無人機遙感技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查與病蟲害防治中的應(yīng)用研究

于鳳霞

摘? ? 要：病蟲害是影響林木正常生長的重要因素，我國長期以來缺乏有效的治理手段，防治效率低下。相關(guān)工作者需要創(chuàng)新林業(yè)資源調(diào)查與病蟲害防治方法，充分運用無人機遙感技術(shù)開展各項工作。主要圍繞無人機遙感技術(shù)的相關(guān)概述、無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了分析，以為相關(guān)工作者提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：無人機遙感技術(shù);林業(yè)資源調(diào)查;病蟲害防治;應(yīng)用

文章編號： 1005-2690（2021）03-0103-02? ? ? ?中國圖書分類號： S757.2;S763;TP79? ? ? ?文獻標(biāo)志碼： A

1? ?無人機遙感技術(shù)的相關(guān)概述

1.1? ?無人機的概念

無人機是無人駕駛飛機的簡稱，使用者可以利用無線電遙控設(shè)備對無人飛機進行相應(yīng)的控制。無人機主要包括多旋翼無人機、無人傘翼機、無人直升機、固定翼無人機等，不同的無人機有著相應(yīng)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以滿足多領(lǐng)域的工作需求。技術(shù)人員需要預(yù)先設(shè)置航行路線，操縱無人機進行自主飛行，拍攝相關(guān)畫面和視頻。隨著無人機技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)和個人開始利用無人機來開展工業(yè)、林業(yè)和服務(wù)業(yè)活動，無人機市場也取得了快速的發(fā)展[1]。

1.2? ?無人機遙感技術(shù)特點

首先，無人機遙感技術(shù)具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。用戶可以克服一定的客觀因素，在較為惡劣的情況下操縱無人機進行環(huán)境勘測，例如核生化覆蓋區(qū)、重災(zāi)區(qū)等。并且無人機小巧便攜，搭載了智能系統(tǒng)，可以為用戶提供人性化的操作體驗。同時，無人機配置靈活多樣，能夠根據(jù)任務(wù)類型配置不同的設(shè)備，適應(yīng)各種各樣的任務(wù)需求。技術(shù)人員可以采用平臺化、模塊化的設(shè)計模式，對無人機的任務(wù)模塊進行靈活調(diào)整，從而完成相應(yīng)的勘測工作。另外，無人機獲取信息快速及時，能夠通過4G、5G通信技術(shù)將現(xiàn)場采集到的畫面及時發(fā)送到指揮中心，便于用戶快速了解環(huán)境信息。

1.3? ?無人機遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢

1.3.1? ?有利于控制用藥量

林業(yè)工作者在進行日常的病蟲害防治工作中，為了保證植物的生長情況，需要精確控制用藥量。借助無人機遙感技術(shù)，技術(shù)人員可以制定更加科學(xué)的林業(yè)發(fā)展方案，并高效開展各項作業(yè)。

1.3.2? ?有利于實現(xiàn)集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

為了充分提升資源的利用效率，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，相關(guān)工作者要應(yīng)用更加先進的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)進行病蟲害治理[2]。無人機遙感技術(shù)可以縮短巡檢時間、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，具有更高的經(jīng)濟效益。除此之外，無人機遙感技術(shù)能夠降低農(nóng)藥殘留，避免對土壤和水源造成污染。

1.3.3? ?有利于保障人身安全

無人機作業(yè)可以通過遠程控制來實現(xiàn)，不需要專業(yè)的飛行員，極大地降低了林業(yè)保護成本，避免化學(xué)農(nóng)藥殘留物對工作人員造成危害。同時，無人機的噴霧效率高，作業(yè)效率是普通噴灑機械的3倍以上，能夠有效應(yīng)對大規(guī)模病蟲害等突發(fā)情況。

