無人機(jī)在浙江林業(yè)中的應(yīng)用初探

朱旭利

(浙江省龍泉市天創(chuàng)林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，浙江 龍泉 323700)

1 引言

浙江省是林業(yè)資源大省，自古以來有“七山一水兩分田”之說，現(xiàn)有林業(yè)資源高達(dá)9900余萬畝，全省森林覆蓋率60%以上，林業(yè)區(qū)人口占全省總?cè)丝诘?3%，浙江省林業(yè)經(jīng)濟(jì)整體價(jià)值較高，林業(yè)經(jīng)濟(jì)收入穩(wěn)定，近年來浙江省走上創(chuàng)新林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，強(qiáng)調(diào)率先實(shí)施林業(yè)現(xiàn)代化。無人機(jī)作為現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用方式，具有廣泛的應(yīng)用空間，對(duì)于促進(jìn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義，本文結(jié)合浙江省林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀和未來需要，按照科技創(chuàng)新的思路，探索無人機(jī)對(duì)浙江林業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

2 無人機(jī)在浙江林業(yè)的具體應(yīng)用

2.1 林業(yè)病蟲害防治

無人機(jī)技術(shù)在浙江省主要用于開展防治病蟲害工作，具體用在監(jiān)測(cè)防治大規(guī)模病蟲害方面，基于無人機(jī)的病蟲害監(jiān)測(cè)方式有效彌補(bǔ)了人工監(jiān)測(cè)的不足，運(yùn)用無人機(jī)獲得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并建立的有自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸功能的蟲情燈可以有效的進(jìn)行病蟲害的監(jiān)測(cè)工作，從而形成科學(xué)全面的生物防控監(jiān)測(cè)體系?；跓o人機(jī)的監(jiān)測(cè)體系可以建立廣泛覆蓋的病蟲害監(jiān)測(cè)機(jī)制，可以對(duì)省內(nèi)松類、毛竹、經(jīng)濟(jì)林與柳杉樹等常見林的病蟲害問題進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，可以滿足浙江山地到達(dá)困難地區(qū)的監(jiān)測(cè)需要，能夠在突發(fā)疫情時(shí)用大型無人機(jī)進(jìn)行病蟲害的清理，這對(duì)于提升應(yīng)對(duì)病蟲害的反應(yīng)速度，更好地通過機(jī)載設(shè)備傳遞農(nóng)藥的噴灑情況，合理控制噴灑農(nóng)藥的密度，以及對(duì)農(nóng)藥使用情況進(jìn)行評(píng)估，減少農(nóng)藥噴灑成本，提高防治病蟲害工作質(zhì)量，滿足浙江林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要有重要意義。

2.2 用于森林防火

森林防火是林業(yè)管理工作的重中之重，林業(yè)防火工作的關(guān)鍵要素在于提前發(fā)現(xiàn)火情，提高對(duì)林業(yè)復(fù)雜地域的觀測(cè)力度。對(duì)于易發(fā)生火災(zāi)的高危地域進(jìn)行專業(yè)控制巡護(hù)。森林防火工作的危險(xiǎn)性較高，需要準(zhǔn)確的把握和控制火源?；谛l(wèi)星遙感技術(shù)的無人機(jī)可以滿足拍攝高精度林業(yè)防火需要的航空?qǐng)D像，有助于減少地面測(cè)量精度差問題，并且還可以獲得高分辨率、高精度、高利用效率的圖像資源。當(dāng)代新無人機(jī)已經(jīng)可以做到在復(fù)雜的地域起降，無人機(jī)可以裝載相應(yīng)的設(shè)備對(duì)地面區(qū)域進(jìn)行控制，并且可以做到抵近觀察，這對(duì)于準(zhǔn)確地掌握火情有重要的意義。當(dāng)前浙江省林業(yè)部門配置的無人機(jī)多數(shù)都有高清數(shù)碼鏡頭，多光譜成像設(shè)備，滿足按照既定路線進(jìn)行巡查航行要求，還可以實(shí)時(shí)的獲得數(shù)據(jù)信息。并且已經(jīng)有無人機(jī)完善火災(zāi)高發(fā)期的監(jiān)測(cè)工作，通過無人機(jī)實(shí)現(xiàn)了及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，及時(shí)報(bào)告火災(zāi)信息，以及起到控制損失，降低火災(zāi)成本，有效的減少求災(zāi)能源消耗的作用，滿足火險(xiǎn)搶救需要。林業(yè)部門同時(shí)注重通過無人機(jī)落實(shí)消防責(zé)任，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)野外火源的管控，力求形成由專人操作的無人機(jī)操作隊(duì)伍，滿足復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)用需求。

2.3 野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)

