芻議無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)工作中的運(yùn)用

田夫

當(dāng)前全球無人機(jī)技術(shù)發(fā)展快速，而且它已經(jīng)不僅僅被局限于軍事應(yīng)用方面，像農(nóng)林產(chǎn)業(yè)、地質(zhì)勘察、環(huán)境環(huán)保、城鄉(xiāng)土地區(qū)域規(guī)劃作業(yè)、攝影等等領(lǐng)域中都會應(yīng)用到無人機(jī)技術(shù)。無人駕駛航空器（UnmannerAircraft）即無人機(jī)，它是指由遙控站管理，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操縱或自主大范圍飛行的航空設(shè)備。該設(shè)備擁有獨(dú)立的無人機(jī)系統(tǒng)，配合遙控站發(fā)送遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏈路以達(dá)到遠(yuǎn)程飛行操控目的。無人機(jī)作業(yè)高效且定位精準(zhǔn)，所以它可被應(yīng)用于包括軍事、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)勘察等多個技術(shù)領(lǐng)域，它能夠完成在某些復(fù)雜使用環(huán)境中的高難度拍攝、施藥工作，節(jié)約大量人力物力，是當(dāng)前人類各個產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的智能化選擇。

一、無人機(jī)技術(shù)的基本特征與技術(shù)應(yīng)用

1、無人機(jī)技術(shù)的基本特征

無人機(jī)作為一種遠(yuǎn)程控制的飛行器擁有自動化系統(tǒng)與預(yù)先飛行航線設(shè)定系統(tǒng)，所以它的整體飛行操控是完全智能化的，同時它還具備遙感操控系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自動導(dǎo)航系統(tǒng)以及自主著陸系統(tǒng)。

在飛行作業(yè)過程中，無人機(jī)的航拍攝影功能是一大關(guān)鍵功能，它作為一種空中平臺在機(jī)體內(nèi)搭在了智能化遙感設(shè)備與具有高分辨率的數(shù)碼相機(jī)設(shè)備（例如哈蘇光學(xué)照相機(jī)），可為地面提供高清晰拍攝畫面與影像。另外它還擁有激光掃描設(shè)備、磁測儀設(shè)備等等專門用于獲取信息、成像以及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)處理功能。所以總結(jié)來講無人機(jī)本身就是集合了高空拍攝、遙測技術(shù)、遙控技術(shù)、視頻影像微博傳輸技術(shù)以及影像信息處理等多種技術(shù)功能的。

在無人機(jī)高空作業(yè)時，航拍攝影技術(shù)與其遙感技術(shù)相互結(jié)合，主要利用遙感遙控技術(shù)快速獲取空中的所有遙感信息，再利用低空遙感技術(shù)避免無人機(jī)受到大氣因素干擾。整體來講無人機(jī)的操控非常簡單，使用成本相對偏低，擁有相比于傳統(tǒng)遙感技術(shù)更優(yōu)越的影像獲取、處理與傳遞能力。

2、無人機(jī)的技術(shù)應(yīng)用

無人機(jī)的遙感技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)、大范圍飛行技術(shù)以及航拍攝影技術(shù)都表現(xiàn)優(yōu)越，而在現(xiàn)實(shí)各個行業(yè)領(lǐng)域中，無人機(jī)也是擁有它強(qiáng)大的國人之處的。例如在災(zāi)害應(yīng)急救援領(lǐng)域，無人機(jī)可參與救援工作，對災(zāi)區(qū)受災(zāi)狀況進(jìn)行全面航拍與圖像處理分析，并為災(zāi)區(qū)的整體情況給出評價。

無人機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)針對農(nóng)作物種植面積的有效識別，它可在小范圍實(shí)現(xiàn)樣方式作物管理。例如在林業(yè)環(huán)境保護(hù)中，可對健康綠色植被的主要信息進(jìn)行提取，提取精度可高達(dá)90%以上。例如某些林區(qū)或園區(qū)就采用到了無人機(jī)遙感系統(tǒng)平臺，專門對區(qū)域內(nèi)的綠色植被覆蓋度進(jìn)行年變化監(jiān)測，這充分發(fā)揮了無人機(jī)自身靈活、高分辨率、高時效性的技術(shù)優(yōu)勢，同時也縮短了針對區(qū)域的勘察時間，保證在較短時間內(nèi)就能安全解決問題，設(shè)置林區(qū)安防區(qū)域。

