覃思泉

摘 要 林業(yè)調(diào)查是對森林資源實施管理和保護的基礎(chǔ)工作，調(diào)查數(shù)據(jù)及信息的真實性、準(zhǔn)確性關(guān)系到林業(yè)經(jīng)濟及森林資源的可持續(xù)發(fā)展，是開展和進行林業(yè)工作的前提條件，具有不可替代的重要性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機遙感技術(shù)應(yīng)運而生，為林業(yè)調(diào)查工作者帶來了便利，有效提高了林業(yè)調(diào)查工作的效率和安全性。基于此，探討無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 無人機技術(shù);林業(yè)調(diào)查;應(yīng)用實踐

中圖分類號：S771.52 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.033

林業(yè)調(diào)查是針對林地面積、蓄積量、樹高及其林分環(huán)境進行調(diào)查的一項工作，是開發(fā)、利用、管理及保護森林資源的基礎(chǔ)性工作，大多為戶外工作。一些地形危險復(fù)雜的區(qū)域，工作難度較大，會給林業(yè)調(diào)查人員帶來安全隱患。無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用很好地解決了這一難題，不僅可實現(xiàn)智能化的無人操作，還能提高調(diào)查工作的效率和準(zhǔn)確率，達到事半功倍的效果?；诖耍瑢o人機技術(shù)進行簡要介紹，分析無人機應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查工作中的優(yōu)勢，探討無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用實踐。

1 無人機技術(shù)簡介

無人機是利用遠程遙控技術(shù)和自備程序來控制和操縱的不載人飛機，飛機上雖然沒有駕駛艙，但安裝了自動駕駛儀以及程序控制裝置等系列設(shè)備，地面人員通過雷達等設(shè)備對其進行跟蹤定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸[1]。由于無人機體積小、造價低、使用方便，其與遙感技術(shù)的結(jié)合，借助傳感器、北斗導(dǎo)航定位、遠距離通信等技術(shù)手段，可應(yīng)用于森林資源的調(diào)查與監(jiān)測，節(jié)省人力、時間的同時，可實現(xiàn)林業(yè)調(diào)查工作的高效化、安全化，是林業(yè)調(diào)查工作現(xiàn)代化的體現(xiàn)。

2 無人機應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查工作中的優(yōu)勢

2.1 有利于實現(xiàn)林業(yè)信息的自動化處理

無人機技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查工作中，憑借GPS定位及遙感、傳感技術(shù)，可真實獲取精準(zhǔn)的林業(yè)信息，并能將獲取的數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)林業(yè)信息的自動化處理。

林業(yè)調(diào)查人員根據(jù)實時呈現(xiàn)的無人機調(diào)查結(jié)果和整個調(diào)查過程，依據(jù)其拍攝傳輸回的數(shù)據(jù)對林業(yè)工作及設(shè)備的指標(biāo)進行調(diào)整，從而進一步提高調(diào)查數(shù)據(jù)的精確性，以便為后續(xù)的調(diào)查工作提供數(shù)據(jù)分析的依據(jù)[2]。例如，無人機在進行航拍時，調(diào)查人員可根據(jù)其傳回的畫面和信息及時給予處理，將數(shù)據(jù)加以轉(zhuǎn)化后變?yōu)榭少A存的信息永久進行保存，為林業(yè)調(diào)查工作提供數(shù)據(jù)分析的素材。

2.2 確保林業(yè)調(diào)查結(jié)果更全面，監(jiān)測更安全

林業(yè)調(diào)查工作具有一定的危險性，一些危險、復(fù)雜的區(qū)域?qū)φ{(diào)查人員產(chǎn)生一定的風(fēng)險，而無人機的應(yīng)用可以不用考慮危險地區(qū)對其構(gòu)成的威脅及潛在的安全隱患，確保了調(diào)查工作的安全性。借助對無人機的操控，可使其深入偏僻危險的地帶，利用GPS定位及遙感傳感技術(shù)，清晰地展現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域的畫面及信息，并整合所收集到的信息，形成三維立體模型，以便林業(yè)調(diào)查人員掌握監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境信息，保證調(diào)查結(jié)果更全面。例如，對丘陵地帶進行林業(yè)調(diào)查時，無人機可從不同角度進行拍攝，包括坡度大小、地面情況均可進行監(jiān)測并傳輸給調(diào)查人員，調(diào)查人員借助GIS軟件制作出監(jiān)測區(qū)域的坡度和等高線，提供給調(diào)查人員準(zhǔn)確信息。

2.3 空間分辨率高、反應(yīng)速度快

無人機遙感技術(shù)將無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通信技術(shù)及GPS定位技術(shù)結(jié)合在一起，可自動化、智能化、快速獲取森林資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)的處理、建模和應(yīng)用分析。該技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查中，可利用計算機將獲取收集到的監(jiān)測區(qū)域的圖像進行處理，并制作成符合工作精度的圖像[3]。同時利用無人機的遙感傳感器可了解監(jiān)測區(qū)域的林業(yè)分布狀況，收集該區(qū)域的地面信息，提高空間分辨率。此外，將無人機收集的圖像信息傳至電腦，可對圖像展開建模分析，提供給調(diào)查人員高分辨率的調(diào)查圖像，從而對信息進行快速處理，提高調(diào)查工作的效率。

