摘要：随着我国科技的不断提高，我国林业测绘已采用了目前先进的无人机测量。无人机测量不仅使测绘成本大大降低，并且测绘效
率、准确度得到了提升。基于此，以无人机遥感技术在林业测绘工程中的运用为研究对象，阐述无人机遥感技术的优势。
关键词：无人机遥感技术；林业测绘；测绘工程
无人机遥感技术是当前的前沿测绘技术，相对于传统的手工勾图、GPS轨迹测量、卫星地图软件有较大的优势[1]。林业测绘工作的准
确性与全面性得到了保障，这不仅推动了林业测绘行业的发展，并且加快了无人机技术的推广应用。
1 无人机遥感技术测绘的优势
测绘图像的获取与处理：通常在使用无人机测绘时，需要明确测绘林业区的路线，并且在开阔的环境进行试飞。试飞无误后，工作人
员应尽早时间做好像控工作，这样无人机在林区测绘工作就可以得到保障。无人机遥感技术在测绘时，借助GPS定位系统可实现定
位，产生坐标系统与高程系统，并且可以自动改变测绘图像的比例尺与分辨率，确保了在空中测绘时，借助三维模型以及高像素，确保测
绘摄像较高的清晰度与辨识度，可以帮助工作人员快速获取工程测绘影像。在林业区测绘时，因为无人机遥感技术的像控点静度与DOM精
度高，可实现林业区死角以及较为隐蔽的地方测绘。
2 无人机应用于林业测绘的技术路线
2.1无人机系统及作业过程
使用大疆精灵4P无人机，系统由无人机飞行平台、飞行控制系统、微型单反相机系统和地面控制APP：DJI GS PRO组成。无人机飞行
平台轴距350 mm，起飞重量1 388 g，卫星定位系统为GPS/GLONASS双模。飞行控制系统主要控制和稳定无人机的起飞/着陆、飞行高度、
航向和姿态。所配备微单相机为1英寸CMOS、有效像素2 000万像素，大可以拍摄分辨率5 474×3 648的RGB照片。地面控制APP：DJI GS
PRO的主要功能有飞行速度、航线规划与上传、图像重叠率、拍照角度等多个参数设置。多旋翼无人机具有续航时间长、飞行速度快、飞
行效率高、稳定安全、飞行灵活等优势，适合复杂山地环境的航拍作业。
航摄在2018年3月8日进行，试验当天晴天，风速较小，适合无人机航拍作业。规划飞行航线时，设置航向重叠率为80%，旁向重叠率
为80%，保证后期数据处理精度。将预设航线导入飞行器，以55 km·h-1的速度飞行90 min（五个架次），拍摄高度约490 m。获取JPEG格式
的真彩色影像1 300张，空间分辨率为0.1 m，有红、绿、蓝3个波段，2 000万像素。
2.3 影像处理
采用俄罗斯无人机数据处理软件AgiSoft PhotoScan进行影像处理。它根据新的多视图三维重建技术，基于影像自动生成高分辨率正射
影像及带精细色彩纹理的数字高程模型。带有空间参考坐标的数据产品可直接测量，为研究者带来了极大的便利，目前已广泛应用于林业
调查、考古等行业。主要处理流程为：检查无人机影像，筛选掉航线拐角处重叠度过大、姿态角过大、成像效果较差的影像；输入影像及
姿态数据，自动空三，正射校正，图像拼接。完成处理后，裁剪影像获取研究区的高分辨率正射影像（图1）
图1 研究区无人机正射影像及飞行路线
2.4 GIS界线勾绘并计算面积
把带有坐标的正射影像图加载至美国公司ESRI专业地理信息系统软件ArcGIS中，进行林地范围内有林界线勾绘。由于无人机高分辨率
影像有着丰富的空间结构信息和清晰的纹理细节信息，能准确表达对象的表面纹理、内部结构、形状面积和空间关系等，可以准确地勾绘
出林权界线范围内的实际有林范围，并在ArcGIS属性里面计算出面积。
3 传统林业测绘方法介绍
3.1 手工勾图
