呂婷婷

（陽(yáng)城縣國(guó)營(yíng)林場(chǎng)，山西 陽(yáng)城 048100）

陽(yáng)城縣國(guó)營(yíng)林場(chǎng)地處太行山、中條山交匯地帶，建立于1959年，經(jīng)營(yíng)面積15 580hm2，林木總蓄積19.57萬(wàn)m3，森林覆蓋率達(dá)82.2%；經(jīng)營(yíng)范圍涉及8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、50個(gè)行政村，下設(shè)5個(gè)管護(hù)站和1個(gè)托管片。近年來(lái)，該場(chǎng)深化改革、創(chuàng)新機(jī)制，依靠科技加快發(fā)展，大力探索無(wú)人機(jī)應(yīng)用方式，拓展新時(shí)代智能、精準(zhǔn)、數(shù)字、安全林業(yè)發(fā)展空間，提高了林場(chǎng)生產(chǎn)管理能力和保護(hù)治理效率。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，該場(chǎng)自2017年以來(lái)籌集資金27.63萬(wàn)元，購(gòu)置了6臺(tái)無(wú)人機(jī)，其中大疆悟Inspire2無(wú)人機(jī)2架，用于森林規(guī)劃、驗(yàn)收、巡護(hù)；大疆MG-1P農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)1架，用于森林病蟲(chóng)害防治；大疆經(jīng)緯M600Pro投彈無(wú)人機(jī)1架，用于森林火災(zāi)撲救；大疆御Mavic2無(wú)人機(jī)2架，用于森林防火巡護(hù)。近年來(lái)，該場(chǎng)應(yīng)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展了森林防火空中巡查、病蟲(chóng)害適時(shí)監(jiān)測(cè)等探索，在林區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)乃至全縣產(chǎn)生了較大影響和示范帶動(dòng)作用。2021年2月20日，陽(yáng)城縣人民政府在該場(chǎng)召開(kāi)了駐陽(yáng)國(guó)有林單位科技防火座談會(huì)，充分肯定了該場(chǎng)無(wú)人機(jī)在林業(yè)應(yīng)用中的重要作用和探索成果，與會(huì)代表實(shí)地觀看了該場(chǎng)使用無(wú)人機(jī)護(hù)林防火喊話功能的操作演練，反響良好。會(huì)后，縣財(cái)政撥付專項(xiàng)資金60萬(wàn)元，為全縣17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣林業(yè)局統(tǒng)一采購(gòu)喊話巡護(hù)無(wú)人機(jī)20臺(tái)，無(wú)人機(jī)應(yīng)用成果逐步在全縣林業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行推廣。

1 無(wú)人機(jī)應(yīng)用的出發(fā)點(diǎn)

當(dāng)前，陽(yáng)城縣國(guó)營(yíng)林場(chǎng)面臨諸多困難：一是林分結(jié)構(gòu)不合理，以油松、側(cè)柏純林為主，林分質(zhì)量不高，抵抗自然災(zāi)害和病蟲(chóng)害能力較弱；二是人工撫育很難組織，林下枯枝落葉較多，一旦發(fā)生火情，極易形成樹(shù)冠火，導(dǎo)致?lián)渚壤щy，造成毀滅性災(zāi)害；三是該場(chǎng)所轄范圍內(nèi)生產(chǎn)放牧、上墳燒紙、外出踏青等人員較多，加大了護(hù)林防火管理難度；四是林區(qū)道路、通訊、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱，導(dǎo)致林區(qū)交通、通訊不暢，護(hù)林巡防十分困難；五是現(xiàn)有職工人均管護(hù)面積高達(dá)741.90hm2，管護(hù)人員普遍年齡老化，靠徒步或騎車巡防，效率低下。要徹底轉(zhuǎn)變林場(chǎng)培育管護(hù)森林資源的落后被動(dòng)局面，必須在提高現(xiàn)有營(yíng)林護(hù)林力量的基礎(chǔ)上，探索智能化、信息化、數(shù)字化的技防機(jī)制。該場(chǎng)以此為出發(fā)點(diǎn)，探索以無(wú)人機(jī)為重點(diǎn)的技防裝備應(yīng)用，目的是減輕職工勞動(dòng)量，有效提高森林資源防護(hù)能力和工作效率，確保森林生態(tài)安全和林區(qū)社會(huì)穩(wěn)定。