目前無人機(jī)技術(shù)還用于野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)工作，強(qiáng)調(diào)通過野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)達(dá)到提高監(jiān)測(cè)的時(shí)效性、高效性。無人機(jī)對(duì)森林野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)具有其它設(shè)備無法比擬的功能，因?yàn)闊o人機(jī)拍攝視角更加靈活，具有方便拍照和角度全的特征，而且無人機(jī)不攜帶易燃易爆物質(zhì)，電動(dòng)無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間更長，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)野生動(dòng)物群的長時(shí)間監(jiān)控，從而達(dá)到掌握浙江省野生動(dòng)物分布情況的目標(biāo)。

2.4 林業(yè)資源規(guī)劃調(diào)研

浙江省明確了深化林業(yè)綜合改革的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)適度發(fā)展規(guī)模經(jīng)營，努力發(fā)展珍貴彩色林，落實(shí)新植珍貴樹計(jì)劃，并且明確了維護(hù)國土生態(tài)安全的任務(wù)。這些任務(wù)的實(shí)現(xiàn)在很大程度上基于有效的林業(yè)規(guī)劃調(diào)查工作。為了更好的制定林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，有效的建立林業(yè)信息系統(tǒng)，需要以衛(wèi)星圖像為基礎(chǔ)獲得高精度的圖像信息，保證圖像的直觀、明顯、清晰。運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行圖像拍攝可以有效的彌補(bǔ)衛(wèi)星圖像拍攝的不足，可以消除對(duì)浙江山地氣候多變和地形復(fù)雜等因素的影響，從而有效地彌補(bǔ)衛(wèi)星圖像陰影、同物異譜等不好分辨現(xiàn)象的問題。低空觀測(cè)的無人機(jī)可以獲得豐富的高分辨率的圖像，達(dá)到快速獲得地表信息的目標(biāo)，有助于呈現(xiàn)三維地表形態(tài)圖的現(xiàn)實(shí)，達(dá)到有效獲得林業(yè)數(shù)據(jù)信息目標(biāo)。

2.5 用于林業(yè)種植

無人機(jī)遙感影像技術(shù)可以對(duì)浙江省的林業(yè)資源現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)全面的分細(xì)，有助于獲得林業(yè)種植面積、長勢(shì)、輪作等情況的第一手詳細(xì)數(shù)據(jù)資料，這對(duì)于科學(xué)的計(jì)劃農(nóng)藥的噴灑方法，進(jìn)行林業(yè)施肥，同時(shí)進(jìn)行林業(yè)種植面積的監(jiān)測(cè)，合理的劃分林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有重要的指導(dǎo)價(jià)值。基于無人機(jī)的林業(yè)種植可以達(dá)到高效和低成本的目標(biāo)，對(duì)于促進(jìn)浙江林業(yè)經(jīng)濟(jì)的規(guī)?；a(chǎn)有重要價(jià)值。目前林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用大中小型無人機(jī)，不同類型的無人機(jī)承擔(dān)著不同的生產(chǎn)任務(wù)。

3 無人機(jī)用于浙江林業(yè)現(xiàn)狀分析

3.1 主要優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)在林業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間，可以承擔(dān)多項(xiàng)具體的應(yīng)用任務(wù)，基于無人機(jī)平臺(tái)的3S技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)字圖像技術(shù)與實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)可以滿足林業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)需要，有助于提高林業(yè)經(jīng)營管理的快捷性、有效性和創(chuàng)新性，可以在更快掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上提高林業(yè)問題處理的速度與質(zhì)量。特別是在各種載荷無人機(jī)得到廣泛發(fā)展的當(dāng)下，其受到的限制越來越小，可以滿足浙江省復(fù)雜山地情況下的作業(yè)需要，有助于降低對(duì)人力資源的疲勞度，發(fā)揮在有危險(xiǎn)性林業(yè)任務(wù)方面的價(jià)值?；诟鞣N任務(wù)需要還可以靈活的配置無人機(jī)，形成執(zhí)行任務(wù)的多元化無人機(jī)應(yīng)用體系，從而達(dá)到發(fā)揮無人機(jī)優(yōu)勢(shì)的目標(biāo)。其還可以獲得大量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，并且可以基于4G終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，滿足了應(yīng)用的具體需要。

3.2 主要問題

浙江省是一個(gè)多山地的省份，這里的林業(yè)資源覆蓋率較廣，地形復(fù)雜多變，地勢(shì)高低起伏不定，因此在一定程度上影響無人機(jī)傳輸數(shù)據(jù)信息的細(xì)節(jié)指標(biāo)。特別是當(dāng)前對(duì)林業(yè)數(shù)據(jù)信息細(xì)節(jié)要求不斷提高的情況下，無人機(jī)在實(shí)際執(zhí)行航測(cè)任務(wù)時(shí)存在一定的危險(xiǎn)性。我國還缺乏專業(yè)的操作無人機(jī)技術(shù)人員，現(xiàn)有人員在沒掌握復(fù)雜地形下運(yùn)用無人機(jī)的技術(shù)，在實(shí)際工作時(shí)降低了無人機(jī)性能的發(fā)揮。雖然無人機(jī)適應(yīng)環(huán)境的能力較強(qiáng)，還要發(fā)展大中小型各類無人機(jī)，目前基層林業(yè)部門配置的小型無人機(jī)較多，中型和大型無人機(jī)較少，多旋無人機(jī)和無人駕駛的直升機(jī)較少，現(xiàn)有的無人機(jī)有時(shí)不滿足浙江林業(yè)現(xiàn)設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要。而且，當(dāng)前還存在著應(yīng)用無人機(jī)成本較高，無人機(jī)操作與養(yǎng)護(hù)不及時(shí)的問題，這在很大程度上影響了無人機(jī)的應(yīng)用壽命，阻礙了無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。