手工勾图是一种早期的林业测绘方法，在测绘过程中，需要测绘员进入林业区，观察真实地形，以特定的要求以及比例尺，在方格子
画出界限，通过比例尺，大概计算出所测绘林业区的面积[2]。手工勾图所得到的测绘结果通常与实际值具有较大的差距，主要是因为以下
两点。1）人为操作导致的误差。测绘人员在具体操作过程中，因为自身工作经验与个人职业素质会导致误差，并且在测绘过程中通常是测
绘人员按照自身主观经验判断分析，数据的准确性无法保障。手工勾绘，测绘人员需要足够责任心，对全面山林进行观察，凭借自身长期
积累的经验，才画出准确的界线。2）客观因素。测绘获得的地形图在经过复印之后，会发生一定程度的变形，从而导致尺寸发生变化。手
工勾绘测量面积，存在部分山沟未观察到位，存在误差。专业技术人员对该林地进行两天的实地勾图，外业总共花费两天时间，内业花费
一天时间来对比照片与地形图偏差。
3.2 GPS轨迹测绘
GPS轨迹测绘需要测绘人员携带GPS在林区边界走一圈，但在行走的过程中，可能会出现行走困难。在行走的过程中，要求测绘人员对
地形边界有一定的了解，否则会走出界限或者不到位。在行走的过程中，测量至部分山沟处，GPS会短时间失去定位信号，而造成定位误
差。
GPS信号容易受到外界因素的干扰，在林区通常信号不强，此时GPS定位功能无法有效发挥，从而导致出现较大的误差[3]。试验区面
积广阔，地形复杂。林地有4年没有经过抚育，植被茂密，杂草丛生，林地的界线经过山脊、山沟，使用手持GPS环绕林地外围界线测量，
难度大，花费时间多，操作人员也容易受伤。由于试验区的林地面积较大，只安排两个技术人员手持GPS，绕部分林地行走，绕测了大概
27 hm2，需要两个人行走一整天。
3.3 在线卫星地图软件测绘
在线卫星地图是一种融合多个地图软件功能为一体的软件，目前人们经常使用的奥维卫星地图就是把谷歌、百度、搜狗等地图融为一
体。这些地图软件的更新需要卫星影像供应商去修改，而地图更新慢会对林业测绘产生一些误差。此外，在使用的过程中还会遇到无法出
图的现象。
通过该林地的KML数据，在国外的卫星照片网站查询历史存档数据，该林地的新卫星照片是在2018年1月17日，分辨率只有0.5 m。
购买存档卫星图片，每张5 km2，RGB卫片，单价550元/km2，购买卫片需要2 750元。卫片的网站同时提供即时卫片编程拍照、购买服
务，可以对特定林地进行拍照，数据提供需要90天时间，并且编程拍摄一次少需要订购100 km2。
4 传统测绘与无人机遥感技术对比
从效率来看，GPS轨迹测量低，测量200 hm2林地，需要两个工人轮流手持GPS行走5天时间；传统手工勾图需3天时间、卫星图片勾
图只需要1天时间、无人机航测需要2天时间。从技术角度分析，手工勾图与无人机技术要求高，其次为GPS轨迹测量，是卫星图片
勾图。从成本角度分析，手工勾图与无人机遥感技术成本高，其次为卫星图片勾图、后为GPS轨迹测量。
5 结语
无人机作为一种高效的检测技术，特别是在林业区测绘时，不仅提高了工作效率，并且降低了测绘误差，解决了林业区测量行走困
难、信号干扰等问题，确保了林业区测量工作高效完成。希望通过对无人机遥感技术在林业测绘工程的应用分析与介绍，可以促进无人机
遥感技术的发展。
参考文献：
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[2]陈仲明，蒋成文，周忠瑞，等.浅析无人机遥感技术的发展现状[J].科学技术创新，2018（4）：15-16.
[3]冯颜博，赵扣.浅析无人机遥感技术在土地工程中的应用[J].西部大开发（土地开发工程研究），2017，2（12）：6-9
