森林(lín)是人类社会(huì)极其重要的自然资源,是人类生存(cún)与发展的基础。保(bǎo)护(hù)好森林资(zī)源是人(rén)类自(zì)身发展(zhǎn)的需要。森林是陆地上.为重要的生态系统,能(néng)够防(fáng)止(zhǐ)风沙(shā)、净化空(kōng)气、气候条(tiáo)件、涵养水源、保持水土、维持大气平衡,保护着地球的(de)生(shēng)态(tài)平衡(héng),是国家及(jí)其重要的资源。保护(hù)森林资源(yuán),改善生(shēng)态环境(jìng),是(shì)生(shēng)态(tài)建设的主(zhǔ)要目标,也是林业(yè)建设的一项重要内(nèi)容。
在林业的生产中,森林火灾是严重(chóng)威胁(xié)林业生产的重大(dà)灾(zāi)害之一,火灾会对(duì)森林造成严(yán)重的破坏,不但破坏森(sēn)林(lín)资源,而且(qiě)制约着(zhe)林业的可持(chí)续发展。如何解(jiě)决(jué)森林防火的问题,成为林业工作(zuò)的重(chóng)中之重。
在林(lín)业(yè)的执法管(guǎn)理中,毁林开垦、乱占林地,乱砍滥伐,破坏森林资源等违法行(háng)为(wéi)时有发生,如(rú)何有效的监测森林资源(yuán),并对(duì)破坏森林资源的违法行为(wéi)及时发现并有(yǒu)效取证(zhèng),也给森(sēn)林资源的科学化管理提(tí)出了挑战。
传统人工巡检方式,劳动强度大(dà),效率低,且(qiě)信息获(huò)取不准确,而卫星对森林资(zī)源(yuán)的信(xìn)息获取,由于(yú)获取(qǔ)周期长,时效性差,无法满足实(shí)时监控的需求。传统载人飞机(jī)改善了时效性差、人工(gōng)巡检的问(wèn)题(tí),基本满足(zú)实时监测的(de)需求,但在森林(lín)火灾等(děng)环境(jìng)恶(è)劣的环境下,飞行 将会受到严重威胁,且(qiě)其受环(huán)境、空域等(děng)影响(xiǎng)较大,维护成本较高(gāo),不(bú)能(néng)满足林业(yè)的(de)日(rì)常化管理。寻(xún)求一门(mén)新的高科技(jì)手段(duàn)应用(yòng)到(dào)森林资源监测、森(sēn)林防火及林(lín)业执法中,已成为林业管理的一项迫在眉(méi)睫、亟(jí)待解决的重大(dà)课题。
无(wú)人机技术,是(shì)指(zhǐ)飞机(jī)不(bú)需要驾驶员,人在陆地上即(jí)可通(tōng)过(guò)程序实现对飞机的远程遥控。且可通过飞机上(shàng)带的任务载荷(hé),如可见(jiàn)光相机、多光(guāng)谱相机及视频等传感器,完成对目标地区的监控(kòng)。无人机技术具备的成本低、操作简单、便捷运输且风险性低等特点,使得(dé)其已(yǐ)在国土(tǔ)资源调查、应急救(jiù)灾(zāi)、城市规划等诸多领(lǐng)域中得到(dào)了突破(pò)性的运(yùn)行与发展。而将无人机技术应(yīng)用于林业生(shēng)产(chǎn),不仅可(kě)有效减低人(rén)工作业量,还可实现对林业生(shēng)产各个环(huán)节的实时监控,有效预防(fáng)林(lín)业火灾及(jí)意外自然灾害等(děng)现象的产生,从而(ér)提高林业生(shēng)产的经济(jì)效(xiào)益。还可提高(gāo)执法管(guǎn)理人员的技术水平,有效保护森林资源。
一、无人机(jī)在林(lín)业中的应(yīng)用需求

