无人机技术在林业调查规划设计中的应用研究
陈用影
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陈用影,. 无人机技术在林业调查规划设计中的应用研究[J]. 设计研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157034.
摘要:
为了提高林业调查规划设计的有效性,加强了对无人机技术的应用和研究。本文通过对无人机技术特点的分析,保证了林业规划设计的合理性。同时,这种新技术不仅能够降低人工作业量,还能够对林业生产和调查的所有环节进行全面监控,进而加强对林业火灾等自然灾害的有效预防。
关键词: 无人机技术林业调查规划设计
DOI:10.12721/ccn.2022.157034
基金资助:

无人机属于一种携带方便以及智能化程度强的设备,可以同时执行多种任务。特别是此设备在我国林业调查规划设计中的应用,能够对事故发生地进行准确定位,通过对数据的有效传输,保证林业调查结果的准确性。

一、无人机技术的应用优势

现如今,在我国遥感通信和飞行控制等先进技术高速发展的背景下,无人机的性能得到了一定提升,其功能也得到了扩展。相关学者在对当前的无人机技术特点进行分析时,发现其操作简单,所携带的影像系统在运行中,拥有比较先进的卫星监测性能,在这种情况下得到更好地反馈。在此基础上,还可以结合需要,对飞行区域和飞行高度等进行科学化设计,加强与其他监测方式之间的积极配合,实现对林业内容的无缝衔接,保证监察的有效性。

其次,此技术还具有分辨率高和数据准确等特点。主要是因为无人机主要是以发达科技为基础,通过应用分辨率较高的数字技术,获得更多的数据信息。通常情况下,其距离地面不可以超过1km,这个时候所得到的图像分辨率区间在0.1~0.5m之间。所以说,这种技术在对林木与其他林业资源进行测量时,要注意细节的清晰性,实现对林业面积的统计,保证林业资源核查的准确性,提高整体的分辨率。

此外,无人机场地还具有非常好的包容性,重量与体积可以很小,非常利于在环境复杂的林区进行起降。特别是在森林调查中的有效应用,可以及时找到适合的起降场地,避免环境等因素对无人机运行和林业调查结果的影响。在对森林的资源分布情况进行调查,要想保证调查结果的准确性,为我国的林业调查规划设计工作提供条件的,需要加强无人机技术在其中的有效应用,在明确我国森林资源分布情况的基础上,开展其他的调查工作活动。现阶段,在对我国森林资源分布调查方式分析时,发现其主要经历了航空影像拍摄调查和数字化遥感技术等,但是这几种方式对人工操作的依赖性大。无人机作为一种新技术,灵活新比较高,可以保证调查结果准确性的同时,减少误差。

二、无人机在林业中的应用要点

(一)外业航飞
无人机在进行作业时,要提前选定调查小班,对航线进行合理化设计。最好天气合适的基础上,对调查地点进行选定。如果其属于手动飞行,要对无人机的相机镜头设置为 90°,让其垂直向下进行拍摄。同时,还可以结合具体的需要,手动进行更改。实际航拍过程中,要在没有添加像控点的基础上,注意航飞的高度与速度,保证成图的精度。

比如,在某个航次中,飞行高度比较高,其误差也比较大。在此航飞中,无人机的飞行速度如果比快,航拍范围就越大,但是其会对精度带来影响。因此,在进行林业调查作业时,要注意对飞行高度和航线速度的科学设定,等到其满足工作需要后,才可以保存任务,做好起飞工作。

在起到前,要将飞机放置在空旷平坦的地面上,等到卫星连接成功后,对周边的环境与顶部环境安全进行确定,科学规划航线,然后开始执行航飞任务。要想保证飞行的安全,还要时刻关注飞行的状态,当电量不足时需要及时取消任务。

(二) 前期准备

首先要根据林业调查的具体内容,科学选择起降地点。同时,还要对测区的地形图和卫星影像图进行分析,在此基础上选择通视条件好和交通便利的起降地点。由于民用无人机的最大升限一般为500 m,所以在应用此设备前,要重点了解起降点,对测区周围的山峰和海拔高度等进行调查,主要是为了避免因为飞行高度不足,出现撞山等事故。

其次,要对航线进行合理化规划。结合多次对的飞行试验,对航线进行规划。由于大部分山区情况要比平原地区复杂,要想保证其飞行的安全性,一定要保证有充足的电量进行返航,为外业的顺利进行提供条件。在GIS 软件中,可以对需要调查的内容进行科学航线规划,如果小班的范围比较大,需要规划多条航线,做好无人机飞行前的准确工作。

(三)健全森林防火监测系统

调查发现,火灾会对我国生态环境造成比较大的破坏,其不仅会焚烧多种森林树木,还会对生态平衡带来影响。因此,在具体的林业管理中,一定要加强对森林防火工作的重视。但是,大多森林都没有人工规划和开发,这会导致森林的内部情况比较复杂, 在一定程度上增加了救火工作的难度。以前,在森林救火中,即便应用运输机,也不能保证救火的安全性。

然而,无人机技术在其中的有效应用,能够在健全森林防水监测系统的基础上,及时发现其中的问题,帮助救火人员做好控火灭火工作。同时,可以利用无人机技术对森林的具体状况进行全程监控,及时将林场中的信息传递给后台的管理人员,帮助救火人员加强对火势的有效控制,避免火势蔓延,为其提供巨大的帮助,保障救火工作的有序。此外,此技术在救火中的有效应用,还可以减少救援活动中人员的伤亡数量,为人们的生命安全提供保障。

(四)做好内业处理工作

 林业调查和规划人员在完成外业相关任务后,要加强对内业的有效处理,主要应用Pix4D mapper 无人机,实现对相关数据的有效处理,对航飞影像等进行全自动拼接,让其生成测区正射影像。在相关的测绘领域,技术人员要对无人机航的布设像控点进行科学化设置,保证测定的准确性和规范性。如果不进行像控点测量,需要对无人机的影像数据进行有效处理,结合相关的经验,保证航飞影像的精确性。

但是,在实际的林业航拍过程中,山区中所布设的像控点难度比较大,并且这种像控点的测量,一般会应用 GPS-RTK 进行,其需要专业的仪器设备,但是基层的林业部门并不具备上述条件。这就需要加强对无人机技术的有效应用,应用其所产出的正射影像图,不断提高调查的精度。通常情况下,还需要对地面植被的现状进行调查,为日后的林业工作提供参考。

结束语

总之,大数据时代背景下,要想保证我国林业调查规划设计的有效性和合理性,需要加强无人机技术在其中的应用,通过科学规划航线,做好前期准确工作等,提高林业调查精度,保证数据信息获得的准确性。同时,相关技术人员要掌握当前无人机技术的应用方法,强化自身的信息化管理和操作水平,为我国林业调查规划设计工作的顺利进行提供条件。

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