譚澤華 石磊 孟蝶

摘 要：近年來，在社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的背景下，我國不動產(chǎn)工作獲得持續(xù)推進及發(fā)展。對于林業(yè)工作來說，為不動產(chǎn)工作的一部分，在林業(yè)工作開展過程中，需加強防火防范措施的實施，從而確保林業(yè)不動產(chǎn)的安全。本課題以新形勢下的智慧林業(yè)防火為切入點，進一步對無人機傾斜攝影輔助“GIS+”在其中的具體應用進行重點分析研究，希望以此為智慧林業(yè)防火質(zhì)量及安全性的提升提供具有價值的參考建議。

關鍵詞：智慧林業(yè)防火;無人機傾斜攝影;GIS+;質(zhì)量;安全性

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0024-02

森林資源是一大寶貴財產(chǎn)，我國森林資源相對匱乏，因此有必要做好森林資源的保護、管理工作。與此同時，為了順應新時代的發(fā)展要求，在林業(yè)工作中提到了“智慧林業(yè)防火”的概念，即在林業(yè)防火工作中融合現(xiàn)代化科學技術，比如計算機視頻技術、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術以及云技術等，使林業(yè)防火實現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化、智能化，進一步提升林業(yè)防火的整體效果[1]?？傊瑥牧謽I(yè)防火的效果、質(zhì)量以及安全性等多方面考慮，本課題圍繞“無人機傾斜攝影輔助‘GIS+在智慧林業(yè)防火中的應用”進行分析研究具備一定的價值意義。

1 無人機傾斜攝影系統(tǒng)概述

在智慧林業(yè)防火中，無人機傾斜攝影系統(tǒng)的應用必不可少，下面從無人機傾斜攝影系統(tǒng)的核心構件進行分析，具體內(nèi)容如下：

（1）無人機?？蛇x擇CWW-10小型全自動垂直起降固定翼無人機，主要優(yōu)勢包括：其一，具有垂直起降及全自主飛行功能;其二，在操作上非常簡單;其三，可實現(xiàn)零基礎上手應用，可操作性;并且可進行單人作業(yè)[2]。該無人機將快鎖裝置作為連接結構，拆裝期間不需要使用到工具，電氣與機械連接一次同步;拆解之后，可將（1100×800×800）mm裝入，無論是運輸，還是攜帶，均十分便利。

（2）傳感器。將RIY-DG3傾斜攝影相機作為傳感器，優(yōu)勢包括：體積小、焦距合理、重量輕質(zhì)、兼容性優(yōu)良、維護成本低等等;同時，基于DG3內(nèi)部具備散熱及除塵子系統(tǒng)，可以使相機基于高溫條件下實現(xiàn)長時間作業(yè);此外，能夠?qū)崿F(xiàn)在各類多旋翼無人機上安裝，進一步完成高精準的傾斜數(shù)據(jù)采集作業(yè)。

2 智慧林業(yè)防火工作中數(shù)據(jù)獲取方法流程分析

在智慧林業(yè)防火工作中，需結合林業(yè)的實際情況，包括：所處地理位置、區(qū)域面積、森林覆蓋率、綠化率、森林活立木蓄積量等等。進一步融合無人機傾斜攝影系統(tǒng)技術，明確獲取相關數(shù)據(jù)的方法流程?？偨Y起來，數(shù)據(jù)的獲取方法流程如下。

2.1 明確技術線路

一方面，以測區(qū)的地形地貌條件為依據(jù)，將合理、科學的航攝計劃制定出來，進一步利用傾斜攝影系統(tǒng)及慣導輔助航空攝影測量技術，在最佳飛行時機將測區(qū)最佳的航空影像數(shù)據(jù)獲取出來。另一方面，以測區(qū)已具備的基礎控制成果為依據(jù)，通過GPS-RTK技術的影響，完成像控測量作業(yè)[3]。此外，值得注意的是，對于三維建模工作人員，可以借助可量測的傾斜影像、POS數(shù)據(jù)以及像控點，通過三維建模軟件的應用，實現(xiàn)全景三維模型的自動化建模。最終，獲取數(shù)據(jù)之后，進行數(shù)據(jù)的整理，形成文檔后及時提交。此外，在三維實景模型制作過程中，需明確流程，即遵循：“資料收集→航攝準備→影像數(shù)據(jù)采集（基站布設）→像片控制點測量→空三加密→多視影像密集匹配→紋理映射→生成真三維影像→數(shù)據(jù)檢查→成果資料整理提交”的三維實景模型制作流程。

