浅谈无人机技术在林业调查工作中的应用

随着我国航空技术的不断发展,无人机技术日益成熟,被广泛应用于林业调查中。与传统的林业调查方法相比,无人机和遥感技术结合应用能够有效提升林业调查的速度和效率,同时也可获得高分辨率的影像资料,为林业调查工作提供更加科学精准的数据信息。基于此,对无人机具有的技术特点和手段优势进行分析,探究无人机技术在林业调查中的作用和具体应用。     

浅谈无人机技术在林业工作中的应用

随着经济不断发展,无人机技术水平的不断提升推动了无人机在林业、气象、农业等多个领域的应用,在监测、探测以及信息采集等方面发挥着重要作用。基于此,简要分析无人机和无人机技术的基本内涵,探究无人机技术在林业工作中的具体应用。     

林业管理中无人机的应用价值浅析

林业是重要资源之一,森林具有防范风险、净化空气以及涵养水源等重要功能,是人们生活发展的基础资源之一。林业管理中,乱砍滥伐现象时有发生,森林火灾严重威胁林业生产,森林病虫害为害了林业生产的经济效益和安全。无人机具有高效率、低成本的优点,将其应用于林业管理中,能够有效提升林业管理效率。基于此,就林业管理中无人机的应用进行探究。     

基于无人机遥感影像的高精度森林资源调查系统设计与试验

为了实现林业的可持续发展,满足当今森林资源的精准化监测和信息化管理,该文以无人机航拍影像为数据基础,充分结合摄影测量技术、无人机影像后处理技术、地理信息系统技术和林业资源调查管理技术,构建了适用于林业调查和管理的专业森林资源调查系统。该系统以C#为编程语言,结合ArcGIS Engine10.2嵌入式组件技术开发而成,利用无人机影像实现高效快捷的林地空间区划、面积平差和高精度大比例尺的森林小班调查、信息提取等功能,可实现资源数据库的及时更新,极大地缩短了传统调查模式的调查周期,实现了森林资源的科学化管理。以辽宁老秃顶子林场作为试验区,利用1st Opt优化分析软件引入决定系数、估计值的标准差等评定因子,确定试验区冠径、树高、胸径之间的最优模型。同时基于试验区获取数据对系统进行了精度验证,结果表明,该系统获取坡度和高程的相对误差分别为5.17%和5.41%,株树密度、蓄积量的相对误差为2.68%和4.01%。     

我国林业遥感技术的发展及应用

林业资源是人类重要的生物资源,涉及林业资源的调查和监测工作专业性强,工作量大。遥感技术作为一种空间探测技术,在林业资源调查和监测方面发挥了积极作用。本文从我国林业遥感技术的起步开始,介绍了我国林业遥感技术的发展历程,并从森林资源调查、森林信息提取、森林动态监测和林业执法监察方面总结和分析了林业遥感技术在我国林业中的具体应用,为林业遥感技术的进一步研究和应用提供参考。     

GIS技术在林业调查规划中的应用及发展趋势

在林业调查规划设计中应用地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS),能有效提高林业调查规划设计的科学性与合理性.在探究GIS技术及其应用优势的基础上,探讨GIS技术在资源清查、数据管理、森林经营方案制定、林业制图及遥感图像处理等诸多方面的应用,并对GIS技术未来在林业调查规划设...     

无人机系统在森林防火方面的应用分析

森林是人类生存不可或缺的一部分,它美化了人类居住环境的同时,还为人类特供了生活和生存所需的宝贵资源。但火灾对森林的危害是极其严重的,其发生具有随机、不确定性,来势凶猛,发展迅速。传统的防火方式需要浪费大量的人力物力,且防护效果不理想。近年来,无人机的发展迅速,它具有无人驾驶、监测精准、机动灵活和可24 h不间断进行监测等方面的优势,弥补了传统的森林防火方式的不足。因此,无人机系统在森林防火方面非常值得应用和推广。基于此,阐述无人机系统在森林防火方面的应用及其发展。     

基于物联网的智慧林业可持续发展策略

随着物联网科技的迅速发展,传统的森林管理系统也将逐步向数字森林、智能林业等方面发展,在发展的过程中,物联网将是十分重要的技术手段.从物联网与智慧林业的技术特征、发展情况入手,分析二者在实践过程中存在的关键设备选择不够精准、人才难以融入发展等问题,并提出针对性的改进策略,即政府需加强智能林业经济补助、推动物联网森林防火技...     

营林技术对森林病虫害防治的作用

随着我国经济社会不断发展,营林技术更加先进,在森林病虫害防治中能起到积极作用.病虫害防治始终都是林业管理工作的重点,为保证森林树木的成活与生长,需要十分注重对病虫害的防治.为有效提升森林病虫害防治能力,林业管理人员将营林技术应用在病虫害防治中,采取注重种植区生态建设、加强森林管理与养护、注重病虫害监测预防等有效措施.     

