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无人机遥感技术在林业资源调查与病虫害防治中的应用

2021-05-10李保贵

花卉 2021年8期
关键词:遥感技术林木林业

李保贵

(勐腊县瑶区乡林业服务中心,云南勐腊 666313)

0 引言

病虫害问题一直是林业工作人员首要解决的问题,有效做好病虫害防治工作能控制病虫蔓延,保护林木,促进林木的可持续发展。无人机技术逐步推广,无人机遥感技术也在各个领域内被广泛应用,使用无人机遥感技术能有效勘察病虫害问题,准确搜集林木信息,不仅如此,使用无人机进行林木调查,不仅能提高速度,还能提升准确度。虽然,对于无人机的开发还在初级阶段,但对推动林业发展和病虫害的防治有推动作用,能让林木业可持续发展。

1 无人机遥感技术介绍

无人机顾名思义,不需要飞行员驾驶,从地面上可以直接控制机器,并观察和记录目标区域。由于无人机的特点和技术优势,以应用在导航、航空、计算机、农业、林业等多个领域,无人机遥感技术在林业行业也被广泛应用,用来提高调查的速度和准确度,让数据更可靠,保证林业的良好发展。无人机感应系统分为飞行器系统、信息获取与处理系统、测控及信息传送系统,每个系统都有不同的应用,具体如表1 所示。

表1 无人机遥感系统以及各系统的应用

2 技术优势

无人机技术的应用,让林木行业的信息调查变得更简单、更高效,不仅让信息调查的范围更全面,还能做到信息自动化处理,同时,减少成本,在预防病虫害的工作方面,能做到深度勘察病虫害的情况,为日后的病虫害治理提供了有效的数据。在林业行业中,使用无人机技术,大大提高了工作效率。

2.1 调查范围全面

在林业中,使用无人机压遥感技术,让林业工作人员更易于查看,通过使用无人机遥感技术,构建三维的立体的模型,能做到高效传输,数据准确。最重要的是,还能修改以及切割检测图像。使用无人机遥感技术所建立的DSM 三维模型,通过使用GIS软件,来测量距离等,能得到数据结果精准的等高线[1]。

2.2 自动化处理

使用无人机遥感技术,能获取高度精准的数据,无人机遥感技术能为计算、测量的准确度提供保障。要使用无人机进行航拍,首先要开启GPS 系统,其次,工作人员操作无人机进行航拍,最后,转化数据,让数据可读。

2.3 分辨率高

使用无人机遥感技术来采集、计算数据。可以根据图像内容,自动锁定区域内的信息,数据的输出格式非常标准,无人机在测量距离时,不用额外的软件辅助定位和测算。

2.4 反应速度快

大多数行业使用无人机遥感技术,都运用到数据采集和数据处理中。因为无人机遥感技术有反应速度快的特点,能迅速处理和计算数据。无人机遥感技术还有便利这一特点,不仅是使用方便,还能在电脑中正常运转[2]。

3 无人机遥感技术在林业资源调查

3.1 林木调查

过去,开展林业资源调查工作,需要具备大量的人力资源,并要进行实地勘察,调查的内容包括树种、林地种类等,这样的调查需要花费很多的人力、物力资源。近几年,在林业调查中使用无人机遥感技术,让林业资源调查工作更方便,使用无人机遥感技术能灵活的调查数据信息,并能直观地、影像化地提供信息。

3.2 有效检测病虫害

近年来,我国大力发展和建设林业,并取得了一定的效果。目前,林地资源生态系统还不够完善,其主要原因是病虫害。病虫害威胁林木的健康,病虫害繁衍速度快,大面积的病虫害会侵蚀整片林木,因此,加强病虫害的防治非常重要。无人机遥感技术能做到有效检测病虫害,无人机遥感技术检测范围广,检测数据非常精准,对目标区域内的病虫害问题,能做到实时、有效检测。比如使用低空多翼无人飞行器,并波段和指数的数据分析,能精准地判断出柑橘是否患有黄龙病,能帮助工作人员及时预防和防止病虫害问题[3]。

