林业调查规划设计中3S+无人机技术的应用

张福民

(山西省吕梁市石楼县林业局，山西 吕梁 032500)

在林业资源经营管理的过程中，林业资源的调查规划极为关键，不仅是林业资源的监测手段，也是确保林业管理高效开展的基础。随着科技的进步，林业调查规划设计也取得了创新发展，3S+无人机技术在林业调查领域有着显著的作用，所以受到了林业工作者的高度重视。3S+无人机技术整合了全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)和无人机技术，打破了传统的林业资源调查规划设计方式，促进了其信息化发展，取得了良好的应用效果。

1 3S+无人机技术的概念

3S技术中包括RS技术、GIS技术和GPS技术，RS技术就是遥感技术，无人机技术即是遥感技术的代表，可以实现远距离信息收集，相较于现场观察而言，更加高效、便捷，可以实时监测森林情况、气候变化等[1]。GIS技术是地理信息技术，可以将地理位置和相关的数据信息整合在一起，并且结合其他各项技术，建立对应的数据信息库，形成便捷式的地理图形和数据。GPS技术是最为熟悉的，由美国发明的全球定位技术，最初是用于军需，后逐步普及为民用，并且我国的北斗导航卫星系统也在2018年提高全球服务，并在2020年完成部署。借助3S+无人机技术，可以实现快速获取信息、整合信息，使林业管理更加的高效、便捷，从而进行更好的林业调查和规划设计，切实有效地提升了管理水平。利用3S+无人机技术可以实现对林业的多角度信息采集，促进了林业管理的系统化发展。

目前，针对林业调查规划设计应用3S+无人机技术来说，主要分为三个阶段，第一阶段即是利用无人机技术(RS遥感技术)来进行信息采集，为林业管理人员提供精准化的数据支持。第二阶段则是构建完整的数据库，将收集来的数据信息进行划分和归类，为存储工作、查找工作和管理工作提供便利。第三个阶段即是对数据的分析阶段，为林业管理人员提供数据参考，为林业管理的方案制定提供依据，从而提升林业管理水平。

2 林业调查规划设计中3S+无人机技术应用

2.1 遥感技术(RS)的应用

2.1.1 高分辨率卫星影像的应用。目前，林业测量调查工作已经有了明确的相关规定，对于农村林业利用现状的调查应采用1 m分辨率的遥感影像资料，而内部林业利用现状调查则要采用由于0.2 m分辨率的航空遥感影像资料，早期的林业调查工作中，大部分都是采用卫星遥感技术来完成测量的，但对于影像资料的要求较低，分辨率控制在2.5 m即可，这就严重制约了林业调查的数据精准度，也就影响了数据信息的整合和利用，从而导致整体的林业测量精准度不足，还处在有待提升的阶段。目前，林业调查中数据分辨率已经提升至高于0.5 m遥感影像，在原有的基础上进行了优化，确保图像信息的精准度和清晰度，提高测量结果的精度。

受到测量分辨率不同的影像，呈现出的图像形状、大小、色彩等就有着较强的差异性，并且如果分辨率过低，就会导致生成的数据图像有所差异，这就导致测量调查结果的误差增大，严重影响了林业利用情况，阻碍了后续的林业规划设计。

2.1.2 无人机遥感数据的获取。利用无人机技术就能显著提高遥感图像的精度，可以确保遥感影像控制在0.2 m之内。无人机技术有着灵活、便利的特点，在应用无人机技术时，可以结合实际的需求来调整拍摄方向、拍摄角度，可控率较强，能及时地响应人工操作，具备较强的实效性[2]。并且无人机摆设角度多、广度大也是其显著的优势，这就利于林业利用情况的直接反映，对于林业规划、部署、分析有着较强的促进作用。结合工程项目、技术等进行林业规范，可以在城市建设和部署中发挥独特的作用。

在应用无人机技术进行航空拍摄时，通常情况下由三步组成。首先，制定航拍路线，结合航拍角度、航拍流程来获取数据信息。其次，对数据信息、遥感图像进行一定处理，保障图像的全面性和清晰度。最后，生成完整的数据信息图像。无人机技术的应用能弥补传统卫星遥感技术的不足之处，使图像捕捉更加全面、清晰，为数据信息的多元化奠定了基础。