林业决策支持系统(DSS)应用综述

随着生态学的发展以及环境和资源问题的日益突出,林业管理已经从单目标(如木材生产、生态防护、生物多样性保护等)传统林业管理发展到强调生物多样性保护和生态-经济-社会综合功能的多目标可持续林业管理。由于森林系统的高度复杂性和多尺度性以及林业管理的多目标性,林业决策支持系统在帮助森林经营管理者确定经营目标、设计经营管理计划、评价气候变化和管理方案对森林生态系统影响方面具有难以替代的作用。森林动态模型和生境适应性模型是林业管理决策支持系统模型框架中的核心组分,通常结合在一起研究气候变化和林业管理方案对森林生态系统各种生态功能和服务价值,尤其是生物多样性的影响。本文在介绍生境适宜性模型和森林动态模型研究历史和现状的基础上,结合国内开发的两个林业决策支持系统和国外开发的一个决策支持系统,就决策支持系统的结构和研究现状进行综述,并对中国林业管理支持系统开发进行展望。     

农用无人机避障技术的应用现状及展望

随着中国农业现代化稳步推进,农业生产对农业机械的需求日益增长,农用无人机因其广泛适用于地面机械难以耕作的农业区域,在实践推广应用中已表现出明显特点和优势。随着精准农业航空技术的进一步发展,实现障碍物的自主识别与实时避障是农用无人机智能化发展的必然趋势之一。然而,农田作业环境复杂、障碍物类型多变,实现农用无人机的实时避障仍任重道远。为提高航空植保作业的安全性,对农田环境中的障碍物进行了分类,并提出了作业视场的避障分区及各区避障策略。通过对比分析国内外农用无人机避障技术的应用现状及各类避障传感器,并剖析中国农用无人机避障问题中存在的不足,展望未来农用无人机避障技术的研究方向和研究热点。该文可为中国农用无人机避障技术的有序发展提供参考。     

智能植保机械专题数据库设计技术研究

传统植保机械不仅机械化、自动化、精确化程度不高,而且施药效率较低下,浪费的农药对环境造成了巨大的污染。因此研究智能化植保机械迫在眉睫,以减少防治成本,提高农药使用效率,保护生态环境。在分析植保机械发展现状的基础上,针对智能植保机械分析了建立数据库的必要性,开发完成了包括气象数据库、林木病虫害管理数据库、植保机械数据库、气候条件与喷施农药决策系统、植保机械作业决策系统在内的智能植保机械专题数据库,为科学合理地利用气候条件,提高林木病虫害防治效果提供科学依据和技术支持。     

基于树冠最高点和地面树干中心的森林影像点云配准方法

为了弥补无人机和地面不同观测视角导致的森林信息缺失以及不同平台摄影测量影像点云难以高效配准的问题,该研究基于无人机和地面摄影测量构建森林三维影像点云数据,以提取的无人机树冠最高点和地面树干中心为关键特征点,参考由粗到精的配准思路,借助特征点在3D和2D的映射关系以及改进的模拟退火算法和迭代最近点算法,提出了一种适合于无人机和地面不同观测平台的森林影像点云配准框架。测试结果表明,相较于银杏树和楸树而言,杨树对关键点匹配影响较大（杨树1.13 m > 楸树0.75 m > 银杏树0.52 m）,不同树种对粗配准影响较小（杨树0.13 m > 银杏树0.08 m > 楸树0.07 m）;所提方法在不同树种组成的6块典型样地上表现出色,平均精配准误差分为0.06 m,有效实现了无人机和地面平台影像点云的精细化配准。研究结果可为森林资源调查、森林三维重建以及影像点云的推广应用提供有力的支撑。     

北京市八达岭林场森林健康经营研究

应用森林健康理论,分析得出威胁八达岭林场森林健康的主要因素为病虫害、森林火灾、森林组成以及林分结构不合理,森林粗放管理,气候干旱与雪折。提出了保护和恢复八达岭林场森林健康经营的目标与原则。研究认为,八达岭林场应构建地带性森林植被恢复,低质林分结构调整,生态疏伐,近自然化森林健康目标树经营,生态修复5种森林健康经营模式。通过八达岭森林健康项目区监测样地空间数据库、121个小班及其细班空间数据库的建立,结合所构建的具体模式,构建了八达岭森林健康示范区的240个细班经营模式。     

