无人机遥感在森林资源调查中的应用

何冬梅

（广西国有三门江林场，广西 柳州 545000）

随着科技水平日渐提高，无人机遥感技术也在不断发展，已经形成了十分完善的技术体系，可以被应用到多项工作中，其中包括森林资源调查。实践证明，无人机遥感在森林资源调查中的优势较为显著，为此，林业管理部门需要重视无人机遥感技术的应用，以此来做好森林资源调查和监控工作。

1 无人机遥感在森林资源调查中的应用作用

1.1 森林资源数量调查

目前，森林资源变化受到林业部门和社会各界人士的广泛关注，想要确保行业的持续发展和森林资源的高效应用，林业部门需要做好森林资源调查工作，尤其是要确定森林蓄积量，无人机遥感技术在森林资源调查中的应用，便能更加有效地完成上述工作。

无人机遥感技术在森林资源调查中的应用主要具备以下作用：第一，发挥无人机遥感技术的应用价值，做到对森林资源的动态掌握，以此来确保森林资源信息获取得及时性和真实性，同时还能规避人力调查中的失误，降低森林资源数据的不确定性[1]；第二，通过无人机遥感图像了解当前森林资源的分布状况，同时还能获取森林的内部情况信息；第三，无人机遥感成像的效率较高，能够同时确保森林资源调查工作的质量和效率，同时转变传统的森林资源数量调查模式；第四，实验结果显示，森林蓄积量同波谱比值之间有一定关联性，使得无人机遥感技术在森林资源数量调查中的应用具有独特优势，具体表现为能够通过遥感数字影像分析数据，掌握植被的分布状况；第五，通过无人机遥感技术，林业部门能够掌握森林资源数量，进而计算出森林的植被覆盖率，在此基础上制定森林资源应用规划，做到对森林资源的计划应用和科学建设。

1.2 森林生态环境调查

随着人们环保意识的逐渐加强，森林生态环境调查工作力度也在逐渐加大，同时，森林生态环境调查也是生态系统研究的重要环节之一。目前，随着经济活动的进行，生态环境受到了一定程度的破坏。此外，森林生态环境问题也开始日渐凸显，滥砍滥伐现象层出不穷，降低了森林面积，减少了森林资源，不但会影响森林生态环境，还违背了国家的可持续发展战略，同时还会导致气候变化，引发一系列的极端天气，如热岛效应等。

无人机遥感技术在森林生态环境调查中的应用主要具备以下作用：第一，掌握森林资源的动态变化后，便能够为森林生态保护工作的进行提供数据支持；第二，无人机遥感拍摄图像的分辨率较高，能够评估森林内各个树种的数量和空间结构，有利于维护森林生态平衡[2]。

1.3 森林水文状况调查

森林水文状况调查是森林资源调查的重要环节之一，此项工作的开展有利于维护森林生态平衡，同时有利于开展防洪和抗旱工作。

无人机遥感技术在森林水文状况调查中的应用主要具备以下作用：第一，通过无人机遥感技术，能够做到对森林水文现象及其发生状况的动态掌握；第二，随着森林区域内水土流失问题日渐加剧，应用无人机遥感技术已经成为开展森林水文状况调查的必然需求。

2 无人机遥感在森林资源调查中的应用方式

2.1 获取森林树木几何参数

第一，在森林资源调查过程中，管理人员需要对无人机拍摄的图像进行分析，从中获取森林树木的几何参数，并以此为依据来划分土地种类和树木种类。因此，无人机遥感在森林资源调查中的应用，能够提高树木种类划分的准确率。

第二，通过人工视觉技术和面向对象提取技术，来提取单一树木的冠幅，获取这一树木冠幅的相关数据，林分郁闭度则是样地面积和树冠面积的比值。因此，无人机遥感在森林资源调查中的应用，可提高单一树木冠幅相关数据的准确率，进而提高林分郁闭度的准确率[3]。

