李宗良

摘要：

無人機的特點在于可操作性強和分辨率高，目前已被廣泛應(yīng)用于環(huán)保管理領(lǐng)域中。本文對無人機技術(shù)進行簡介，同時對自然保護區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀進行分析，進而對自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中無人機技術(shù)發(fā)展進行探討，并對自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中無人機技術(shù)應(yīng)用進行研究。希望能夠為自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中無人機的應(yīng)用提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：

自然保護區(qū);建設(shè)管理;無人機技術(shù)

中圖分類號：S776

文獻標(biāo)識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20200630022

1無人機技術(shù)簡介

無人機是通過程序控制和無線電遙控的一種飛行裝置，是對所有無人飛行裝置的統(tǒng)稱。無人機的特點在于體積較小、造價較低、操作較為方便等。在相同的時間內(nèi)，無人機的工作面積相對更大，且消耗的成本更少，具備更強的機動性，能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵回收。同時，無人機有著更強的清晰度，能夠幫助自然保護區(qū)進行實時火情了解。另外，無人機還具備無線數(shù)據(jù)和數(shù)字傳輸?shù)墓δ埽瑹o需進行野外架線即可實現(xiàn)大范圍內(nèi)監(jiān)控，主要應(yīng)用于森林火情偵查和火情定位以及搶險救災(zāi)的輔助工作。因為無人機的操作無需人員進入現(xiàn)場，所以具備較強的安全性，避免了火情偵查工作中存在的局限性，能夠有效實現(xiàn)自然保護區(qū)的數(shù)字化管理，大大減少自然保護區(qū)管理的成本和支出。在對火情進行偵查的同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)野生動物、病蟲害以及生態(tài)環(huán)境等方面內(nèi)容的監(jiān)測，對于自然保護區(qū)的建設(shè)管理工作提供了重要的幫助。

2自然保護區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀

在社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和人口數(shù)量快速增加的情況下，自然環(huán)境污染問題更加嚴(yán)重。隨著自然保護區(qū)面積的逐漸增加，對于自然保護區(qū)的建設(shè)管理工作也變得更加嚴(yán)峻，為了避免火災(zāi)、病蟲害等問題的出現(xiàn)，進而對自然保護區(qū)的資源進行有效保護，需要在建設(shè)管理工作中投入更多的人力物力。從目前的情況來看，所采用的人工巡防方法覆蓋的面積太小，并且會受到地勢和森林的影響，嚴(yán)重影響人工巡防視野，無法有效地進行火災(zāi)隱患偵查。因此，需要對自然保護區(qū)建設(shè)管理工作積極進行創(chuàng)新發(fā)展，引進更多先進技術(shù)來實現(xiàn)自然保護區(qū)的監(jiān)測管理。自然保護區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀主要包括以下幾個方面。

21自然保護區(qū)建設(shè)管理面積較大

目前，自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中所存在的主要問題是人均管理的面積過大，并且管理的設(shè)備相對落后，需要進行管理和保護的動植物種類非常多，現(xiàn)有的人員數(shù)量和設(shè)備技術(shù)無法對管理區(qū)域進行有效地覆蓋，管理效果十分有限。

22自然保護區(qū)監(jiān)測耗費大量人力物力

為了能夠?qū)ψ匀槐Ｗo區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)變化情況進行了解，需要對自然保護區(qū)內(nèi)的土壤、水文、植被、徑流以及動物情況進行了解，從而正確開展各項保護措施，這就需要持續(xù)性地開展動態(tài)監(jiān)測。但現(xiàn)有的人員數(shù)量和設(shè)備技術(shù)，無法對上述自然保護區(qū)情況進行隨時掌握，如果僅僅依靠人工方式進行監(jiān)測，則需要花費大量的人力和時間，并且無法達到預(yù)期的監(jiān)測效果。

23難以有效防治病蟲害問題

自然保護區(qū)的生態(tài)特點在于草本、喬木和灌木的層次分明，各個層次都十分茂盛，大部分區(qū)域都不利于人工病蟲害防治工作的開展。植物是自然保護區(qū)中的主體，所以對于植物進行保護是非常重要的，因此要做好關(guān)于病蟲害的防治工作。但自然保護區(qū)中的路況較差，險處叢生，很難有效地進行病蟲害防治工作。

