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关于林业调查规划设计中3S+无人机技术的应用
摘要:无人机技术在林业调查规划设计中的应用,不仅功能多样化,而且在操作方面也具有便利条件,可以实现对信息的大范围收集和利用。基于此,本文结合3S技术+无人机技术的相关理论,总结3S+无人机技术在植被资源调查、灾害调查、野生动物资源调查等方面的应用,希望为提高3S+无人机技术在林业调查规划设计中的应用水平提供参考。
关键词:林业调查规划;3S技术;无人机技术
林业调查规划设计工作一直以来都是林业工作中的重点,也是不容忽视的基础组成部分之一,对林业健康稳定发展具有非常重要的影响和作用。传统形势下的调查规划设计工作在开展时,需要耗费的时间比较长,精准度也比较低,无法满足目前在林场日常经营管理中的 个性化要求。而在目前现代化社会发展形势下,通过3S+无人机技术的应用,可以提高林业调查规划设计的效率和质量,实现精准定位,同时还要保证整体应用效果,为林业调查规划设计效果提供技术支持。
1无人机技术在林业调查规划设计中的应用特点
1.1功能多样化
无人机在投入正式使用的时候,其自身具有非常多的功能作用,具有多样性的特征,同时无人机的配置较多,较为灵活,所以在实际应用过程中,可以根据实际要求,对无人机的配置和应用等进行适当的调整和优化,保证将无人机在林业调查规划设计中的作用充分发挥出来,以便完成各种条件下的调查任务。与此同时,无人机在使用时,其还具备云台负载物的功能,可以适当进行调整和优化,将其多样化的功能作用充分发挥出来。在针对无人机系统进行设计的时候,还要强调其兼容性以及适应性等特征,这样才能够为无人机技术的应用效果提供保证。
1.2操作方便
无人机技术在林业调查规划设计中的引入和利用,该技术在操作时需要投入的成本并不是很高,可以满足多种不同类型勘测任务等方面的个性化要求。与此同时,无人机技术等应用具有较强的灵活性特征,可以实现对勘测风险的有效规避,更重要的是可以针对部分高难度勘测任务进行推进[1]。此外,无人机技术的应用,具有较强的自由行特征,尤其是在面对各种不同类型的外界影响因素和条件时,具有非常强的适应性特征,并不需要对其他的因素条件进行分析就可以实现,甚至部分人员无法进入的区域,也可以通过对无人机的合理操作来实现勘测。无人机技术在实际应用中需要投入的成本较少,操作难度也并不是很高,在整个监测环节可以根据实际要求,确定是否需要使用无人机技术,以此来体现出无人机技术的应用便利性特征。
1.3信息收集效率高
无人机技术近年来的整体发展形势良好,受到人们的广泛关注和重视,尤其是在3S技术+无人机技术结合应用的背景下,整体应用范围不断扩大。该类型技术在实践中的应用,不仅可以实现对大范围内数据信息的收集、获取和分析,而且整体的获取速度非常快。尤其是在各项任务执行和实施中,可以快速的拍摄到对应画面,保证勘测数据结果的准确性和有效性,为后续的各项研究提供支持[2]。新时期背景下,各种技术的整体应用范围不断扩大,5g也逐渐应用在实践中,有利于保证信息在收集时的效率得到提升,尽可能降低操作门槛,为无人机技术的应用和发展提供支持。
2 3S+无人机技术的应用理论依据
3s技术+无人机技术在林业调查规划设计中的应用具有实质性意义,其中3S技术主要是指RS技术、GIS技术以及GPS技术,这些都是其中不可或缺的重要组成部分。首先,RS技术的应用,主要是指遥感技术,在林业调查规划设计工作中通过对遥感技术的合理利用,有利于对远距离信息数据的收集和分析。遥感技术在的应用,与现场观察手段等展开对比分析,不仅信息的收集速度快,而且操作便捷,更重要的是可以针对区域范围内的气候条件以及森林资源等形成全方位的监测和分析,在保证监测结果准确、合理的同时,可以满足目前林场提出的个性化需求[3]。