2.2 數(shù)據(jù)獲取方法

數(shù)據(jù)獲取的具體方法包括：

（1）通過CW-10無人機的使用，同時搭載銳眼Riy-DG3第二代傾斜攝影五鏡頭吊艙，進行研究區(qū)傾斜數(shù)據(jù)的采集作業(yè)，進一步將多角度傾斜影像數(shù)據(jù)獲取出來，并將系統(tǒng)所記錄的POS數(shù)據(jù)采集下來;此外，需根據(jù)攝像機獲取的焦距、像素等相關參數(shù)，形成研究區(qū)的像控點文件。

（2）以航飛分區(qū)圖為依據(jù)，將設置好的航線圖基于5個方向進行影像的采集，即：1個正射影像與4個傾斜角度;在林場三維建模過程中，選擇使用ContexCapture Center Mastre自動建模系統(tǒng)，進一步完成實景三維模型的制作，并利用此系統(tǒng)，針對高重疊度的傾斜影響實行空三加密處理。最終，通關密集匹配等過程，使三維模型有效生成[4]。

（3）上述數(shù)據(jù)獲取方法既簡單，又快速，且可自動進行，對多類數(shù)據(jù)輸出格式均支持;在數(shù)據(jù)兼容性方面良好;此外值得注意的是，對于模型成果當中的建筑物紋理及相關空間關系，需利用到分層顯示技術（分層>20層），確?；诓煌渲糜嬎銠C當中，都可以將建筑物局部特征體現(xiàn)出來，進一步將整體地物模型清晰地展現(xiàn)出來。

總之，在智慧林業(yè)防火工作中，利用無人機傾斜攝影系統(tǒng)可獲取高精準的數(shù)據(jù)信息，進一步可以完成照片導入、像控點輸入、自動化空三加密、影像密集匹配、紋理映射、三維成果輸出等功能，即最終通過軟件的使用，將制作國家2000大地坐標系下的三維成果輸出，其輸出格式為0SGB。

3 “GIS+”技術的功能作用分析

上述提到，在智慧林業(yè)防火工作中，可利用無人機傾斜攝影系統(tǒng)可獲取高精準的數(shù)據(jù)信息，并最終將三維數(shù)據(jù)成果輸出?？紤]到智慧林業(yè)防火工作效率及質(zhì)量的提高，還可以利用“GIS+”技術，構建林場三維可視化綜合管理服務平臺，此平臺對海量三維GIS數(shù)據(jù)的各項服務均充分支持，包括：GIS的輸入編輯、瀏覽分析、檢索共享以及分布等等功能;與此同時，此平臺可支持單機操作，也可支持網(wǎng)絡操作，對于個性化的三維GIS制作充分支持。其具體功能實現(xiàn)內(nèi)容如下：

（1）整體功能實現(xiàn)。對林業(yè)、資源以及地質(zhì)等相關信息數(shù)據(jù)進行整合處理，然后將這些信息數(shù)據(jù)向Genius World平臺導入，使智慧林業(yè)綜合管理平臺的空間管理作用有效發(fā)揮出來，實現(xiàn)全方位的管理能力[5]。

（2）顯示海量影像數(shù)據(jù)。在遙感技術逐步成熟的基礎上，遙感成像分辨率如今非常之高，同時在獲取周期時間上越來越短，使得影像數(shù)據(jù)量增長速度非常之快，這樣海量數(shù)據(jù)基于顯示流暢性方面便潛在一定的不足。而對于Genius World平臺來說，對海量影像數(shù)據(jù)的快速顯示充分支持，并且可實現(xiàn)多時相數(shù)據(jù)的展示及比較分析。

（3）顯示海量矢量數(shù)據(jù)。基于具體工作過程中，比如在GIS分析工作過程中，二維矢量數(shù)據(jù)具備非常重要的作用，然而可能受到三維平臺功能的制約，進而可能引發(fā)顯示方面的問題。而對于Genius World平臺來說，對海量矢量數(shù)據(jù)快速顯示充分支持，并且能夠共同展示多層矢量數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)分圖層分級管理，對矢量數(shù)據(jù)的疊加展示充分支持，為后續(xù)數(shù)據(jù)的高效應用奠定基礎。

