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近些年來，由于城鎮化進程快速推進，森林生態系統受到一定的破壞，導致溫室效應等極端天氣頻發、生物多樣性急劇下降、森林資源銳減、整體質量下降等問題[1]。隨著科技的發展，無人機(unmannedaerialvehicle，UAV)技術逐漸成熟，將無人機技術應用于林業工作中，可以提高工作效率及準確程度，具體表現在森林資源調查、火情監測、火災預防、病蟲害防治等方面，并能有效減少林業相關人員的工作量，實現對林業資源及林業災害的實時監測和預警。現今的無人機遙感技術已取得新的進步，在分辨率、時效、云層下成像和移動性能等方面具有高超優點，在林業信息采集應用中起到了重要作用，特別是在林場應用中獲得迅速發展，例如林場巡查、森林防火、病蟲害監測、森林資源調查等方面，對促進林業生產和生態保護都具有積極作用。
1無人機遙感技術在林場巡查中的應用
人為破壞是造成森林資源損失的主要原因之一，如盜伐林木、毀林開墾等，特別是距離居民區較近的林場。為了有效進行監測，及時掌握林業資源的變化情況，林場安排專業人員且采用多種方式進行巡查，但由于受山體遮擋及其它因素影響，導致巡查覆蓋范圍小，難以做到對森林資源異常情況的全面排查，出現森林資源時而被破壞現象。而使用無人機航拍可以實現巡查范圍大且速度快的目的，同時可以拍攝實時視頻，獲取到毀林行為的證據，從而使破壞森林資源的現象及時得到遏制。此外，在實施林場管理工作中，無人機技術具有更大的優勢：使用無人機搭載設備，能快速對目標地塊進行正面拍攝，獲得高分辨率的航拍影像，以便于對被破壞面積勾繪和測算。相比目視勾繪、GPS測量、羅盤儀測量等方法既快又準確。這種作業方式能克服惡劣的天氣條件，且適應不同的地形環境，具有較高的時效性和精準性，有利于人為破壞森林的損失評估，為林業資源保護方案的制定提供了可靠依據。
森林資源豐富多樣的。森林資源調查是對森林整體情況的測量或調研的過程，其中主要包括各種林木資源的數量、特征及其生長狀況等，這些因素體現森林的整體特性。傳統林場的調查手段主要通過人工實地測量與數據模擬方式進行估算，使用的是胸徑尺、測高器等調查工具。但對現代林場資源管理而言，這些操作方法已遠不能滿足要求。而無人機則可輕松完成資源調查任務，主要是通過攝影測量技術，其速度快、效率高，為林場管理提供了有力幫助。通過無人機航拍產生的樹冠遙感影像，可估算林木生物量[2]，利用無人機遙感獲取的單木生物量和樹冠面積，可建立樹冠面積模型，進而估算樹干生物量。大量研究表明，無人機遙感技術對森林資源管理發揮著重要的作用，已廣泛應用于森林蓄積量監測、森林資源的地上生物量估測等方面。
3無人機遙感技術在森林防火中的應用
森林火災對森林而言是毀滅性災害，會給人類造成巨大的經濟損失。在浩瀚的森林中火情的及時發現和撲救，給人們帶來挑戰，特別是對于交通不便或人工巡查不到的區域，不僅發現不及時，而且撲救的難度極大。無人機進行林場日常巡護時，因其搭載先進的拍攝設備，可實時監測森林起火點、復燃點等情況，以便實施有效撲救，同時還有助于災后現場調查和評估[3]。可見，無人機巡查森林火情是當下最為先進的技術手段。相關研究表明，無人機遙感技術利用自身的優勢和特點，已取得護林防火的顯著成效，是其他任何防火設備所不能及的。大量實踐表明無人機技術可實現森林火災的監測作業和實時管理。此外，利用無人機技術進行森林火災識別也有重大突破，并逐步向智能化無人機林火識別技術邁進。
4無人機遙感技術在林業病蟲害監測中的應用