其次,GIS技术是指地理信息技术,该技术在林业调查规划设计中的引入和利用至关重要,相关单位以及工作人员需要通过对该技术的利用,实现对地理信息相关各种数据参数的整合和分析,对数据信息库进行合理的构建,这样才能够为林场的调查规划设计等提供可靠的数据信息作为支持。此外,目前在我国北斗导航卫星系统的应用范围不断扩大,其也是GPS技术中的重要组成,具有较强的代表性特征。目前我国已经相继完成了有关北斗导航卫星系统的部署,尤其是在林业调查规划设计中,通过对3S+无人机技术的应用,可以实现对信息的收集、利用,以此来提高林业的高效化管理水平。
3 3S+无人机技术在林业调查规划设计中的具体应用
3.1 3S+无人机技术在植被资源调查中的应用
随着科技的快速发展,3S技术与无人机技术在植被资源调查领域的应用(如图1所示),不仅可以提高调查效率,而且还可以扩大调查的覆盖范围,对生态环境保护和可持续发展具有重要意义。首先,GPS技术通过全球定位系统提供精确的位置信息,确定植被分布的位置、密度和形态特征,从而实现大规模、高精度的植被资源监测,比如在森林砍伐监控中,对不同时间的GPS数据展开对比分析,根据对比结果可以快速准确检测出植被面积的变化情况。其次,通过遥感技术的合理利用,可以利用不同波段的电磁辐射信息来关注植被的生长状况,通过对这些数据的分析,可以获取植被类型、健康状态、生长速率等信息,甚至在某些情况下,还能预测未来的植被变化趋势[4]。比如通过分析植被的反射光谱,遥感技术可以识别出不同种类的植物,为制定植被保护和恢复策略提供科学依据。
无人机技术的发展为植被资源调查提供了更灵活和高效的方法。与传统的地面调查方法展开对比分析时,无人机可以飞越陡峭山地、深密林区等过去调查方法难以到达的地区,有利于扩展植被资源调查的范围和深度。同时,无人机搭载的高分辨率相机和传感器可以收集植被高度、叶片覆盖情况、土壤湿度等地面无法获取的详细信息,对精细化管理植被资源具有实质性意义。此外,通过无人机的实时数据传输功能,调查人员可以在现场快速分析数据,以便及时做出决策,保证工作效率得到提升,在灾害评估中,无人机可以迅速飞抵受灾区域,拍摄受损植被的高清照片,为评估植被损失情况提供参考,以便为灾后恢复工作提供支持。
3.2 3S+无人机技术在灾害调查中的应用
3S+无人机技术在灾害调查中具有直观重要的作用,不仅能够快速、准确的收集灾害现场各种数据信息,而且还可以为各项决策制定等提供辅助帮助,是现代灾害管理中不可或缺的重要技术手段之一(如图2所示)。3S+无人机技术在灾害调查中的应用,主要集中在三维空间数据获取、实时监控、精确测量以及高效数据处理等几个方面,首先无人机搭载高分辨率相机、多光谱传感器、热红外相机等设备,可以迅速获取灾区的高清图像,评估灾害的影响范围和程度,同时使用激光雷达技术,无人机能够生成灾区的三维地形模型,将地面的破坏情况和结构损坏等情况直观的呈现出来。其次,一般在灾害发生后,无人机可以频繁飞行,实现连续的数据采集,帮助跟踪,对洪水涨落、山体滑坡移动等灾情变化进行实时跟踪分析,尤其是在在通讯基础设施受损的情况下,无人机可以直接搭载通信模块来提供临时通讯链路,为救援指挥信息的高效、稳定传输提供保证。此外,通过利用无人机搭载红外热像仪和高光谱传感器,在夜间,或者是复杂环境中快速定位潜在受困人员,根据评估结果,无人机可以精准投放救援物资到特定区域,以此来提高救援效率[5]。另外,对森林火灾、水土流失等自然灾害,无人机可以定期飞行,收集植被覆盖、土壤侵蚀等信息,为生态恢复提供科学依据,特别是在灾害恢复期间,无人机可以持续监测道路修复、房屋重建等重建项目的进展,以便及时提出有针对性的控制措施。
3.3 3S+无人机技术在野生动物资源调查中的应用