3.3 获取林地信息

使用无人机遥感技术,能准确、迅速、高效地获取林地信息,包括树高、林冠层、胸径、生物量等信息的获取。工作人员检测树高是为了获取树木生长具体情况、树木生长的环境条件,了解树木的具体情况。工作人员通过使用无人机,获取影像数据,并形成影响模型,通过计算,能得到数值精准的树高,为林业工作人员的后续工作提供帮助。

使用无人机遥感技术,能提高搜集林冠层结构信息的工作效率,并提升准确度。目前,在林木行业的信息调查中,有两种常用的方法,第一种是面向对象发,这种方法是利用图像,结合纹理、光谱完成分割图像的工作,能快速获取信息。如果想快速获取叶面积指数、森林乔叶覆盖率等信息,还可以使用估计法[4]。

判断树龄或质量如何,需要从胸径和蓄积量这两个因素来看。工作人员通过无人机获取胸肌或蓄积量信息,只要通过影响、激光雷达得到数据,利用数据建立模型,做到结果预测,使用这种方式能降低人力、物力等成本,还能提高调查的效率。

在林木行业中,使用无人机遥感技术,能获取大量的可利用的信息,这种获取信息的方式成本不高,是最值得应用的技术。如获取不同的信息技术,可以搭载不同的传感器,通过收集、影像、计算等程序,得到精准的调查结果。通过无人机航拍能获得更高分辨率的影像数据,从获取的影像数据中,能分析反映出林木树高、林冠层等相关信息[5]。

4 无人遥感技术在病虫害防治中的应用

4.1 使用无人机,有效监控林木病虫害具体情况

使用无人机技术,加深了传统检测技术和区域的深度,无人机技术能手动监控,无人机技术可以手动操控,能跟踪了解病虫害的发生情况和演变趋势,根据病虫害具体现状,制定防治方案。使用无人机遥感技术,通过不同方式传输结果,并预警结果公开,让林业部门清晰地了解森林的具体情况,以及病虫害发展现状。通过宣传病虫害的防治政策、病虫害的危害等,提高防治意识,采取有效措施,解决问题。

4.2 利用无人机技术,开发治疗病虫害问题的程序

在林区内,有些地区难以进入,有些地区进入难度大,这些地区地势险峻,信号质量差,如要进入不仅需要较高的经济成本,还需承担非常大的风险。工作人员可以借助无人机技术,实现信息调查,无人机可以远程操作,并能对病虫害的特征和所在地区进行实时数据勘测,在治疗时,选择科学的药物用喷洒的形式进行防治,不仅让成本减少,还能提高工作效率,减小了林业工作人员的工作风险[6]。

4.3 无人机遥感技术的病虫害防治应用

传统的病虫害治理技术不能从跟上去除病虫,加大了病虫害的难度,甚至会导致病虫害反复出现。林业、农业使用药物进行驱虫,其原理都是抑制虫害生长,不仅没彻底去除病虫,还会造成生态系统的破坏,导致治理失败。要更有效地控制病虫害,就要多元化的使用治理手段,不只使用化学农药喷洒这一种方法,还要做好预防工作,实施全面控制病虫害的方案,无人机技术是很好的辅助工具。使用无人机技术,能提高预测病虫害的准确度,最大限度控制病虫害问题[7]。

5 结语

无人机遥感技术与传统技术相比,无人机遥感技术具有很大的技术优势,在林业行业中的传统检测方法基础上,还能做到更高效、更快速、更准确,因此,无人机被广泛的推广和使用。无人机遥感技术不仅能有效地检测自然灾害,评估林木资源、生长环境等,还能有效控制和预防病虫害问题,为林业的可持续发展提供重要保障,无人机遥感技术的优势非常多,因此,对无人机遥感技术的应用和病虫害的防治要多加开发和重视。

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