2? ?無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1? ?森林資源調(diào)查

森林資源調(diào)查主要是以林地范圍內(nèi)植物生長情況為對象所開展的調(diào)查活動，相關(guān)工作者要及時掌握真實的林業(yè)資源信息，對各類植物的數(shù)量、質(zhì)量等情況進行較為全面的了解，從而制定科學(xué)有效的林業(yè)政策。林業(yè)資源調(diào)查主要分為全國林業(yè)調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計調(diào)查和作業(yè)設(shè)計調(diào)查等。相應(yīng)的工作人員要處理繁雜的林業(yè)資源信息，因此需要利用無人機遙感技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等先進手段開展工作。無人機遙感技術(shù)操作靈活，受環(huán)境因素影響較小，可以獲得高分辨率的影像畫面。技術(shù)人員利用無人機能夠?qū)α謪^(qū)的地形、面積、樹種進行有效的調(diào)查分析，極大地提升了工作效率。

2.2? ?造林面積調(diào)查

造林面積是衡量林業(yè)生產(chǎn)的重要指標(biāo)，林業(yè)工作者要對造林面積進行精確計算，從而綜合評估林業(yè)工程的質(zhì)量，并制定針對性的政策。無人機可以進行長時間的低空飛行，可以對濕地、沙化水土流失嚴重和荒漠化等地區(qū)進行造林面積核查。技術(shù)人員通過無人機遙感技術(shù)結(jié)合計算機軟件，能夠精確核查所調(diào)查地區(qū)的植物生活率、保存率和造林面積，從而獲得有價值的參考依據(jù)，便于日后的林業(yè)養(yǎng)護工作。

2.3? ?森林防火救災(zāi)

森林火災(zāi)會對森林生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴重的破壞。受人為因素和自然因素的影響，森林地區(qū)容易發(fā)生火災(zāi)，并且火災(zāi)具有較強的破壞性，蔓延速度快。傳統(tǒng)的森林火災(zāi)救援方式需要消防人員抵達現(xiàn)場，利用水槍、水車等設(shè)備進行滅火處理，但是由于距離較遠，火勢兇猛，很容易威脅到消防人員的人身安全。無人機遙感技術(shù)可以實現(xiàn)更加安全高效的森林火災(zāi)救援工作，技術(shù)人員利用無人機的紅外相機設(shè)備可以第一時間了解森林火情，制定有效的救火方案，將火災(zāi)扼殺在萌芽狀態(tài)。同時，無人機紅外成像可以穿透煙霧，對有生命特征的物體進行跟蹤觀察，對保護野生動物有重要意義。

2.4? ?病蟲害防治

目前，我國常見的森林病蟲害防治方法有噴灑農(nóng)藥、昆蟲網(wǎng)誘捕等，效率較低，防治效果有限，并且所使用的化學(xué)農(nóng)藥會對人體和自然環(huán)境造成一定程度的危害。林業(yè)工作者利用無人機遙感技術(shù)，可以對林業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的森林資源進行精準檢測，了解各類林木的生長狀況，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)，對植物的受災(zāi)程度、受災(zāi)原因進行分析，從而制定科學(xué)有效的防治方案，節(jié)省農(nóng)藥噴灑量，提高林業(yè)工程的綜合效益。

3? ?無人機技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用途徑

3.1? ?完善林業(yè)資源調(diào)查的工作標(biāo)準

目前，無人機在各個領(lǐng)域有著較廣泛的應(yīng)用，我國無人機制造技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，但在林業(yè)工程領(lǐng)域中還存在一定的缺陷。因此，相關(guān)技術(shù)人員要優(yōu)化無人機的功能設(shè)計，提升續(xù)航和穩(wěn)定性，根據(jù)林業(yè)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準，對無人機進行針對性的功能設(shè)計，要針對不同地區(qū)、不同類型的勘測任務(wù)，規(guī)定具體的無人機勘測作業(yè)參數(shù)和操作流程。

3.2? ?加強對病蟲害的影像拍攝

林業(yè)技術(shù)人員在利用無人機遙感技術(shù)進行病蟲害防治時，要重點對病蟲害暴發(fā)區(qū)域進行航拍監(jiān)測，提高防治效率。對于一些不便于人工監(jiān)測的區(qū)域，要充分發(fā)揮無人機技術(shù)環(huán)境適應(yīng)力強的優(yōu)勢，了解該區(qū)域病蟲害的發(fā)生規(guī)律和原因，根據(jù)病蟲害防治經(jīng)驗，制定長期有效的防治方案。技術(shù)人員可以通過各類宣傳平臺，對監(jiān)測結(jié)果進行分享，讓當(dāng)?shù)氐牧謽I(yè)部門及時了解防治工作的進展情況，從而采取有效的措施治理病蟲害。