在野生动物资源调查中,3S技术与无人机的结合可以提高调查效率、准确性和覆盖范围,由于无人机装备GPS模块可以实现精准定位,在跟踪动物迁徙路线、监测栖息地变化等方面具有非常重要的影响和作用。通过对GPS数据的收集和利用,可以对动物活动轨迹图的构建提供支持,进而分析其行为模式和偏好区域,同时通过集成地图数据,无人机能够规划出避开人类活动区域、高压线等障碍物以及保护生物通道的飞行路径,这样不仅可以减少对野生动物的干扰影响,而且可以为调查的全面性提供支持。在野生动物资源调查中,无人机可以携带高分辨率相机,从空中获取动物的清晰图像,以便从中精准识别有关动物的物种、年龄、健康状况等信息,为后续评估和分析种群数量、性别比例、繁殖状态等方面提供数据支持。需要注意的是如果是在夜间,或者是光线不足的条件下,红外摄像机能捕捉动物的活动,为夜间活动的动物种群研究提供技术支持。此外,通过对GIS软件的合理利用,可以将地形、植被覆盖、水域分布等各种空间数据全部都整合到一起,对野生动物的生境需求、迁徙路径以及可能会受到的威胁因素等进行综合分析,为制定保护策略和管理计划等提供参考。通过机器学习算法,可以分析历史数据,预测动物的活动模式、种群动态,有利于为长期保护工作的全面有序开展提供科学依据。另外,通过对无人机的合理利用,可以对目标实现持续性的追踪,也就是在人迹罕至的地区也可以得到合理利用,或者借助无线通信设备,无人机可以将收集到的数据实时传输回地面站或云平台,为后续的分析和决策提供可靠依据。由此可以看出,3S+无人机技术在野生动物资源调查中的应用,不仅可以强调调查的科技含量,而且还可以提高工作效率,为生态保护和可持续发展提供支持。
3.4 3S+无人机技术在绘制林业专题图中的应用
在针对林业专题图进行绘制和处理的时候,传统形势下相关部门以及工作人员多数都会选择利用纸质的地形图来进行操作。这种类型地形图在绘制时需要投入的成本较高,但是却无法保证其较高的精准度,更重要的是制图过程中需要等待的成图周期比较长。此外,纸质地图基本上都是以手工绘制的方式位置,并没有结合信息化以及其他高新技术,所以很难实现自动化以及系统化的绘图操作。而在新时期背景下,在3S+无人机技术不断快速发展的基础上,可以实现对各种数据信息的收集和利用,各种资料的来源也从地形图逐渐演变成为遥感信息。各种不同类型的林业调查数据再利用信息技术进行专题汇总和分析之后,可以生成对应的专题图,这样不仅能够从根本上保证绘制的精准度得到提升,而且还可以为绘制的效率和质量提升提供支持,以此来满足林场在日常运营和发展中的基本需求。
4结语
3s+无人机技术在林业调查规划设计中的应用具有非常重要的影响和作用,不仅可以保证林业调查规划设计的质量和效率得到提升,而且还可以为林业的发展提供技术支持。基于此,相关部门以及管理人员要对3s+无人机技术有正确认识和了解,将技术合理应用在各类资源调查中,保证调查结果的准确性和可靠性,为林场的可持续发展提供支持。
参考文献:
[1]潘军,胡远春.林业调查规划设计中3S+无人机关键技术分析及应用[J].造纸装备及材料,2023,52(04):151-153.
[2]沈建波.基于林业调查规划中GIS技术的具体应用研究[J].信息记录材料,2022,23(07):138-141.
[3]张燚.林业调查规划设计在林业生产中的应用[J].乡村科技,2022,13(06):107-109.
[4]马莉.论“3S”技术在林业调查规划设计中的应用[J].广东蚕业,2021,55(11):95-96.
[5]赵兴强,梁丽华.“3S”技术在森林资源调查规划中的应用分析[J].乡村科技,2021,12(29):109-111.
作者简介:游兴荣(1997.09)女,土家族,湖南省常德市,本科,助理工程师,主要从事林业调查规划设计方向工作


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