淺談無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用

曾繁偉 郭人

摘 要：近年來，無人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，憑借其高效、精確、安全等優(yōu)點(diǎn)在多個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)調(diào)查工作中，能幫助調(diào)查人員提高工作的效率和準(zhǔn)確度，提高調(diào)查作業(yè)的安全性。現(xiàn)階段，無人機(jī)技術(shù)雖然在林業(yè)調(diào)查中取得了一定成效，但還需要進(jìn)一步研究和完善。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);林業(yè)調(diào)查;應(yīng)用。

中圖分類號(hào) S779文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）19-0032-02

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前無人機(jī)已經(jīng)在測繪、地質(zhì)、氣象、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查工作中，可以有效降低人工作業(yè)量，避免野外作業(yè)安全隱患，提高調(diào)查設(shè)計(jì)精度。因此，本文介紹了無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用情況，并對(duì)未來的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 應(yīng)用情況

1.1 在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用 森林資源一類調(diào)查主要是森林資源的連續(xù)清查。目的從宏觀上掌握森林資源的現(xiàn)狀和變化。在一般情況下，不要求落實(shí)到小地塊，也不進(jìn)行森林區(qū)劃。當(dāng)前大都采用以固定樣地為基礎(chǔ)的連續(xù)抽樣方法。在森林資源一類調(diào)查中，利用無人機(jī)遙感的時(shí)效性強(qiáng)、精度高的特點(diǎn)，輔助固定樣地調(diào)查，從而提高一類調(diào)查的精度。

森林資源二類調(diào)查中，森林經(jīng)營單位應(yīng)調(diào)查該單位所屬和經(jīng)營管理的土地;縣級(jí)行政單位應(yīng)調(diào)查縣級(jí)行政范圍內(nèi)所有的森林、林木和林地。調(diào)查包括區(qū)劃、調(diào)查、資源統(tǒng)計(jì)分析3大部分。在森林資源二類調(diào)查中，利用無人機(jī)航拍高清圖像結(jié)合衛(wèi)星圖片進(jìn)行區(qū)劃，邊界更清晰，數(shù)據(jù)時(shí)效性更強(qiáng)，區(qū)劃結(jié)果更準(zhǔn)確。在調(diào)查中應(yīng)用無人機(jī)，減少了人工作業(yè)量，對(duì)于較陡峭山區(qū)的調(diào)查，應(yīng)用無人機(jī)低空?qǐng)D像可以快速判別喬木林地樹種以及非喬木林地地類、面積等，相對(duì)于傳統(tǒng)人工調(diào)查方法更安全，對(duì)調(diào)查區(qū)域的自然地理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境調(diào)查更全面、準(zhǔn)確。

1.2 在造林工作中的應(yīng)用 在選取造林地塊時(shí)，可以利用無人機(jī)航拍影像對(duì)擬造林地塊的周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，包括擬造林地的地類、土壤、氣候、河流等情況，以此確定整地規(guī)格、造林樹種、造林密度等，制定科學(xué)合理的造林計(jì)劃。

后期的造林驗(yàn)收工作，也可以利用無人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收調(diào)查，利用高清影像核查造林面積、造林密度、造林成活率等指標(biāo)，快速、直觀、全面、精確獲取驗(yàn)收成果。

1.3 在森林健康狀況調(diào)查中的應(yīng)用 利用無人機(jī)可以對(duì)森林中的變色樹、異常林木進(jìn)行精確定位，采集有效的影像資料，輔助判別森林的健康等級(jí)。利用高清影像可以較清晰判別森林病蟲害情況，統(tǒng)計(jì)病蟲害面積和嚴(yán)重程度。不僅節(jié)省了人工，而且調(diào)查的覆蓋面更廣，時(shí)間更靈活。

1.4 在森林防火工作中的應(yīng)用 森林防火工作至關(guān)重要，森林火災(zāi)的發(fā)生會(huì)造成巨大的生態(tài)損失和經(jīng)濟(jì)損失，危害生命安全，而且火災(zāi)補(bǔ)救難度大。傳統(tǒng)的森林防火工作主要是依靠在林區(qū)設(shè)立望火樓、防火檢查站等人工巡邏、監(jiān)管等措施，而應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)預(yù)警、安全補(bǔ)救。日常的防火監(jiān)測工作中，應(yīng)用無人機(jī)可以不定期對(duì)大面積森林進(jìn)行監(jiān)測，利用高清影像、熱成像等技術(shù)，及時(shí)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，使火情更容易在初發(fā)階段被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并獲得精確的起火地點(diǎn)和災(zāi)害程度。在火災(zāi)發(fā)生的撲救過程中，利用無人機(jī)可以實(shí)時(shí)獲得火勢(shì)蔓延的方向和速度，在撲火隊(duì)員到達(dá)現(xiàn)場前制定科學(xué)、安全、有效的撲救計(jì)劃，從而降低了撲救危險(xiǎn)程度，使撲救工作更高效?；饎?shì)得到控制后，還可以利用無人機(jī)進(jìn)行火場復(fù)燃情況的監(jiān)測，尤其對(duì)于火場是陡峭的山區(qū)地帶，撲救人員無法到達(dá)的地區(qū)，可以利用無人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，相對(duì)于傳統(tǒng)的只由救火人員看守相比，能夠更全面、更安全、更長時(shí)間的進(jìn)行監(jiān)控，更有效防止火災(zāi)復(fù)燃。后期也可利用無人機(jī)區(qū)劃受災(zāi)區(qū)域，統(tǒng)計(jì)受災(zāi)面積。