3.3? ?制定科學(xué)的病蟲害防治方案

由于森林病蟲害防治工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及領(lǐng)域較多，需要林業(yè)工作者制定科學(xué)完善的防治方案，要根據(jù)目前無人機航拍的技術(shù)特點，結(jié)合拍攝的資料進行方案研究。林業(yè)部門要牽頭組織成立病蟲害防治專家小組，分區(qū)域開展針對性的防治工作。要定期走訪各個區(qū)域，了解實際的效果，確保病蟲害防治的全面有序進行。對于一些植被茂密、地形陡峭的區(qū)域，林業(yè)技術(shù)人員可以利用無人機進行農(nóng)藥噴灑，通過這種遠距離噴灑作業(yè)的方式對特殊區(qū)域進行重點防治。技術(shù)人員要根據(jù)噴灑作業(yè)要求，調(diào)整無人機飛行高度和用藥量。要靈活運用無人機旋翼產(chǎn)生的氣流來提高藥劑的穿透效果，保障農(nóng)藥的噴灑均勻。與傳統(tǒng)人工噴灑作業(yè)相比，無人機噴灑農(nóng)藥效率更高，每天可防治20～33.3 hm2林區(qū)，并且節(jié)省了人力和物力成本。

3.4? ?加強無人機培訓(xùn)工作

無人機遙感技術(shù)是一項新興的技術(shù)，在推廣過程中，需要林業(yè)部門組織專家開展相應(yīng)的培訓(xùn)工作，要確保工作人員能夠熟練掌握無人機的使用技巧，可以根據(jù)林業(yè)保護工作的要求，使用無人機進行農(nóng)藥噴灑，提高病蟲害防治效率。林業(yè)技術(shù)人員要具備較高的職業(yè)素養(yǎng)，在防治過程中積累相應(yīng)的工作經(jīng)驗，挖掘無人機的應(yīng)用潛力。同時，要組建專業(yè)的林業(yè)調(diào)查隊伍。各級林業(yè)部門要加強對專業(yè)隊伍培育工作，有針對性地培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)骨干，提高技術(shù)人員的無人機操作水平。

3.5? ?加強對無人機技術(shù)的深入研究

盡管我國市場上存在各式各樣的無人機產(chǎn)品，但是無人機的勘測能力還有待進一步提升。大多數(shù)無人機電池只能夠支撐30 min左右的續(xù)航時間，并且無人機材質(zhì)強度較低，在勘測過程中容易受到環(huán)境的影響，難以保證噴灑路線的精準程度。因此，相關(guān)技術(shù)人員要對無人機進行全方位的創(chuàng)新優(yōu)化，提高無人機的巡航檢測能力。同時，各領(lǐng)域的技術(shù)人員要研發(fā)更加智能化的移動操作平臺。林業(yè)保護人員可以通過手機APP等軟件靈活控制無人機設(shè)備上升懸停、自主飛行、航線規(guī)劃，借助GPS功能躲避障礙。技術(shù)團隊要保證操作平臺的可靠性和兼容性，適應(yīng)更加多樣的移動操作終端設(shè)備。

綜上所述，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，無人機遙感技術(shù)能夠提升林業(yè)保護工作的效率，其中的紅外相機、高清相機等設(shè)備可以拍攝更加完整清晰的影視圖像，為相關(guān)工作者提供決策依據(jù)。為了充分發(fā)揮無人機遙感技術(shù)在林業(yè)保護領(lǐng)域的優(yōu)勢作用，技術(shù)人員要靈活掌握無人機的操作技巧，挖掘無人機的應(yīng)用潛能，制定標(biāo)準化、規(guī)范化的林業(yè)資源調(diào)查與病蟲害防治流程和方案，從而實現(xiàn)現(xiàn)代林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[ 1 ] 王曉剛.植保無人機施藥對農(nóng)作物主要病蟲害的防治效果[J].林業(yè)工程技術(shù)，2018，38（32）：50.

[ 2 ] 馬銳.多旋翼無人機在林業(yè)生產(chǎn)病蟲害防治的作用及趨勢[J].農(nóng)機使用與維修，2019（10）：98.