无人机技术在林地动态监管中的应用探索

李汶峰

（连州市星子镇林业工作站，广东 连州 513435）

林地作为森林的重要载体，同时也属于森林物质生产及生态服务的重要源泉，在森林资源资产中占据非常重要的地位。近些年来，在我国社会经济快速发展的大背景下，人们的生活水平日益提升，但同时也带来较为严峻的环境污染问题。为了构建优质、和谐的生存环境，国家林业部门特别重视森林资源保护管理工作的开展[1]。其中，林地动态监管是非常重要的工作环节，传统的监管工作方式难以保证监管工作的效率及质量，所以需合理科学地利用现代化监管技术。而对于无人机技术来说，应用方便、动态监测时效性强、实地勘测精准度高，在林地动态监管工作中能够发挥出实质性的价值作用。由此可见，本文围绕“无人机技术在林地动态监管中的应用”进行分析价值意义显著。

1 无人机技术概述

无人机技术，主要分为无人机航拍摄影、无人机遥感两大类。其中，无人机航拍摄影，指利用无人驾驶飞机来搭载红外扫描仪等遥感设备，用于收集被测区域的图像信息，并利用计算机技术实现图像信息的处理，同时根据相关的精度要求来完成图像制作。在整个无人机航拍摄影系统中，融入了多项先进技术，如高空拍摄技术、遥控技术等，为无人机航拍摄影提供技术支持。而对于无人机遥感来说，则为无人机航拍摄影技术中较为重要的一类，指利用无人机与遥感技术相结合的方式，综合运用先进的无人驾驶飞行技术及遥感遥控技术，快速获取空间遥感数据。需要注意的是，当中指的遥感技术，为低空遥感技术，能够处于影像信息获取中不受外界因素带来的干扰，同时具备操作简便、成本低、分辨率高等诸多优势，这些都是传统遥感技术缺乏，这也为无人机遥感技术在现代测绘中的广泛应用提供支撑。由于林地动态监管是林地工程项目中非常重要的工作要点，鉴于无人机技术的优势及作用，可合理应用到林地动态监管作业中。

2 无人机技术在林地动态监管中应用的优势分析

在林地动态监管工作开展期间，通过无人机技术的应用，能够发挥诸多的优势。结合多年的工作经验，总结起来无人机技术的具体优势如下：

2.1 动态监测时效性强

从现状来看，国内各地区的林地核查工作，主要采取卫片判读联合实地调查方式。在相关项目工程当中，林地核查过程应用到的卫片部分为上一年度航拍成果，基在时间上间隔数月。与此同时，部分山区会受到恶劣天气环境的不良影响，例如：在常年云层遮挡的情况下，难以及时更新卫星影响。并且，在现代工程技术逐步发展的大背景下，短时间内对林地产生大面积的破坏，比如利用大型工矿设备进行大概半个月的开采作业，便可以侵占数十公顷的林地，所以需及时排查异常问题[2]。可通过无人机技术的应用，确保获取影像的时效性，将林地实际情况准确地反映出来，进一步确保林地动态监管决策的正确性及科学性。

2.2 可获取精准度高的实地勘测成果

基于以往林地勘验工作开展过程中，主要利用卫片、地形图人工勾画、移动终端等方式，完成GPS 拐点定位作业，但易引发误差问题，比如导致地形图拼接错误、卫片偏移引发基础数据误差等。而通过无人机技术的应用，以航拍为基础，可进一步实时掌握飞机的姿态、方位、空速、位置、电池电压、即时风速风向以及任务时间等重要信息，并利用全球定位系统（GPS）坐标系，能够将高清正射影像有效形成，同时能够将面积误差控制在1m2范围当中，有效提升林地实地勘测的精度。

2.3 提升疑似图斑核查效率，克服地理限制

一方面，在疑似变化图斑（自查图斑）核查作业期间，过去一半采取移动终端GPS 定位，或边线绕行方法，作业效率偏低；特别是在山区线性道路的实地考查过程中，工作量非常大，耗时长。通过无人机航测技术的应用，则能够大幅提升疑似变化图斑实地核查工作的效率及质量，减轻核查工作人员的工作量，缩短核查工作时间[3]。

另一方面，部分林地在地理条件上限制很大，人工作业难度大，且危险性较高，尤其是附属工程项目施工期间，比如山区道路施工、风电工程施工、工矿区域施工等，使实地核查工作难以如期进行。但是，通过无人机技术的应用，则能够克服这些不良的地理限制，降低核查工作风险，进一步提高核查工作效率及质量。