1.5 在林業(yè)行政執(zhí)法工作中的應(yīng)用 當(dāng)接到盜伐林木或牲畜誤食造林地苗木等案件后，利用無人機(jī)的快速響應(yīng)能力，調(diào)查人員攜帶小型無人機(jī)到達(dá)現(xiàn)場附近，對(duì)盜伐和破壞等現(xiàn)場情況進(jìn)行航拍，精準(zhǔn)獲取盜伐或破壞面積、株數(shù)等，并留存影像資料證據(jù)，從而加強(qiáng)對(duì)違法行為的監(jiān)控。對(duì)于非法征占林地、毀林開礦等案件，通過無人機(jī)實(shí)時(shí)采集的現(xiàn)場信息，快速成圖發(fā)送到調(diào)查人員手中，報(bào)送執(zhí)法部門，根據(jù)高清遙感影像確定破壞地點(diǎn)和程度，便于及時(shí)對(duì)違法行為進(jìn)行糾正和處罰。

2 存在的問題

無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用，促進(jìn)了林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)，優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展?jié)摿Υ?，但目前仍然存在一些問題。

2.1 續(xù)航問題 無人機(jī)受電池重量和蓄電能力的限制，目前大部分多旋翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間小于30min，只適用于小范圍開展作業(yè)。

2.2 航空管制 多旋翼無人機(jī)飛行高度一般在100～500m之間的低空領(lǐng)域，根據(jù)《通用航空飛行管制條例》等規(guī)定，需向飛行管制部門申請(qǐng)劃設(shè)臨時(shí)飛行空域，在擬使用臨時(shí)飛行空域前7個(gè)工作日向空管部門提出申請(qǐng)，飛行前1d向當(dāng)?shù)乜展苤笓]中心報(bào)備次日飛行計(jì)劃。執(zhí)行飛行任務(wù)過程中，起降后均要向當(dāng)?shù)乜展苤笓]中心通告，以避免與其它航空器同時(shí)在同一空域內(nèi)飛行。

2.3 缺乏專業(yè)隊(duì)伍和人才 無人機(jī)應(yīng)用專業(yè)性較強(qiáng)，技術(shù)要求較高，需要林業(yè)、遙感、測繪、地理信息系統(tǒng)、無人機(jī)操控等多種知識(shí)和技能的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。目前專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)相對(duì)滯后，缺乏無人機(jī)林業(yè)調(diào)查專業(yè)技術(shù)人員。

3 對(duì)策建議

3.1 進(jìn)一步提高無人機(jī)性能 目前無人機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域已開展應(yīng)用，我國的無人機(jī)制造技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，但無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用仍然處于初步階段，無人機(jī)在續(xù)航、穩(wěn)定性、批量化生產(chǎn)等方面，仍然表現(xiàn)出許多問題，需要在無人機(jī)制造上加大投入，通過進(jìn)一步深入研發(fā)提高無人機(jī)性能，為無人機(jī)的應(yīng)用提供保障。

3.2 制定無人機(jī)林業(yè)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 目前尚無無人機(jī)林業(yè)調(diào)查的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，各地區(qū)林業(yè)調(diào)查部門的應(yīng)用情況不盡相同。制定一套完整的無人機(jī)林業(yè)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，針對(duì)不同地區(qū)、不同類型無人機(jī)、不同荷載和不同業(yè)務(wù)，編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一規(guī)范無人機(jī)技術(shù)參數(shù)、操作基本流程、數(shù)據(jù)處理方法、調(diào)查精度等內(nèi)容，有利于在更多地區(qū)普及無人機(jī)的應(yīng)用。

3.3 組建無人機(jī)林業(yè)調(diào)查專業(yè)隊(duì)伍 在社會(huì)招聘相關(guān)技術(shù)人員，組織本單位本部門人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，通過選拔技術(shù)人員組建專業(yè)隊(duì)伍。林業(yè)主管部門應(yīng)重視無人機(jī)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用，有針對(duì)性的培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)骨干，對(duì)專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)給予大力支持，促進(jìn)無人機(jī)在林業(yè)調(diào)查領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。

3.4 深入研究無人機(jī)林業(yè)調(diào)查應(yīng)用技術(shù) 進(jìn)一步深入研究無人機(jī)林業(yè)調(diào)查應(yīng)用技術(shù)，尤其在各林業(yè)主管部門日常開展的3類調(diào)查工作中，重點(diǎn)研究無人機(jī)技術(shù)在森林撫育和成效監(jiān)測中的具體應(yīng)用，使無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更成熟、更廣泛，促進(jìn)林業(yè)調(diào)查工作進(jìn)入新階段。

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（責(zé)編：楊 林）