基于文献计量学的2001-2020全球农用无人机研究进展

在数字农业时代下,无人机或将成为推动农业数字化的一大关键。为了宏观掌握农用无人机的发展动态,了解农用无人机在国内外的研究前沿和应用热点,该研究基于Web of Science核心论文集、Derwent Innovations Index德温特创新索引数据库等5个数据源,采用数理统计及文献计量法对2001-2020年累计20年间农用无人机领域内发布的期刊论文及发明专利进行分析。分析结果显示,农用无人机从2014年起研究进展驶入高速,2016-2018年达到高热期,2020年农用无人机论文产出达1 232篇,专利达1 970件;中国、美国是农用无人机现阶段的主要研究国家,两者累计论文发表量超过总统计数量的45%,中国占21.43%,美国占24.60%,特别地,专利数量中国约占总数的83.41%,西班牙最早奠定了农用无人机的研究理论基础,其中,中美机构间、欧洲各国机构间研究合作联系较为密切;农用无人机论文的学科领域主要涉及遥感和环境科学,分别占论文总量的30.22%和24.79%,专利的技术领域主要涉及释放物质用飞行器、特殊用途飞行器及液体喷施设备,分别占专利总量的30.03%、23.66%和21.01%,具体研究内容分为农用无人机的平台搭建及农业应用两方面,农业应用包含农业信息采集及农业物料释放两类场景;目前的研究前沿为农业大数据挖掘及农业数字模型搭建,实际应用重心向低空遥感喷施、能源续航倾斜。综上,农用无人机仍处于活跃的发展状态,应用场景日趋丰富,纵向发展稍有阻滞,未来可能会在畜牧业和渔业上挖掘到崭新的研究应用方向。     

基于R树空间索引的植保无人机与植保作业匹配算法

为了充分保障植保作业的科学分配和植保无人机资源的合理配置,设计了一套高效的植保无人机植保作业匹配算法,为用户提供无人机与植保作业的快速匹配。为适应植保作业的并发性、时效性和准确性要求高的特点,该算法基于R树空间索引技术设计,实现了植保作业的区域查询功能与智能化无人机植保作业推荐功能。无人机植保作业匹配算法允许用户在地图上搜索任意矩形范围内的植保作业,也可以根据植保无人机用户当前位置和用户偏好推荐最佳的植保作业。该文在植保无人机作业匹配算法基础之上实现了植保无人机租赁与智能化调度系统,系统测试与分析表明,基于R树的无人机植保作业匹配算法具有较高的灵活性、准确性、高效性和动态性等优势,单次R树查询服务器响应时间低于1 ms,能够实现高效且精确合理的植保作业查询与匹配。     

基于GIS的农作物病虫害预警系统的初步建立

该研究以建立农作物病虫害预警系统为目标,使用国产SuperMap IS.NET的GIS软件作为开发平台,以C 语言作为编程语言。该系统充分使用了GIS强大的空间分析功能和RS的快速、实时、大面积获取病虫害信息的功能,实现了GIS与RS在系统中的集成。系统最终将抽象的数据转化成清晰简明的电子地图,直观明了的显示了病虫害的发生程度和空间分布规律。该文重点介绍了此预警系统的数据库设计和系统的基本功能以及预警流程;最终,使用甘肃省庆阳地区西峰区2002年的小麦条锈病相关数据,来展示该预警系统中病害预测功能的实现过程,并获得了与实际报道相吻合的预警结果。研究表明,此预警系统能够对农作物病虫害进行分类预测,并根据预警结果对病虫害进行合理的预防和防治。     

Forestry and the boreal forest: Maintaining inherent landscape patterns

The forestry industry in Canada has become sensitive to its image through pressure from environmentalists and the European markets and along with Natural Resource Departments across the country, is working hard to change its image by developing environmentally sound management. The dilemma is how to continue resource extraction from the forest yet ensure that wildlife populations do not become endangered. An important ecosystem process in the boreal forest is forest fire and the forestry industry has traditionally argued that clear cutting simulates forest fire by creating large areas devoid of vegetation that can then grow back either through natural regeneration or by planting. What is neglected in present forestry is the landscape pattern created through cutting which is often large continuous expanses of recently clear-cut land. In ecology we often talk about process and pattern. I will argue that we should emulate the pattern across the landscape. Wildlife (including all life) have evolved in landscapes with inherent patterns. If we can maintain the inherent pattern in a landscape I argue that we can maintain the wildlife. Here I outline a method for describing landscape patterns and maintaining these patterns through forest management.     

基于深度学习的森林虫害无人机实时监测方法

无人机遥感是监测森林虫害的先进技术,但航片识别的实时性尚不能快速定位虫害爆发中心、追踪灾情发生发展。该文针对受红脂大小蠹危害的油松林,使用基于深度学习的目标检测技术,提出一种无人机实时监测方法。该方法训练精简的SSD300目标检测框架,无需校正拼接,直接识别无人机航片。改进的框架使用深度可分离卷积网络作为基础特征提取器,针对航片中目标尺寸删减预测模块,优化默认框的宽高比,降低模型的参数量和运算量,加快检测速度。试验选出的最优模型,测试平均查准率可达97.22%,在移动图形工作站图形处理器加速下,单张航片检测时间即可缩短至0.46 s。该方法简化了无人机航片的检测流程,可实现受害油松的实时检测和计数,提升森林虫害早期预警能力。