(shì)频,传递给(gěi)地面救灾人员,完成(chéng)火情侦查和火灾探测的任务(wù)。而在环境恶劣,可(kě)见光相机(jī)无(wú)法工作时,还可搭载红外成像系统,其可以克服雨、雪、雾等恶(è)劣的气候条件限制,在(zài)夜晚(wǎn)的时候也可以(yǐ)正常工作;又能(néng)够在(zài)火灾发生后,穿透浓烟进行捕捉火势(shì)实时(shí)状态,为(wéi)现场指(zhǐ)导扑(pū)火工作提供参考。
红外(wài)成像系统还具备(bèi)测温功能,从(cóng)其成像系统上可(kě)获取温度异(yì)常点,便(biàn)于火源(yuán)的即时发现,减(jiǎn)少火灾(zāi)发生造成的损失。

森林(lín)火(huǒ)灾(zāi)航拍(pāi)影像及红(hóng)外影(yǐng)像
4、林业执法管理
无人机搭载(zǎi)视频传感(gǎn)器、可见光(guāng)相机,可用于森(sēn)林资源(yuán)的日常(cháng)巡检,其(qí)快速响应(yīng)能力,可大大提(tí)高林业执法部(bù)门的作业效(xiào)率。如在接到盗伐林(lín)木案件,可携带无人机快速赶到现场,对盗(dào)伐(fá)林木进行航拍(pāi),**获取盗伐(fá)滥伐的面积,株树,加强对非法采伐的监控(kòng)。
而在违法征占林地(dì),毁林开荒等案(àn)件中,无人机又可通过航拍影(yǐng)像快速获(huò)取影(yǐng)像(xiàng)图,分析出森林遭受破坏的地点和(hé)程(chéng)度,以便(biàn)及时(shí)对(duì)征占(zhàn)林地(dì),毁林开荒等(děng)毁林行为进(jìn)行(háng)矫正和处置。