3 無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用實踐

3.1 無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用

林業(yè)調(diào)查的內(nèi)容包括森林資源中林木的數(shù)量、質(zhì)量、樹種、樹高、林地面積和林分環(huán)境等多個方面。傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查活動中，對于林地信息的界定、林地征占用核查以及營造林核查等相關(guān)工作都要以人為主體進行，往往需要工作人員深入實地進行勘驗。這種傳統(tǒng)的調(diào)查方式對于復(fù)雜難以涉及的調(diào)查區(qū)域，調(diào)查的難度和工作量均大幅增加，使得林業(yè)調(diào)查工作存在一定的局限性，調(diào)查得出的結(jié)果也有失客觀。無人機技術(shù)的應(yīng)用很好地彌補了這一不足，無人機通過搭載高清相機或高光譜成像儀，能夠靈活地去到各種地形復(fù)雜的地區(qū)，采集到高清豐富的遙感影像信息，為林地資源調(diào)查提供科學(xué)的參考依據(jù)。無人機通過遙感技術(shù)、測控技術(shù)、通信技術(shù)、GPS定位技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用，可獲取監(jiān)測區(qū)域的生物量信息，從而全面了解林木的種類分布、數(shù)量、質(zhì)量、立地及生長情況，并對此進行統(tǒng)計、分析和研究，探索森林資源中生態(tài)資源生長和消亡的規(guī)律、動態(tài)變化、資源比例等，真實客觀地分析自然條件，從而為后續(xù)管理森林資源和推動林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、制定方針政策提供理論及數(shù)據(jù)依據(jù)，使得林業(yè)調(diào)查工作更加精確、細化、全面、高效[4]。

3.2 無人機技術(shù)在森林病蟲害監(jiān)測中的應(yīng)用

森林資源管理過程中，不可避免地要面對病蟲害防治的問題，如若不能及時發(fā)現(xiàn)病蟲害，延誤最佳的防治時機，不僅會帶來經(jīng)濟上的損失，還對森林資源造成嚴(yán)重破壞。目前，大部分地區(qū)對于森林病蟲害的防治主要依賴人工進行實地查驗，不僅耗費大量人力、物力，還存在效率低、周期長等不足。無人機技術(shù)結(jié)合測控技術(shù)、影像采集等技術(shù)的應(yīng)用能快速對森林病蟲害現(xiàn)象進行大范圍的監(jiān)測，精準(zhǔn)高效地定位受病蟲害侵襲的樹木，通過無人機傳回的圖像及信息，對森林外觀進行觀察，判斷不同區(qū)域病蟲害的種類及蟲害嚴(yán)重程度。例如，紅外線技術(shù)的應(yīng)用有助于對病蟲害類型進行識別，從而明確森林資源健康狀況，采取切實有效的治理措施，對癥下藥消滅病蟲害，確保森林資源的健康生長[5]。此外，對于病蟲害的治理，以往傳統(tǒng)的做法是人工噴藥以及遠距離噴射噴霧劑，這種方式對低矮的植物有一定效果，但高大樹木蟲害治理效果欠佳，而且人工噴藥不僅費時耗力，即使工作人員佩戴防護面罩，藥物還可經(jīng)呼吸系統(tǒng)、皮膚等渠道對人體產(chǎn)生不利影響。利用無人機治理病蟲害，可實現(xiàn)專業(yè)、高效、精準(zhǔn)施藥，不但節(jié)約了人力、時間，還提高了防治效率和治理效果，對森林資源的管理具有極大幫助。

3.3 無人機技術(shù)在森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用

火災(zāi)是森林資源的重要威脅，做好森林防火工作是進行森林資源管理的重中之重。冬春季節(jié)為森林火災(zāi)高發(fā)期，特別是原始生態(tài)林，范圍大、區(qū)域廣、交通不便，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果嚴(yán)重。因此，日常應(yīng)做好對森林火災(zāi)的監(jiān)測工作，衛(wèi)星遠程遙感技術(shù)的應(yīng)用雖能有助于火情的發(fā)現(xiàn)，但因其運轉(zhuǎn)的周期性及地面分辨率有限等原因，火情的發(fā)現(xiàn)有所延遲，無法及時反饋和控制。因此，對于森林火災(zāi)的監(jiān)測、預(yù)防、撲救，可通過無人機及其安裝的功能設(shè)備及時監(jiān)測起火現(xiàn)場，將勘測的火情借助無線網(wǎng)絡(luò)微波信號傳至火情控制中心，以便制定有效的救援計劃，實施火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。此外，地形復(fù)雜、情況多變的火災(zāi)現(xiàn)場，受現(xiàn)場環(huán)境限制，消除人員無法靠近火災(zāi)現(xiàn)場了解現(xiàn)場情況，更難以近距離滅火時，無人機可快速且最大限度地靠近火災(zāi)現(xiàn)場，觀測到消防人員無法抵達的區(qū)域，幫助消防人員制定和實施有針對性的滅火作戰(zhàn)方案，將火災(zāi)損失降低至最小化。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化先進技術(shù)的不斷應(yīng)用，無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用將越來越普及。無人機具有高時效性，其在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用，可第一時間獲取森林資源變化數(shù)據(jù)。因此，林業(yè)部門調(diào)查人員應(yīng)不斷更新調(diào)查手段，應(yīng)用先進的無人機技術(shù)來提高林業(yè)調(diào)查工作的效率，推動林業(yè)工作向現(xiàn)代化方向邁進。

參考文獻：

[1] 鄭艷芳.無人機在森林資源保護中的應(yīng)用及價值探尋[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2019，39（3）：78-79.

[2] 林陽.無人機遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測中的運用[J].林業(yè)科技情報，2019，51（3）：28-30，33.

[3] 曾繁偉，郭人.淺談無人機技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2019，25（19）：32-33.

[4] 趙國帥.無人機遙感在林業(yè)中的應(yīng)用與需求分析[J].福建林業(yè)科技，2017，44（1）：136-140.

[5] 劉媛媛.無人機遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測中的運用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（17）：147-148.

（責(zé)任編輯：趙中正）