4 無人機傾斜攝影輔助“GIS+”的具體應用分析

在智慧林業(yè)防火工作中，利用無人機傾斜攝影系統(tǒng)，同時輔助“GIS+”技術形成林場三維可視化綜合管理服務平臺，可使智慧林業(yè)防火的功能多元化，管理工作高效化[6]。結合上述分析，總結出了無人機傾斜攝影輔助“GIS+”在智慧林業(yè)防火工作中的以下功能作用，具體包括：

4.1 定位功能及查詢功能的實現(xiàn)

一方面，無人機傾斜攝影系統(tǒng)的應用，可實現(xiàn)三維坐標、地名、火點以及二維地圖的地名坐標的定位;在二維地圖坐標定位過程中，輸入經(jīng)緯度及進制坐標即可獲取。另一方面，對于無人機傾斜攝影系統(tǒng)，可實現(xiàn)多元化的查詢功能，包括：攝像頭、物資庫、防火哨卡、指揮中心、消防隊以及水源地等多方面的查詢。值得注意的是，基于相關功能查詢前期，有必要將搜索半徑設置好，進一步對攝像頭查詢進行點擊，或點擊其他查詢功能，最終基于地圖上點擊，即可完成相關功能信息的有效查詢。

4.2 最短路徑及輔助決策分析功能的實現(xiàn)

一方面，在最短路徑分析上，系統(tǒng)的應用，能夠為用戶提供基于地名坐標的相應路徑分析，例如：將起止點名稱輸入，然后對最短路徑點擊，進一步便能夠基于地圖當中將最短路徑查找出來，這樣地名分析便有效完成。又比如，基于經(jīng)緯度分析過程中，將起止點的經(jīng)緯度輸入進去，然后對最短路徑進行點擊，便能夠基于地圖上將最短路徑找出來。另一方面，基于輔助決策功能實現(xiàn)方面，如果有火情發(fā)生，便可利用輔助決策功能，查詢并分析火點周邊情況，進一步將周邊的救援力量找出，并找出物資庫及指揮中心，完成后續(xù)決策調(diào)度工作[7]。在實際操作過程中，只需對輔助決策點擊，進一步基于地圖上對事故點所處位置點擊出來，便能夠?qū)⑹鹿庶c周邊的有關救援力量搜索出來，同時相關救援物資、應急預案也能夠搜索出來，為火情救援工作的順利、有序開展奠定有效基礎。

4.3 巡檢管理功能的實現(xiàn)

利用無人機傾斜攝影輔助“GIS+”，構建林場三維可視化綜合管理服務平臺，可實現(xiàn)完善的巡檢管理功能，具體包括：

（1）巡檢路線查看功能。以具體防火項目為依據(jù)，結合巡檢目標查看，基于軟件平臺上面，可以進行定位巡檢路線的選擇，對路線的具體狀況進行實時查看;當任務完成之后，可以將巡檢路線刪除，以完成整個巡檢路線查看操作[8]。

（2）巡檢路線定制功能。以三維模型為依據(jù)，利用軟件平臺，由巡檢工作人員經(jīng)巡檢路線定制按鈕，可以基于三維模型地圖上面對巡檢路線進行繪制、編輯以及修改，最終完成巡檢路線的定制。

（3）巡檢事件查看功能。對于巡檢事件查看來說，即針對事件采取回訪及查看;基于軟件平臺當中，能夠?qū)崿F(xiàn)巡檢管理中巡檢事件上傳的查看，進一步將巡檢管理模塊當中的巡檢事件上傳下拉框找出來，根據(jù)巡檢人和上傳時間信息進行選取，進一步對巡檢事件查看按鈕進行點擊，便能夠定位至巡檢工作人員所上傳圖像的相應位置，從而使巡檢事件的精準查看有效完成。

5 結語

綜上所述，林業(yè)防火是林業(yè)管理中非常重要的一項工作，傳統(tǒng)的林業(yè)防火技術落后、管理有待完善，隨著近年來現(xiàn)代化信息技術的逐步發(fā)展及進步，不少實踐工作者提出智慧林業(yè)防火的思路。通過本課題的分析研究，認識到智慧林業(yè)防火工作的開展，可利用無人機傾斜攝影系統(tǒng)，完成林業(yè)防火管理工作所需數(shù)據(jù)信息的采集，并輔助利用“GIS+”技術構建林場三維可視化綜合管理服務平臺，實現(xiàn)火情的定位、查詢，進一步及時給出解決方案，為火情的有效解決提供有效依據(jù)?？傊瑹o人機傾斜攝影輔助“GIS+”在智慧林業(yè)防火中的應用價值顯著，值得相關工作人員對此加以重視。

參考文獻

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