2 無(wú)人機(jī)應(yīng)用實(shí)踐探索

2.1 森林防撲火監(jiān)測(cè)應(yīng)用

2.1.1 森林防火監(jiān)測(cè)

無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，監(jiān)測(cè)范圍廣，能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)巡查，而且日常不間斷進(jìn)行。空中巡護(hù)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)野外違規(guī)用火行為，利用語(yǔ)音喊話快速制止，并把巡護(hù)存在重大安全隱患的照片和視頻傳輸?shù)阶o(hù)林員手機(jī)上或控制中心。2018年以來(lái)，御Mavic2無(wú)人機(jī)每天在林區(qū)巡護(hù)2次，共制止野外違規(guī)用火行為26次。

2.1.2 森林火災(zāi)處置

發(fā)現(xiàn)火情時(shí)御Mavic2無(wú)人機(jī)迅速定位森林火點(diǎn)，確定火情范圍、蔓延方向及速度等，能將畫面第一時(shí)間傳到地面控制中心，并進(jìn)行喊話，通知火情區(qū)群眾按指定路線迅速疏散；滅火時(shí)監(jiān)測(cè)火情走向，安全部署滅火和撤離路線；經(jīng)緯M600Pro投彈無(wú)人機(jī)懸停到火源上空，精準(zhǔn)投放干粉滅火彈，有效控制初發(fā)火情，為后續(xù)專業(yè)撲火隊(duì)爭(zhēng)取撲救時(shí)間。

2.1.3 森林火災(zāi)撲滅后巡視調(diào)查

明火撲滅后，看守人員及時(shí)清理火線、看守火場(chǎng)，無(wú)人機(jī)進(jìn)行空中巡查，如發(fā)現(xiàn)殘火、余火，通過(guò)空中喊話告知看守人員；還可以利用悟Inspire2無(wú)人機(jī)攝像頭，通過(guò)飛行確定森林火災(zāi)邊界點(diǎn)，在操作臺(tái)上勾勒過(guò)火范圍，從而快速準(zhǔn)確地計(jì)算出過(guò)火面積，節(jié)省了人力成本，提升了工作效率。

2.2 森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與防治應(yīng)用

無(wú)人機(jī)能夠?qū)ι植∠x(chóng)害進(jìn)行低空遙感監(jiān)測(cè)。利用傳輸回來(lái)的高清圖片，分析判斷病蟲(chóng)害類型和發(fā)生程度，提高病蟲(chóng)害的勘察和監(jiān)控效率。MG-1P農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)噴幅5.0m，每次裝載10kg藥液，山地每小時(shí)可完成3.30hm2，苗圃地可完成6.0hm2。無(wú)人機(jī)翼下旋氣流能促進(jìn)藥物穿透性，提高防治效果，降低藥劑使用量；配備的雙探照燈，可實(shí)現(xiàn)夜間噴灑作業(yè)，降低了白天作業(yè)對(duì)周圍人群傷害的可能性，避免了長(zhǎng)期接觸藥物對(duì)人身體的傷害。2018年以來(lái)，每年組織無(wú)人機(jī)進(jìn)行3次～4次防治病蟲(chóng)害噴藥，每次作業(yè)面積133.30hm2～200hm2，效果跟人工噴藥基本一樣，但可以節(jié)省50%的費(fèi)用。

2.3 野生動(dòng)物資源監(jiān)測(cè)應(yīng)用

林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)分布有哺乳類、爬行類、鳥(niǎo)類等野生動(dòng)物154種，其中國(guó)家Ⅰ、Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物15種，如金錢豹、紅腹錦雞、蒼鷹、雀鷹等。利用無(wú)人機(jī)配合林區(qū)設(shè)置的遠(yuǎn)紅外照相機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能及時(shí)掌握野生動(dòng)物種類、數(shù)量、分布狀況等。既減少了人類對(duì)野生動(dòng)物生存環(huán)境的干擾，又可以進(jìn)入人類不易到達(dá)的區(qū)域，具有時(shí)效性高、成本低的優(yōu)勢(shì)。