2.2 获取森林生物量信息

无人机遥感技术获取森林生物量信息，主要通过无人机遥感航拍图像，具体如下。

第一，分析无人机遥感航拍的分辨率较高的图像，来估计单木生物量，通过面向对象分类方式提取单木树冠面积，现场测得单木胸径，进而计算单木树冠面积。同时，经研究发现，树冠直径和胸径存在一定关联，通过树冠直径能够估算出树冠胸径，再通过树冠胸径估算出单种树木数量，为此，林业管理部门还能设置专门的单木胸径计算模型，通过单木胸径和计算单木树冠面积来估计单木生物量。

第二，通过无人机遥感中的可见光波获取森林植被指数，在此基础上估算大面积森林生物量，实际上通过卫星也能够估算大面积森林生物量，但是卫星获取图像的分辨率不高，这会降低估算大面积森林生物量的精准程度，而应用无人机遥感技术，则能够有效地避免这个问题[4]。此外，无人机遥感还能够和卫星遥感相结合，这样不但可以获取更加丰富的森林数据信息，还能估算大面积森林的生长趋势。

2.3 监测森林病虫害状态

树木在生长过程中，或多或少会面临病虫危害，严重的病虫害会造成大量的森林资源损失，因此，林业部门需要及时治理森林病虫害。无人机遥感技术监测森林病虫，能够准确地获取森林病虫害和枯木的位置，具体如下。

第一，通过无人机遥感航拍的图像，能够准确判断病死和枯死树木的位置，便于砍伐。

第二，不同类型树木和不同地区树木发生的病虫害不同，而无人机遥感应用的是双光谱摄像方式，这样管理人员能够在拍摄的图像中精确区分森林的虫害和植物病害。并且，同种树木在不同的病虫害阶段内，其症状有所不同，例如，部分树木在遭受某种病虫害后，树叶颜色会变成黄色，随着时间的推移，树叶颜色会进一步加深，变成褐色或黑色，而无人机遥感的应用，则能够有效地监察到树木在不同病虫害阶段的症状，进而采取针对性治理方式，这样能够有效降低病虫害导致的森林资源损失，同时降低财产损失。

第三，在无人机遥感航拍图像的基础上，应用非监督分类方式，能够对森林病虫害区域进行分类，例如，根据航拍图像，林业部门能够有效分辨小麦条锈病发生区[5]。

2.4 开展森林消防

春季和冬季是火灾多发期，通过无人机遥感技术能够预防森林火灾，尤其是在森林火灾多发地区，发生火灾后，无人机遥感技术的应用也能够及时发现火灾，并评估其严重程度和蔓延趋势，为林业部门采取火灾扑救措施提供参考数据，同时还能评估火灾发生后现场的实际情况，具体如下。

第一，无人机遥感技术在森林消防中的应用，能够勘查到火灾发生的起点和蔓延范围，同时发出警报，结合火灾发生季节和周围植被状况判定火灾等级，分析火灾区域内的热度和水分情况，并将火灾发生的具体位置传递给林业部门，使林业部门能够掌握火灾信息，在此基础上制定救灾方案，尽最大限度降低人员伤亡和财产损失，同时尽量保护森林资源。

第二，无人机遥感技术在森林消防中能够应用热成像数字摄像机，使林业部门可以通过灰度阈值和视频图像预测森林火灾，在有效预防火灾的同时，还能为危险区域加以防范和治理。

第三，通过无人机遥感技术，林业部门能够得到森林火灾发生前和发生后的图像，计算出相似度阈值，假设该数值为0.07，便表示如果有地区的相似度阈值达到了0.07，该地区发生森林火灾的概率便会增加，以此来对火灾加以防范。

3 结束语

总之，无人机遥感技术在森林资源调查中的应用，已经成为了林业发展的未来趋势，为此，林业管理部门需要结合森林资源调查需求和实际管理情况，选择针对性无人机遥感技术，并及时解决森林资源调查、管理、监控等相关工作中的问题，同时加大对无人机遥感技术的研究力度，进一步发挥其应用作用。