我國松林常年遭受松材線蟲病害的威脅，有時甚至是毀滅性打擊。但目前尚無有效防治技術，已成為林場管理工作中迫切需要解決的難題。對此，仍可利用無人機遙感技術解決此問題。利用無人機航拍監測松林枯死樹的動態變化，利用多種光學影像設備獲取高精度的航片，再從照片中獲取松材線蟲病不同發病階段的植被特征，通過這些不同特征，即可有效識別枯死木[4]。此外也可利用小型無人機獲取高空間分辨率影像，經識別和分析，可獲得單株疑似病死木位置。 薇甘菊（Mikaniamicrantha）是當今世界熱帶、亞熱帶地區危害最嚴重的雜草之一，20世紀80年代傳入我國。由于其繁殖能力強、生長迅速，對植被造成巨大的危害，且人工防治成本高，難度大。無人機遙感技術可識別出薇甘菊的爆發點和爆發面積，據此，可制定有效的病蟲害防治方案。
5無人機遙感技術在造林與植被覆蓋監測中的應用
在進行造林之前，為了制定科學合理的造林計劃，及時獲取造林地區的相關信息是十分重要的，在這一環節，應用無人機技術獲取相關信息，對提高造林質量十分有利，無人機可對土壤、地形、氣象、河流等因素影響進行攝像分析，并獲得相關信息。在造林過程中，無人機技術可實現遠程超低量噴灑肥料作業，不僅代替了人工操作，而且還提高了造林效率[5]。植被覆蓋率需要進行精確監測，因其是林業生態環境評價的重要指標。對此，傳統的監測方法不僅速度慢，而且精確度較低。應用無人機遙感技術，不僅降低了監測成本和工作強度，同時還提高監測精度、擴大監測工作的覆蓋面。
6無人機遙感技術在林場森林管理中的應用展望
林場的森林資源管理工作主要包括森林防火、病蟲害防治與監測、資源調查以及日常巡護等內容，傳統的管理效率低，成本高，給林場造成很大的經濟負擔。相比之下，利用無人機遙感技術進行輔助管理，可完全避免傳統管理的缺陷，體現了便捷、高效、覆蓋面廣的優勢。無人機遙感技術的應用，一改過去林場在森林資源管理方面的困難局面，大大提升了林場的工作效率。然而，無人機遙感技術應用對林場管理人員的專業要求較高，主要在航拍操作控制、遙感圖像獲取和處理技術等方面，對于偏遠或落后地區來說，無人機遙感技術在林場管理的實際應用仍然受到一定的限制。如何進一步提高無人機性能及在林場森林資源管理中的作用，仍是一個重要研究方向。
7無人機技術在林業工作中的應用前景
目前，無人機技術在林業工作中的應用還不夠成熟，在無人機性能及穩定性、航拍圖像、視頻資料讀取，影像繪制等方面，還有待于提高和持續投入。因此，相關部門及企業需要加大科研投入和深入研究，進一步提高無人機技術的應用水平[6]。具體應考慮如下幾個方面：一是提高無人機制造水平。雖然我國無人機制造水平發展較快，但總體上其制造技術仍處于發展階段，仍需進一步研究，提高制造和實際應用水平，尤其是林業工作中所使用的無人機，需要進一步加大投入和研究，主要側重于材料、續航、穩定性、批量化生產等方面。二是推動無人機技術的開發。雖然我國無人機相關技術已經取得了一定成就，但與國際先進水平相比，有些技術仍然存在不小的差距。而且有些技術往往受限于使用領域而只能靠自主研發，因此，需要加大研發力度，加大資金支撐，使無人機技術得到更大范圍的應用。三是加強無人機科研和操作人員隊伍建設。近年來，我國無人機技術研發水平也不斷提高，同時相關部門的重視程度也相應提高。為了滿足無人機技術在林業上的廣泛應用，應加強專業科研隊伍建設，開展相應的技術培訓，使無人機技術在林業工作中大顯身手，以便更好地服務于林業經濟的發展。
參考文獻
[1]胡健波，張健.無人機遙感在生態學中的應用進展[J].生態學報，2018，38（1）：20-30.
[2]汪小欽.基于可見光波段無人機遙感的植被信息提取[J].農業工程學報，2015，31（5）：152-158.
[3]楊龍，孫中宇，唐光良，等.基于微型無人機遙感的亞熱帶林冠物種識別[J].
作者：劉國松 單位：遼寧省海城市上英林場