2.4 林業(yè)違法行為監(jiān)測(cè)應(yīng)用

林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)分布有多個(gè)煤礦企業(yè)、煤層氣采氣站，毗鄰多個(gè)村莊，人員流動(dòng)性大，林業(yè)違法隱患較高且不易監(jiān)管，違法占用林地、毀壞林木、亂捕濫獵野生動(dòng)物等破壞森林資源現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。利用御Mavic2、悟Inspire2無(wú)人機(jī)配合地面人員聯(lián)合監(jiān)測(cè)，能快速準(zhǔn)確定位違法行為具體位置、違法占地面積等，為后續(xù)相關(guān)部門執(zhí)法提供了有力證據(jù)。

2.5 森林資源調(diào)查及檢查驗(yàn)收

森林調(diào)查前期工作涉及森林外業(yè)調(diào)查，人力調(diào)查勞動(dòng)強(qiáng)度大、誤時(shí)多，有的調(diào)查樣地難以到達(dá)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)。利用無(wú)人機(jī)拍攝的高分辨率圖片和視頻資料，可以獲得地類、林種、面積、分布范圍等信息。在造林作業(yè)設(shè)計(jì)、森林撫育、森林康養(yǎng)項(xiàng)目等規(guī)劃中，利用悟Inspire2無(wú)人機(jī)實(shí)地監(jiān)控，可為下一步編制作業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)施方案提供可靠數(shù)據(jù)支持；在林業(yè)工程檢查驗(yàn)收中，通過(guò)影像分析可以計(jì)算出株數(shù)、面積、成活率和保存率。

3 無(wú)人機(jī)應(yīng)用存在的問(wèn)題及解決對(duì)策

3.1 操作人才隊(duì)伍建設(shè)力度不夠

無(wú)人機(jī)使用技術(shù)、操作方法和日常維護(hù)較為復(fù)雜，目前林場(chǎng)操作員掌握的相關(guān)技能僅停留在比較簡(jiǎn)單的功能應(yīng)用上，離熟練掌握、精準(zhǔn)操控、維護(hù)維修等還有很大差距，應(yīng)盡快培養(yǎng)專業(yè)人才。

3.2 無(wú)人機(jī)飛行管理制度不夠完善

目前林場(chǎng)已制定了無(wú)人機(jī)使用臺(tái)賬制度，確定專人負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)管理操作。但對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)用還處于探索起步階段，在飛行管理上亟需完善制度。

3.3 受地理環(huán)境和自然因素影響較大

林場(chǎng)地理環(huán)境較為復(fù)雜，部分區(qū)域影響飛行信號(hào)傳輸。小型無(wú)人機(jī)最大抗風(fēng)等級(jí)為4級(jí)～5級(jí)，超過(guò)此范圍可能導(dǎo)致無(wú)人機(jī)顛簸、傾斜，影響影像傳輸質(zhì)量，還會(huì)出現(xiàn)設(shè)備失靈、丟失等現(xiàn)象。林區(qū)電線桿、風(fēng)力發(fā)電裝置等障礙物會(huì)增加飛行危險(xiǎn)系數(shù)，高壓電線產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)的定位產(chǎn)生一定影響。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，樹(shù)冠火形成的上升氣流會(huì)干擾無(wú)人機(jī)操作穩(wěn)定性，對(duì)這些問(wèn)題，必須引起高度重視。

3.4 巡護(hù)時(shí)間受電池影響較大

無(wú)人機(jī)飛行靠電池提供動(dòng)力，有的需要電池1塊～2塊，有的需要6塊；而充電時(shí)間以御Mavic2、悟Inspire2無(wú)人機(jī)為例，前者充滿1塊電池需90min，后者充滿4塊電池需180min，每次巡護(hù)時(shí)間只能保持30min左右，影響了巡護(hù)效率。因此，必須購(gòu)置一定數(shù)量備用電池。