二、吉林省林業(yè)生產(chǎn)工作中的無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用前景

1、林業(yè)生產(chǎn)工作利用無人機(jī)技術(shù)的基本概況

吉林省是我國林業(yè)大省，擁有極其豐富的林業(yè)資源，林業(yè)用地面積約占到全省幅員面積的55%。目前全省林業(yè)產(chǎn)業(yè)正面臨改革發(fā)展深入，產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度逐漸加快，已經(jīng)進(jìn)入了省內(nèi)林業(yè)產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)期和管理創(chuàng)新期，為了有效實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新，目前全省各地區(qū)林業(yè)生產(chǎn)工作都已經(jīng)引入新技術(shù)理念與做法，例如目前省內(nèi)就希望引入無人機(jī)技術(shù)，全面展望實(shí)現(xiàn)全省林業(yè)產(chǎn)業(yè)管理迅速代入“空天地”一體化發(fā)展。以永吉縣為例，該縣隸屬于吉林市，擁有林地面積135207.8公頃，其中有林地面積99767.5公頃，活立木蓄積量達(dá)到1047萬立方米。永吉縣森林類型與地形地貌豐富多樣，為了更好發(fā)展林區(qū)林業(yè)生產(chǎn)，解決某些林區(qū)生產(chǎn)作業(yè)疑難問題，當(dāng)?shù)叵Ｍ谖磥硪霟o人機(jī)技術(shù)。主要是聚焦當(dāng)?shù)亓謪^(qū)的核心需求，構(gòu)建以無人機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)為核心的林區(qū)科技生產(chǎn)體系，通過無人機(jī)不斷提高林區(qū)的數(shù)據(jù)與信息監(jiān)控能力，提高生產(chǎn)時效性，爭取在林業(yè)工作中的各個方面都有所發(fā)展突破和收獲。

2、林業(yè)工作中的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

①無人機(jī)技術(shù)在森林資源區(qū)劃中的應(yīng)用

采用ArcMap超強(qiáng)的數(shù)據(jù)視圖功能，通過EDIIOR功能模板可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)遙感圖像森林區(qū)劃測量，即在arcCatalog中新建shp文件，分層構(gòu)建有點(diǎn)、多邊形、多點(diǎn)圖像類型，將圖像與shp文件聯(lián)系起來，并加入到ArcMap中，對文件實(shí)施編處理，并進(jìn)行矢量化調(diào)整，獲得森林區(qū)域區(qū)劃專題圖。在這一過程中，主要基于屬性選擇對話框構(gòu)建單位條件，運(yùn)行獲得用戶所需要的森林信息，例如森林面積信息、具體位置信息等等。在無人機(jī)航拍數(shù)字圖像的指導(dǎo)下，森林小班區(qū)劃調(diào)查可清楚辨識成片樹種，錯判概率非常低，總體區(qū)劃測量精度可高達(dá)88%以上，分項(xiàng)測量精度也能達(dá)到80%以上。整體區(qū)劃錯誤原因除圖像本身限制外，還存在兩個原因：第一，有些混交林因?yàn)閰^(qū)劃沒有設(shè)置混交林地類區(qū)域，因此樹種地類劃分方面存在困難;第二，某些林地區(qū)劃中對樹種判斷錯誤，小班區(qū)劃邊界測量定位精度需要進(jìn)一步提高，這些問題需要利用無人機(jī)配合中等空間分辨率衛(wèi)星圖像才能實(shí)現(xiàn)。整體來講該技術(shù)是具有良好的應(yīng)用前景的。

②無人機(jī)技術(shù)在林地測量上的應(yīng)用

目前，林業(yè)系統(tǒng)測量林地的方法還主要依靠手持GPS進(jìn)行人工測量，受天氣地形影響大、精度低且效率不高，加之山區(qū)地形復(fù)雜、蛇蟲出沒頻繁，一線工作人員人身安全無法得到保障。應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行測量工作，可以無視地形，準(zhǔn)確高效地完成林地測量任務(wù)。

近幾年來，環(huán)保督查、疑似圖斑、森林督查等項(xiàng)工作已成常態(tài)化，僅僅通過衛(wèi)片和坐標(biāo)點(diǎn)，依靠傳統(tǒng)手段只能確認(rèn)大概位置，必須花費(fèi)大量時間和體力到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，仔細(xì)勘察方圓幾十米甚至幾百米面積方能確認(rèn)地塊并判定地塊性質(zhì)。而通過應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，從高空觀察，同時比對衛(wèi)星圖片，能夠迅速判定目標(biāo)地塊，并找出最佳行動路線，避免走彎路險路，大幅度減少一線工作人員遭受意外傷害的幾率。同時，無人機(jī)所拍攝的高空照片，可以更加直觀的展現(xiàn)所勘察地塊的現(xiàn)狀，為后續(xù)工作提供有力證據(jù)。

吉林省在未來林業(yè)生產(chǎn)管理中希望運(yùn)用到的無人機(jī)技術(shù)要點(diǎn)，通過這一論述為地方林業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)打開思路，優(yōu)化豐富其技術(shù)管理體系，盡快引領(lǐng)我國各地林區(qū)進(jìn)入現(xiàn)代化、智能化管理時代。

（作者單位：132200吉林省吉林市永吉縣林業(yè)局口前林業(yè)工作站）