森(sēn)林是(shì)人类社会极其(qí)重(chóng)要的自然资源,是人类生(shēng)存与发展的(de)基础。保(bǎo)护好森林资(zī)源是人类自(zì)身发展的需要。森林是陆地上(shàng).为(wéi)重要的生(shēng)态(tài)系统,能(néng)够防止风沙、净(jìng)化空气、气(qì)候条件、涵(hán)养水(shuǐ)源、保持水(shuǐ)土、维持大气平衡,保护着地球的生态平衡,是国家及其重要(yào)的资源。保护森林资源,改善生态(tài)环境,是生态建(jiàn)设的主要目(mù)标,也是林(lín)业建设(shè)的一项重要内容。
在林(lín)业的生产(chǎn)中(zhōng),森林火灾是(shì)严重威胁林业(yè)生产(chǎn)的重大灾害之一,火灾会对(duì)森林造(zào)成(chéng)严重的破(pò)坏,不(bú)但破坏森林资源,而且(qiě)制约着林业的(de)可持续发(fā)展。如何解(jiě)决森林防火的问(wèn)题,成为林业工作的重中(zhōng)之重。
在林业的执法管理中(zhōng),毁林(lín)开垦、乱占(zhàn)林地,乱砍滥伐,破坏森林(lín)资源等违法行为时有发生(shēng),如(rú)何(hé)有效的监测森(sēn)林资(zī)源,并对破(pò)坏森林资源的违法行为及时发现并(bìng)有效取证,也给森(sēn)林(lín)资源的科学化管(guǎn)理提出了挑(tiāo)战(zhàn)。
传统人工巡检(jiǎn)方式,劳动强度(dù)大(dà),效率(lǜ)低(dī),且信息获取(qǔ)不(bú)准(zhǔn)确,而卫星对森(sēn)林资源的信息获取,由(yóu)于获取周(zhōu)期(qī)长,时(shí)效性差,无法满足实(shí)时(shí)监(jiān)控的需求(qiú)。传(chuán)统载人飞机改善了时效性(xìng)差、人(rén)工巡检的问题,基本满足实时监测的需求,但在森(sēn)林(lín)火灾等环境恶劣的环境下,飞行(háng) 将会受到严重威(wēi)胁,且其受(shòu)环(huán)境、空域等(děng)影响较大,维(wéi)护(hù)成本较高,不能满足林业的日常化管理。寻求一门新的高科(kē)技(jì)手(shǒu)段应用到森林资源监测、森林防火(huǒ)及(jí)林(lín)业执法中(zhōng),已成为林业管理的一项迫在(zài)眉睫(jié)、亟待解决的重大课题。
无人机(jī)技术,是(shì)指飞(fēi)机不需要驾驶员,人(rén)在陆地上即可通过程序实现对(duì)飞机的远程遥(yáo)控。且可通(tōng)过飞(fēi)机(jī)上(shàng)带(dài)的任务载(zǎi)荷,如可见光相机、多(duō)光谱相机(jī)及视频等(děng)传(chuán)感器,完成对(duì)目(mù)标地区(qū)的(de)监控(kòng)。无人机技术具(jù)备(bèi)的成本低、操作(zuò)简单、便捷运输且风险性(xìng)低等特点,使(shǐ)得其(qí)已在(zài)国土资源调(diào)查、应急救灾、城市规(guī)划等诸多(duō)领(lǐng)域中得到了突(tū)破性的运行与发展。而将无(wú)人机技(jì)术应用于林业生产,不仅可有效减低人工作业(yè)量(liàng),还可实现对林业生产(chǎn)各(gè)个环节的实时(shí)监控,有(yǒu)效预防(fáng)林(lín)业火灾及(jí)意外自(zì)然灾害(hài)等(děng)现象的产(chǎn)生,从而提高(gāo)林业(yè)生产的经济效益。还(hái)可(kě)提高执法管理(lǐ)人员的技术水平,有效保护森林(lín)资源。
一、无人机在林业中(zhōng)的应用需求(qiú)