2.4 增强监管工作成本控制效果

林业动态监管工作的落实往往要建立一支专业程度高的工作队伍，无疑要投入较大的人力资源成本。而在林业动态监管工作期间引进无人机技术，只需要配置两名技术人员，即可完成大范围的林业发展的动态监管。同时，无人机使用频率和使用数量相对固定，从而有利于减少林业动态监管中人力资源等成本的投入，进而有利于增强监管工作成本控制效果，从而提高监管工作的整体效益水平增强。

3 无人机技术在林地动态监管中的具体应用技术要点分析

如前所述，对无人机技术在林地动态监管工作中应用的优势有一定程度的了解。而从提升林地动态监管工作效率及质量角度考虑，还需明确无人机技术要点。结合林地动态监管工作经验，无人机技术应用需遵循“技术准备→巡飞测量→数据处理”的步骤流程，总结起来具体如下：

3.1 技术准备要点

针对林地监测区域范围内的相关基础数据进行整合分析，包括“一张图”数据库、公益林数据库以及建设项目审批红线图等，然后将其向同一坐标系数据进行转化[4]。对于卫星影像、森林督查图斑，需做好叠加分析作业，基于室内判读的条件下，制定合理科学的实地核查目标。对投入应用的机器设备做好调试作业，同步更新飞控、飞行器软件系统，确保机器设备相互匹配应用。此外，以目标区域的具体特点为依据，结合任务目标，合理选取飞行荷载，组装调试飞行器，然后认真检查飞行器存储设备SD卡，预留好充足的存储空间。

3.2 巡飞测量技术要点

做好技术准备工作之后，需把控巡飞测量术要点，即在开阔、无遮挡的区域作为起降点与操作台；若核查区域的地形复杂，需做好飞行区域范围内地形地貌的调查作业，标注好制高点、风口、信号绕射物以及电磁干扰物等；在选择起降点过程中，需避开上述标注好的要素。然后，在飞行前进行认真检查，检查并调试电池电压、传感器信号，并进行磁场校定及螺旋桨安装作业[5]。在航线预规划工作期间，针对选定的目标区域，利用现有的操作平台，将航线自动生成出来；基于目标范围区域内，需尽可能避免跨山脊作业，避免发生信号中断，进而避免飞行器失控。以无人机操作指南为依据，合理设置飞行高度及速度，确保均处于安全允许值范围当中。此外，对任务执行全过程进行密切关注，包括飞行器的运行状态、任务荷载工况、操作平台连通情况等，保证飞行器飞行的安全性，进而确保核查作业顺利、高效完成。

3.3 数据处理技术要点

以国内某林地动态监管工程项目为例，为了形成真实、精准有效的林地核查本底数据，需把控以下技术要点：

（1）根据工程项目的实际需求，认真执行飞行任务。在飞行任务执行完成之后，需仔细检查飞行器，将飞行器电源断开，针对飞行器的各部件仔细检查，包括电池、传感器以及螺旋桨等；若出现异常情况或者损坏情况，需及时进行维修或者更换处理。

（2）将核查成果数据及时拷贝、保存好，并进行备份处理，进一步把航拍数据在相应处理的基础上，使正射影像有效形成，导入ArcGIS 中，和以上提到的“一张图”数据库、公益林数据库、建设项目审批红线图等基础数据，实施叠加分析处理操作。

（3）通过构建shp 图层，将疑似图斑勾画出来，然后准确计算其面积，最终将地图导出，有效形成林地核查本底数据，使后续林地动态监管决策具备准确、科学的数据做支撑。

4 结语

综上所述，林地动态监管工作，是林地整体工作中非常重要的一个环节，林地监管工作的内容繁多，比如森林调查、火灾监测、林业管理等。然而，传统的林地监管方式方法较为滞后，会大大降低监管工作的效率及质量。如果要想实现动态监管的目标，则需合理科学地应用现代化科学技术。本次通过无人机技术的分析发现，优势显著，比如动态监测时效性强，并且能够获取高精度的实地勘测成果，在疑似图斑核查上效率颇高，能够克服一些不良地理限制等。因此，在林地动态监管工作开展期间，需严格按照“技术准备→巡飞测量→数据处理”的步骤流程落实技术要点，以此全面提高林地动态监管工作效率及质量，进一步为林地整体工作效益的提升奠定夯实的基础。