摘 要 近幾年，我國的無人機遙感技術不斷地完善與成熟，在一些領域上得到了廣泛的應用。在草原生態(tài)遙感監(jiān)測中，無人機技術也得到了大范圍的應用，對于草原生態(tài)監(jiān)測以及生態(tài)保護都起到很大的作用。

關鍵詞 無人機技術；草原生態(tài)；遙感監(jiān)測

中圖分類號：S812 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.23.086

無人機遙感技術作為繼傳統(tǒng)航空、航天遙感之后的第三代遙感技術，可快速獲取地理、資源、環(huán)境等空間遙感信息，其結構簡單、機體重量輕、使用成本低、數字化和智能化程度高，應用范圍和領域更為廣闊。無人機技術也叫做無人機遙感，是綜合無人機（UAV）數字遙感設備為載荷，以遙感數據計算機快速處理以遙感技術為支撐的遙感系統(tǒng)，廣泛應用于資源調查、精細農業(yè)、地圖測繪、自然災害監(jiān)測與評估、森林病蟲害監(jiān)測、公共安全等領域，為各應用需求提供了最新、有效、現代化的途徑，彌補了其他傳統(tǒng)監(jiān)測方法的缺陷。無人機在草原生態(tài)監(jiān)測中發(fā)揮著重要的作用，由于無人機技術應用范圍廣，并且不用耗費大量的人力物力，成為了世界各國爭相研究的科技方案。

1 無人機技術監(jiān)測草原植被長勢

牧草的高度和蓋度是反映一個地區(qū)草地生態(tài)質量的重要指標，建立牧草高度和蓋度的遙感模型，能夠準確和及時地把握草叢高度和草地植被蓋度的空間和時間分布規(guī)律，從而達到監(jiān)測草地植被長勢的目的，為草地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和保護提供決策支撐。

傾斜攝影測量技術以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復雜場景，通過高效的數據采集設備及專業(yè)的數據處理流程生成的數據直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性。以無人機為平臺，搭載傾斜攝影測量設備，可獲取二維和三維影像，從而實現牧草正射航拍影像和草叢高度的獲取。無人機搭載相機獲取草地大樣方植被數碼照片的方法可用于地面草地覆蓋度數據的獲取[1]，結合地面實測、衛(wèi)星遙感，建立大尺度的衛(wèi)星遙感草地植被長勢監(jiān)測模型，對草地生態(tài)環(huán)境進行評估和監(jiān)測。

反演草地地上生物量即草地遙感估產，主要以地面監(jiān)測數據與遙感指數建立反演模型。這種模型往往受到地面采樣點和草地生長狀況時間分布的限制，不能建立對整個生長周期具有普適性的模型。無人機的應用彌補了空級觀測梯度的過渡，時間上可根據需求進行實時拍攝，從而實現了天、空、地不同尺度的相互驗證，達到遙感監(jiān)測結果多尺度轉換。

2 無人機技術監(jiān)測草原火災

草原火災危害極大，主要是燒毀草地，破壞草原生態(tài)環(huán)境，降低畜牧承載能力，并促使草原退化，具有火勢迅猛、蔓延速度快、覆蓋范圍廣等特點，是草原生態(tài)監(jiān)測的主要內容之一。

草原火災的遙感監(jiān)測，以氣象衛(wèi)星監(jiān)測為主。利用時間分辨率較高的NOAA/AVHRR、EOS/MODIS和風云氣象衛(wèi)星，在紅外通道，通過對比監(jiān)測區(qū)溫度與背景溫度的差異監(jiān)測草原高溫點，判識草原火災，估算過火區(qū)面積。由于氣象系列衛(wèi)星的空間分辨率的原因，亞像元火點的估算也不能滿足草原火災監(jiān)測的精細化需求。資源衛(wèi)星的草原火災監(jiān)測則因時間分辨率低，其研究大多應用于災后過火區(qū)面積的提取和災后評估方面。

無人機快速獲取火場實時高分辨率影像的特點，能夠很好地補充氣象衛(wèi)星和資源衛(wèi)星空間分辨率和時間分辨率的不足，為草原火災的監(jiān)測提供了新型有效的補充手段。無人機航拍影像可為草原火情監(jiān)測提供實時高分辨率影像，能夠準確把握火情動態(tài)變化，同時為氣象衛(wèi)星監(jiān)測草原火災亞像元估算提供有效依據，也為火災蔓延模擬提供可靠的初始場影像依據。

3 無人機技術預測草原生物災害

在無邊無際的草原上也多有自然災害發(fā)生，災害一旦發(fā)生總會迅速蔓延，往往還會發(fā)生在人煙稀少的地域，各種生長條件低下的環(huán)境中，應用傳統(tǒng)的遙感技術不能滿足于平臺空間的分辨率，對于草原的自然災害不能及時準確的定位，傳統(tǒng)的遙感技術不能很好的檢測草原生態(tài)環(huán)境。然而，無人機技術在草原監(jiān)測系統(tǒng)的應用，更加靈活、快速地分析出草原的生態(tài)情況，對于一些自然災害的防護起到基礎性作用[2]。無人機的應用無論是在宏觀上還是在微觀上分析草蟲病害及鼠害，可以通過無人機傾斜攝影技術多方面的更加細致的檢測出草原的自然災害，及時遏制草原的病害，把它蔓延的情況縮小再縮小?？梢酝ㄟ^無人機拍攝分析出草原受害的基礎情況，無論是在地形地貌還是水資源的情況下，分析出到底是什么原因引起的，對于草原的危害做一個科學有效的統(tǒng)計[3]。并提前預測預防，大大地減少了災害對草原的影響。

無人機植保技術是近幾年興起并廣泛應用的一項通過飛機噴施農藥實現植保的新型技術，受地理因素的制約較小，空中作業(yè)效率高、節(jié)藥節(jié)水、作業(yè)安全、作業(yè)成效佳、不受草原長勢限制且不損壞草地植被，尤其利于草原爆發(fā)性病蟲害，如蝗蟲和鼠害，以及小區(qū)域毒害草的防控，無人機都發(fā)揮著重要的作用。

4 結語

無人機在生活中得到了廣泛的應用，無人機在草原監(jiān)測系統(tǒng)的應用，對于維系草原的平衡，對于牧草的監(jiān)測，對于蟲害的防治都起到了至關重要的作用。無人機不僅可以小范圍地監(jiān)測也可以大范圍地預防，能夠及時有效地解決草原問題。對于牧草退去還是生長旺盛都能做到很好的監(jiān)測。無人機的應用不僅提高了工作效率，還節(jié)省了大量的人力物力，減少了費用和時間成本。

參考文獻：

[1] 宋清潔，崔霞，張瑤瑤，等.基于小型無人機與MODIS數據的草地植被覆蓋度研究——以甘南州為例[J].草業(yè)科學，2017，34（1）：40.

[2] 李風賢.無人機技術在草原生態(tài)遙感監(jiān)測中的應用與探討[J].測繪通報，2017（7）：99-102.

[3] 薛平.小型無人機在農業(yè)植保應用中的探討[J].農業(yè)技術與裝備，2016（8）：18-20.

（責任編輯：趙中正）