无人(rén)机在林业资源调查、森林病虫(chóng)害防护(hù)、森林防火、林业执法管理(lǐ)等方面有独(dú)特的优势,可对山林快速实(shí)施巡查监测,获取森(sēn)林资源准(zhǔn)确信(xìn)息,及时发现偷盗砍伐森林等违法行为,是林业管(guǎn)理的(de)“空中保护伞”。
1、森林资源调(diào)查
森林调查(chá)是为及时掌握森林资源的数量、质量和生(shēng)产、消(xiāo)亡的动态规律及其与自然环境和经济、经营等条件之间的关系,便于国家(jiā)制定和调(diào)整林(lín)业(yè)政策(cè),编制(zhì)林业计划,以(yǐ)**森林资源在国民经济建设中得到充分利用。
林业调查(chá)工(gōng)作量大,爬山涉水困难大,强度高,且一般林业调查周期要求更(gèng)短,数据要求更精细,无人机遥感系统具备机动、灵活,可快速(sù)到达作业区域,受地形、天气环境影(yǐng)响较小,可实时获取森林资(zī)源的高清航拍(pāi)数(shù)据(jù),基本承(chéng)担样地调(diào)查任务的(de)能力。无人(rén)机可(kě)获取高(gāo)分辨率的正射影像(xiàng),调查人员(yuán)无需户外,即可获取林木类别、分布范围、面积等准确(què)数(shù)据,有效减少外业工作时间,降低劳(láo)动(dòng)强度,提高工作效率。
森(sēn)林面积计算
二、专项调查
1、森林病虫(chóng)害监测
利用无人机(jī)航(háng)拍技术,可从获取的(de)高分辨率影像中,**定位(wèi)枯死木,变色(sè)树,异(yì)常林分(fèn)布,辅助判(pàn)断森(sēn)林健康(kāng)、受损(sǔn)程度(dù)等(děng)级,确定(dìng)林业受病(bìng)虫害的影响范围,面积等情况,具有 快速,检(jiǎn)测范围大,识别方位准确,组织实施灵(líng)活(huó)等优点(diǎn),尤其对于(yú)山高路险等人员难(nán)以到达的复杂地(dì)域的(de)检测具有(yǒu)不可替代的优势。
病虫(chóng)害监测影像(xiàng)图
2、造林面(miàn)积核查(chá)
通过无人机获取的高清晰航(háng)拍影(yǐng)像(xiàng)可获取湿地和荒漠化沙化土地范围,**计算植树造林面积,株树,还(hái)可通过死亡株(zhū)树及总株(zhū)数获取计算成活(huó)率与死亡率,用于(yú)林(lín)业管理的(de)成本计算及(jí)造(zào)林规划,且通(tōng)过正射影像还能定位到需要补植的树木(mù)位置。

造林航拍图
3、森林防火救灾 当林(lín)区发生火(huǒ)灾时(shí),火场的能见度较低,传统的载人飞机飞到火(huǒ)场上方,观察员(yuán)是(shì)无法将(jiāng)火场的(de)具体情况看清(qīng)楚的,还会给自身飞行带来危险(xiǎn)。无人机搭载相机、视频等传感仪则可飞入灾区上方,拍摄灾区(qū)照片或视频,传递给地面救灾(zāi)人员,完成火情侦(zhēn)查和火灾探测的任务。而在(zài)环(huán)境(jìng)恶劣,可见(jiàn)光(guāng)相机无(wú)法工作时,还(hái)可搭载红(hóng)外成(chéng)像(xiàng)系统(tǒng),其可以克服雨、雪、雾等恶劣的气候条件限(xiàn)制,在夜晚的时候也可(kě)以正常(cháng)工(gōng)作;又能够在火(huǒ)灾发生后(hòu),穿透浓烟进行捕捉火(huǒ)势实(shí)时(shí)状态(tài),为现场指导扑火(huǒ)工作提供参考。
红外(wài)成(chéng)像系统还(hái)具备测温(wēn)功能,从其成像系(xì)统上可获取(qǔ)温度异常(cháng)点(diǎn),便于火源的即时发现,减(jiǎn)少火(huǒ)灾发生造成的损(sǔn)失。

森林火灾航拍影像(xiàng)及红外影像
4、林业执法管理
无(wú)人机搭载(zǎi)视频传(chuán)感器、可见(jiàn)光相机,可用于森林资源的日常巡检,其快速(sù)响应能力,可大大提高林业执法部门的(de)作业(yè)效率(lǜ)。如(rú)在接到盗伐林木案件,可携带无人机快速(sù)赶到(dào)现场,对盗伐林木进行(háng)航拍,**获取盗伐滥伐的面积,株树,加(jiā)强对非法采伐的监控。
而在违法(fǎ)征占林地(dì),毁林开荒等案件中,无人(rén)机又可通过(guò)航拍(pāi)影像快速(sù)获取(qǔ)影像图,分析出森林(lín)遭受破坏的地点和(hé)程度(dù),以(yǐ)便及时对征占林(lín)地,毁林(lín)开荒等毁林行为进行矫正和处置。