无人机林业业务应用汇报

目前解决我国森林资源供需矛盾有以下三条途 径：一是国内森林资源供给；二是林木产品进 口；三是开发境外森林资源。
通过无人机了解境外珍贵树种的分布特点。
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Part
02
无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
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无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
可代替有人机完成大 面积药剂喷洒任务。
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无人机林业应用需求
国家林业局调查规划设计院
Application requirements of UAV in forestry
1-7 境外森林资源监测 Overseas Forest Resources Monitoring
中国是一个森林资源稀缺型国家，中国森林覆 盖率仅相当于世界平均水平的61.52％，人均 森林面积仅为世界平均水平的22％，人均森林 蓄积量仅为世界平均水平的14.58％。
树梢 17.979 13.991 13.537 12.955
14.1 15.641 16.886 14.931 14.772 14.608 14.025
13.4 13.82 19.596 23.421 24.224
树高 6.958 0.841 4.559 4.322 4.424 4.868 6.886 6.087 5.457 5.298 4.642 5.973 4.508 8.57 3.806 3.983 平均值
无人机在林业业务中的应用
Application of UAV in forestry
国家林业局调查规划设计院
Academy of Forest Inventory & Planning, State Forestry Administration,P.R China
报告提纲
Report outlines
病虫害防治 Plant
disease and pest control
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
1-1 森林防火 Forest Fire Prevention
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出现 林火
警报
应急 指挥
人员 调配
灭火
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Application status quo of UAV in forestry
2-1 森林防火 Forest Fire Prevention
浙江省举行扑救重大森林火灾实战演习现场
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特别是在森林火灾发生时火场上空能见度极低，无人机能够克 服航护飞机的这一不足。
2-3 森林资源调查 Forest Resources Inventory
十三陵附近航片
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3D立体模型
软件分类结果
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无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
2-3 森林资源调查 Forest Resources Inventory
通过搭载摄像设备和影像传输设备，可随时执行火警侦察和火 场探测任务。
地面人员通过接收来自无人机的微波信号，随时掌握火场动态 信息。无人机可以全天候地在空中对林区进行勘查，及时发现 火情、报告火场位置、采取行动将火灾消灭在初期；
无人机配备彩色CCD任务载荷，按预定航迹对林区进行空中巡查。 并将空中巡查获取的图像数据实时传回地面测控站，地面测控 站将实时图像通过网络传给防火值班部门。对于可疑点或区域， 通过遥控指令可改变无人机飞行航迹及飞行高度进行详查，详 查图像通过无线链路实时传回地面。
去除错误值 6.958
4.559 4.322 4.424 4.868 6.886 6.087 5.457 5.298 4.642 5.973 4.508
5.33
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无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
2-3 森林资源调查 Forest Resources Inventory
对已出现火情的地区进行空中火情态势观察，使灭火指挥部门 迅速有效地组织、布署灭火队伍，提高灭火作战效率，防止救 火人员的伤亡。
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无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
2-2 造林核查 Checking Work of Afforestation
森林碳汇监测目前被IPCC认可的是生物量扩 展 因 子 方 法 （ BEF 法 ） ， 通 过 分 区 域 、 分 树 种 （组）、按年龄建立相应的BEF参数，结合生物 量碳比率参数，进行森林碳汇监测。通过无人机 可以获取树种（组）、树高、森林面积等关键性 指标，为森林碳汇见提供重要的基础数据。
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无人机林业应用前景 Application prospect of UAV in forestry
国家林业局调查规划设计院 Academy of Forest Inventory & Planning, State Forestry Administration,P.R China
Part
01
无人机林业应用需求
区域总面积：11654 m²
样地面积：1570.8 m²
成活率 = 成活株数÷总株数×100% = 82÷105×100% = 78%
样地总株数值 = 样地总面积×样圆内总株数÷样圆总面积 = 779 株
样地总成活株数值 = 779×0.78 = 608 株
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无人机林业应用现状
Application status quo of UAV in forestry
1-3 森林资源调查 Forest Resources Inventory
国家林业局调查规划设计院
无人机通过挂载雷达和相机等载荷采集数据。
森林资源调查主要是采集如下数据：林分面积、平均树高、蓄积、胸径、主要树 种、郁闭度、混交度、坡度、坡向、破位、优势树种、冠幅。
胸径
树高
树种
蓄积
优势 树种
冠幅
林分 面积
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森林 防火
灾后 评估
采伐 造林
造林 核查
病虫 害防 治
森林 资源 调查