3自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中無人機技術(shù)發(fā)展

31圖像處理技術(shù)

通過無人機技術(shù)獲得的圖像相比于傳統(tǒng)的圖像需要進行大量的后期影像處理工作，再加上無人機容易受風(fēng)向等其它因素的影響，會對拍攝時的傾角變化造成影響，很難保證圖像獲取的規(guī)律性，因此在進行后期影像處理時，需要選擇好地面的控制區(qū)域，才能夠?qū)D像精度進行精確地校正。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，顯著提升了無人機獲取圖像的精確度和效率，這對于無人機監(jiān)測工作的開展是非常有利的。

32集成技術(shù)

無人機在進行自然保護區(qū)建設(shè)管理工作的過程中，主要應(yīng)用的技術(shù)包括微電子控制、定位導(dǎo)航、傳感技術(shù)以及遙感技術(shù)等，將這些技術(shù)進行集成化應(yīng)用，為無人機的監(jiān)測工作開展提供了重要保障，直接提升了無人機的控制質(zhì)量和獲取信息的精確程度。

33導(dǎo)航技術(shù)

無人機監(jiān)測過程中的導(dǎo)航工作，主要通過衛(wèi)星通訊技術(shù)來實現(xiàn)。美國的GPS系統(tǒng)目前有著很大的影響力和應(yīng)用范圍，隨著導(dǎo)航技術(shù)的逐步發(fā)展，無人機導(dǎo)航逐漸變得更加智能化，所采用的導(dǎo)航控制算法相比于以往具備了更強的自適應(yīng)能力。

34防撞功能

無人機在執(zhí)行自然保護區(qū)建設(shè)管理任務(wù)時，會面對一些較為復(fù)雜的地形條件，如果出現(xiàn)意外則可能發(fā)生撞毀的情況，從而嚴(yán)重增加自然保護區(qū)建設(shè)管理工作的成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的無人機開始采用新型材料，在確保體積和重量不會受到影響的前提下，無人機材料具備了更強的防撞性能和穩(wěn)定性能。

4自然保護區(qū)建設(shè)管理工作中無人機技術(shù)應(yīng)用研究

41自然保護區(qū)防火

可以通過將遙感裝置安裝在無人機中來實現(xiàn)自然保護區(qū)的日常監(jiān)測，并且這種監(jiān)測是全天候24h的，以便及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，從而幫助人們更加及時地控制火災(zāi)。通過運用無人機技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對自然保護區(qū)死角的監(jiān)測，有效解決以往存在的人工無法解決的偏遠(yuǎn)區(qū)域火災(zāi)問題。對于一些存在可疑情況的區(qū)域，可以通過無人機來實現(xiàn)對該區(qū)域的實時監(jiān)控或者長時間地懸停監(jiān)控。除此之外，無人機還能夠完成對火災(zāi)火情態(tài)勢的監(jiān)控，從而提升滅火效率，避免出現(xiàn)人員傷亡的情況。利用無人機技術(shù)，能夠在火災(zāi)情況較為惡劣時，及時發(fā)現(xiàn)其中的高溫火點，從而把握火災(zāi)中的所有動態(tài)信息，進而提升火情監(jiān)測效率。無人機對于自然保護區(qū)的適應(yīng)性很強，能夠在煙霧、高溫以及有害氣體的情況進行監(jiān)測工作，并具備了全天24h監(jiān)測的載荷能力，能夠隨時執(zhí)行任務(wù)，并且有著非常高的工作效率，監(jiān)測范圍能夠達到10km。只需要采用較少數(shù)量的無人機，即可實現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)移動節(jié)點群體，有效完成自然保護區(qū)日常巡護任務(wù)。另外，無人機無需人員親自到達現(xiàn)場，有著非常高的安全性，能夠?qū)ο绬T的生命安全給予非常高的保障。同時，無人機攜帶起來也十分方便，操作和起落都十分便捷，沒有環(huán)境方面的要求。