2.2 导航定位技术的应用

GNSS技术的应用特点是精准度高、灵活性强等，在进行林业资源测量中也有着较强的优势，能够取得较为精准的信息并进行分析，目前广泛应用在矿山测量、林业勘测定界、林业动态监测等工作中[3]。GPS全球定位系统则是借助于互联网平台进行定位、勘测，其优势在于勘测过程中能进行精准定位，监测出地质中蕴含的化学物质波普，不难理解，矿产类型的不同，发出的波普也会存在明显差异，测量出的数据参数也就会形成相应变化，而根据得出的数据参数分析，就能精准分析矿产中所含资源，从而判断林业利用的分布、类型和数量等信息，这种勘测方式最为显著的优势就是节约测量成本，减少了资源消耗，一定程度上能促进勘测工作的稳定性和精准性。

3 GIS系统的应用

随着我国经济发展，林业利用不合理的现象屡见不鲜，所以整合林业、部署林业是现阶段林业利用的重要组成部分，传统的林业调查不能满足实际的需求，有着技术滞后的特点，而3S+无人机技术的联合应用，就改善了传统林业调查中存在的问题，准确反映了林业利用情况、地理信息等，实现了从单一层面到空间、电子、光学层面的利用。

3.1 3S+无人机技术在林业规划调查中的应用

3.1.1 面积测算中的应用。林业规划调查的重要内容即是森林范围的确定，对森林资源的位置进行明确，这样才能开展后续工作。利用3S+无人机技术快速地进行卫星遥感和定点定位，丰富定位系统的内容。随着GPS技术、GIS技术的精度不断提升可以借助现代化处理软件，对地图、视频等进行更新，利于提升外界调查活动的精度。此外，应用3S+无人机技术可以对林业资源的自然地理信息进行生态化调查，提高合理的采伐限额，对树木数量进行定点定位，提升林业管理的科学性。

3.2 高度、经纬度计算

3S技术应用在林业规划调查中，可以发挥出卫星传感功能和定点定位功能，尤其是GPS技术的优势，可以计算海拔高度、确定经纬度，实现对林业资源的全方面调查，为现代林业发展情况准确的认定。利用3S技术可以调查林业经营情况、信息系统建设情况和森林采伐情况，结合动态化管理就能做到林业年度变更调查。另一方面，借助3S+计算机技术就能实现林业资源的预测，结合水资源、土壤资源等，预测森林中林木生长情况，这有利于调查工作的顺利开展。此外，利用3S信息技术对海拔高度进行确定，就能加快分析效率，尤其相关的技术设备都较为便携，能显著降低工作人员的工作压力，便利信息的储存和传递。

3.3 动态化的林业资源管理

林区大都地处偏远，所以数字化管理水平低、信息化建设程度不足，这已经不再适用于当前的动态化管理要求，所以应用3S+无人机技术可以提高林业管理力度。能显著提升林业病虫害管理，对问题处理的严重性、复杂程度等进行明确，并制定切实有效的预警方式，实现对森林火灾的全方位监测，从而提高预防有效性[4]；可以促进林业监测的全面性，对林业实现全面、动态、实时地查找，加强森林保护工作；借助于信息化的数据系统，可以使相关的决策更加优化，提升基层林场管理的执行效果，便利监督管理部门全方位的数据分析。最后，借助于3S技术，可以对地球环境变化进行动态感知，这就切实有效地加强了林业保护，为生态建设贡献一份力量。

4 结束语

综上所述，3S+无人机技术在林业调查规划设计中有着十分广泛的应用，也具备着十分显著的作用，一方面能显著提高数据调查的精度，另一方面可以提升数字化传输效率，为林业管理工作提供了精准化的数据支持。也可以利用3S+无人机技术来解决当前林业规划设计工作中的难点，从而提高工作效率、提高林业信息准确性。只有有机融合了先进科学技术，才能使林业工作的质量得到保障，促进林业管理的现代化发展。