碳监 测
境外森 林资源 监测
目前无人机在林业业务上的应用主要在森林防火、造林核查和森林资源调 查三方面。
森林防火主要是提供应急指挥。造林核查主要取得造林后的正射影像计算 成活率和保存率。森林资源调查主要是计算林地面积。
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9:10:48 18
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
地面 11.021 13.15 8.978 8.633 9.676 10.773
10 8.844 9.315 9.31 9.383 7.427 9.312 11.026 19.615 20.241
使用无人机可以取得伐区和造林区域的 高清影像，对采伐和造林区域可以精确 到每棵树。勾绘的区域更加准确。
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无人机林业应用需求
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1-5 造林核查 Checking Work of Afforestation
造林 株数
30
25
20
15
10
5
飞行高度：25米，飞行速度：1米/秒
0 9:03:36
9:04:19
9:05:02
9:05:46
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
9:06:29
30
距离 9:07:12
9:07:55
9:08:38
9:09:22
9:10:05
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
树高
地面
2周期 移动平均 (树高)
2周期 移动平均 (地面)
数码照片
激光测距仪
平均树高 样地蓄积
坡度、破位、坡向
主要树种、混交度、 冠幅
郁闭度
样地面积
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使用激光测距仪我们测出了平均树 高，后用平均树高推算出了蓄积和 平均胸径。
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间接损失评估
直接损失评估
林木资源
林火发生后，可使用 无人机对过火区域进 行拍照生成正射影像 和3D立体影像，精细 区划受灾区域，统计 受灾面积，结合森林 资源数据估算损失。
同时也为灾后的造林 工作提供基础数据。
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
Application requirements of UAV in forestry
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
森林资源调查 Forest resources
inventory
造林核查 Checking work of afforestation
1-5 碳监测 Carbon Cycle Monitoring
森林碳汇（ForestCarbonSinks）是指森林植 物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土 壤中，从而减少该气体在大气中的浓度。通过森 林碳汇监测，探明我国森林碳储量，对于我国对 温室气体减排负责任的国际形象具有重要作用， 并为气候谈判提供基础数据。
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2014年3月北京十三陵水库南岸新造林
利用无人机拍摄的正射影像可以计算造 林的面积，株数，通过统计死亡株数和 总株数得出成活率、保存率。
通过正射影像可以定位需要补植的植株 位置。
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Application status quo of UAV in forestry
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
1-6 病虫害防治 Plant Disease and Pest Control
国家林业局调查规划设计院
造林后可以使用无人 机对幼树进行药剂喷 洒，针对人为难以到 达的区域，工作效率 和安全系数要高于人 工操作。
碳监测
Carbon Cycle Monitoring
采伐 造林 Cutting& Afforestation
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森林防火 Forest fire prevention
灾后评估
Assessment after forest fire disaster
境外森林资源 监测
Overseas Forest Resources Monitoring
保存 率
造林 面积
成活 率
死亡 株数
国家林业局调查规划设计院
利用无人机拍摄的正射 影像可以计算造林的面 积，株数，通过统计死 亡株数和总株数得出成 活率、保存率。
通过正射影像可以定位 需要补植的植株位置。
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
2-2 造林核查 Checking Work of Afforestation
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样圆
针叶树种
阔叶树种
汇总
编号 成活株数 总株数 成活株数 总株数 成活株数 总株数
1
11
16
11
16
2
13
16
13
16
3
20
27
20
27
4
17
25
17
25
5
21
21
21
21
汇总
82
105
注：样圆半径10米，样圆面积314平方米，样圆总面积1570平方米。
无人机可第一时间获得火场影像，实时掌握火情动态，利用地面站可以实时监控， 为应急指挥提供依据。
林火过后可用无人机携带热像仪寻找隐藏火点。 林区正射影像可以对建设防火带提供依据。
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
1-2 森林火灾灾后评估 Assessment after Forest Fire Disaster
混交 度
郁闭 度
坡度
坡位
坡向
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无人机林业应用需求
Application requirements of UAV in forestry
1-4 采伐和造林 Cutting & Afforestation
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作业设计
造林作业
采伐作业
目前采伐和造林区域的确定主要借助地 形图结合小班图进行手动勾绘。
无人机林业应用需求 Application requirements of UAV in forestry
无人机林业应用现状 Application status quo of UAV in forestry
无人机林业应用存在的问题 Application problems of UAV in forestry