4 改進(jìn)林業(yè)工作應(yīng)用人機(jī)的措施

4.1 開發(fā)優(yōu)質(zhì)無人機(jī)

當(dāng)前用于浙江省林業(yè)領(lǐng)域的無人機(jī)以小型無人機(jī)為主，大型無人機(jī)的應(yīng)用較少，森林滅火、噴灑農(nóng)藥等項(xiàng)目應(yīng)用無人機(jī)的成本相對(duì)較高。為了更好的滿足林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用需要，還要建立基于林業(yè)工作的無人機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，由林業(yè)部門與無人機(jī)企業(yè)進(jìn)行合作，切實(shí)開發(fā)符合林業(yè)領(lǐng)域需要的可以用于測(cè)繪、氣象、遙感與機(jī)械作業(yè)方面的大中型無人機(jī)設(shè)備。特別是隨著復(fù)雜林業(yè)項(xiàng)目的開展，當(dāng)前無人機(jī)行業(yè)還需要攜帶設(shè)備，這樣才能有助于山區(qū)林業(yè)建設(shè)的需要，滿足浙江省林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

4.2 建立數(shù)據(jù)資源庫

目前無人機(jī)已經(jīng)廣泛用于植被污染監(jiān)測(cè)，病蟲害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，基于無人機(jī)可以廣泛的收集各種林業(yè)數(shù)據(jù)信息資源，建立基于無人機(jī)的典型植物數(shù)據(jù)資源庫對(duì)林業(yè)環(huán)境發(fā)展建設(shè)有重要價(jià)值，因此還要從浙江林業(yè)發(fā)展建設(shè)的現(xiàn)狀出發(fā)，進(jìn)一步發(fā)揮無人機(jī)的應(yīng)用價(jià)值，注重通過無人機(jī)開展林業(yè)區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，面源污染與鳥類遷徙等數(shù)據(jù)信息的收集，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，達(dá)到基于無人機(jī)促進(jìn)林業(yè)數(shù)據(jù)資源不斷豐富目標(biāo)。隨著無人機(jī)應(yīng)用的越來越廣泛，實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的不斷完善，還要開發(fā)專業(yè)的無人機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而對(duì)無人機(jī)收集的林業(yè)信息進(jìn)行有效匯總應(yīng)用。

4.3 提高應(yīng)用的規(guī)范性

無人機(jī)對(duì)于林業(yè)建設(shè)有重要價(jià)值，為了更好的發(fā)揮無人機(jī)的實(shí)踐作用，還要加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)使用管理工作，切實(shí)提高無人機(jī)應(yīng)用的科學(xué)性與規(guī)范，保證發(fā)揮無人機(jī)的實(shí)用功能。首先，加強(qiáng)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的交流工作，更好地宣傳推廣無人機(jī)技術(shù)，滿足基層對(duì)無人機(jī)應(yīng)用的實(shí)際需要。其次，加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)人員培訓(xùn)，促進(jìn)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)人員掌握先進(jìn)的無人機(jī)應(yīng)用方式，切實(shí)發(fā)揮無人機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。如龍泉市林業(yè)局在2018年10月份邀請(qǐng)溫州慧飛公司進(jìn)行無人機(jī)航拍飛行培訓(xùn)60余人參加培訓(xùn),購買無人機(jī)30余架。大大減輕一線工作人員野外作業(yè)的工作強(qiáng)度。第三，要減少無人機(jī)應(yīng)用成本，注重提高無人機(jī)養(yǎng)護(hù)工作的合理性與規(guī)范性，加大無人機(jī)應(yīng)用管理力度，有效防止無人機(jī)應(yīng)用事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

無人機(jī)在浙江林業(yè)生產(chǎn)、規(guī)劃、調(diào)研、降低林業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等方面有著廣闊的應(yīng)用價(jià)值，雖然無人機(jī)在林業(yè)領(lǐng)域還受到主客觀條件的限制，但是應(yīng)當(dāng)看到無人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，注重發(fā)展多類型的林業(yè)領(lǐng)域無人機(jī)，把無人機(jī)與具體任務(wù)相結(jié)合，切實(shí)發(fā)揮無人機(jī)在創(chuàng)新應(yīng)用中的價(jià)值。