无人机(jī)在林业资源调查(chá)、森林病虫害防护、森林防火、林(lín)业(yè)执法(fǎ)管理等方面有独特(tè)的优(yōu)势,可对山(shān)林快速实施(shī)巡(xún)查监测,获取森林资源准(zhǔn)确(què)信息,及时发现偷(tōu)盗(dào)砍伐森林等违法行为,是林业(yè)管理的(de)“空(kōng)中保护伞”。
1、森林(lín)资源调查
森林调(diào)查(chá)是为及(jí)时掌(zhǎng)握森林资源的数(shù)量、质量和生(shēng)产、消亡(wáng)的动态规律及其与自(zì)然环境和经济、经营等(děng)条件之间的关系,便于国家制定和调(diào)整林(lín)业(yè)政策,编制林业计划,以**森林资源在国民经济建设中得到(dào)充分(fèn)利用(yòng)。
林业(yè)调查(chá)工作(zuò)量(liàng)大(dà),爬山涉水困难(nán)大(dà),强度高,且(qiě)一般(bān)林业调(diào)查周期要求更短,数据要求更精细(xì),无(wú)人机遥(yáo)感系统具(jù)备机动、灵活(huó),可快(kuài)速(sù)到达作(zuò)业(yè)区域,受(shòu)地形、天气环境(jìng)影响较小,可(kě)实时获(huò)取(qǔ)森林资源的高(gāo)清(qīng)航拍数(shù)据,基(jī)本承担样地调查任务的(de)能力。无(wú)人机可获取高分辨率的(de)正射影像,调查(chá)人员(yuán)无需户外(wài),即可获取(qǔ)林木类(lèi)别、分布范围、面积等准确(què)数(shù)据,有效减(jiǎn)少外(wài)业工(gōng)作时间,降低劳动强度,提高工作效(xiào)率。
森(sēn)林面积计算(suàn)
二、专(zhuān)项调查
1、森(sēn)林病虫(chóng)害监测
利用无人机航(háng)拍技(jì)术,可从获(huò)取的高分辨率影像中,**定位(wèi)枯死木(mù),变色树,异常林分布(bù),辅(fǔ)助判(pàn)断森林健康、受损程度等级,确定(dìng)林业受病虫(chóng)害的影响(xiǎng)范围,面积等情况,具(jù)有(yǒu) 快速,检测范围大(dà),识别方位准确,组(zǔ)织实施(shī)灵活等优点,尤其对于山高(gāo)路险等(děng)人员难以(yǐ)到达的复杂地域的检测具有不可替代的(de)优势。
病虫害监测(cè)影像图
2、造林面积核查
通(tōng)过无人机获取的高清晰航拍影像可获取湿地和荒漠化沙化土地范(fàn)围,**计(jì)算植树造林面积,株树,还可通过死亡(wáng)株树及总(zǒng)株数获取计(jì)算成(chéng)活率(lǜ)与死亡率,用于林业管(guǎn)理的(de)成本计算及造林规划,且通过正射影像还能定位到需要(yào)补植的树木位置(zhì)。

造林航(háng)拍(pāi)图(tú)
3、森林防(fáng)火救灾(zāi) 当林(lín)区发生火灾(zāi)时,火场的能见(jiàn)度(dù)较(jiào)低,传(chuán)统的载(zǎi)人飞(fēi)机飞到(dào)火场上(shàng)方,观察员是无法将(jiāng)火(huǒ)场的具(jù)体情况看清(qīng)楚的,还会给自身飞行带来危险。无人机搭载相机、视频等传感仪则可飞入灾区(qū)上方,拍(pāi)摄灾(zāi)区照片或(huò)视频,传递(dì)给地面救灾人员,完成(chéng)火情侦查(chá)和火灾(zāi)探测的任务。而在环境恶劣,可见(jiàn)光(guāng)相(xiàng)机无法工作(zuò)时(shí),还可搭载(zǎi)红外成像系统,其可(kě)以克服雨、雪、雾等恶劣(liè)的气候条件限制,在夜晚的时候也可以正常工作;又能够在火灾(zāi)发生后,穿透浓烟进(jìn)行捕捉火势(shì)实时状(zhuàng)态,为现场指(zhǐ)导扑火(huǒ)工作(zuò)提供参考。
红外(wài)成(chéng)像系统还(hái)具(jù)备测温功能,从其成像系统上可获(huò)取温度异常点,便于火(huǒ)源的即时(shí)发(fā)现,减(jiǎn)少火灾发生造成的(de)损失(shī)。

森林(lín)火灾航拍(pāi)影像及红外(wài)影像
4、林业执法管理
无(wú)人(rén)机(jī)搭载视(shì)频传感器、可见光相(xiàng)机,可用(yòng)于(yú)森林资源的日常巡检,其快速响应能力(lì),可大大提高林业执法部门的作业(yè)效率。如在接到(dào)盗伐林(lín)木案件,可携带无人机(jī)快速赶到现(xiàn)场,对盗伐(fá)林木(mù)进行航拍(pāi),**获取盗(dào)伐滥(làn)伐的面积,株树(shù),加强对非法采伐的监控。
而在违法征占林(lín)地,毁林开荒等案件中,无人机又可通过航拍影(yǐng)像快速获取(qǔ)影像图,分析出森(sēn)林遭受(shòu)破坏的地点和(hé)程度,以便及时对征(zhēng)占林(lín)地,毁林(lín)开荒等毁林行(háng)为进(jìn)行矫正和处置。