無人機(jī)遙感技術(shù)在森林病蟲害監(jiān)測中的應(yīng)用
——以山東省泰安市徂徠山林場廟子林區(qū)為例

文丨邊翠芳 方剛

森林病蟲害對森林生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的影響越來越大，傳統(tǒng)的人工巡查和數(shù)據(jù)收集方式已經(jīng)無法滿足及時發(fā)現(xiàn)并有效治理森林病蟲害的需求。無人機(jī)遙感技術(shù)可以實現(xiàn)對森林病蟲害的全方位高效監(jiān)測，及時掌握病蟲害的分布情況、影響范圍和發(fā)展趨勢，為精準(zhǔn)防控提供科學(xué)依據(jù)，因此越來越受到森林保護(hù)部門的關(guān)注和高頻應(yīng)用。

山東省泰安市徂徠山林場廟子林區(qū)將無人機(jī)遙感技術(shù)運用到森林病蟲害監(jiān)測中，通過選取合適的設(shè)備、制訂合理的巡查計劃和路線、實施機(jī)制化巡查和智能監(jiān)測以及強(qiáng)化協(xié)作機(jī)制和完善治理方案等方式，提高了森林病蟲害監(jiān)測和治理的效率及準(zhǔn)確性，推動了森林生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展，為森林保護(hù)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。

一、山東省泰安市徂徠山林場廟子林區(qū)概況

徂徠山林場始建于1956 年3 月， 位于山東省泰安市東南部約20 千米處。 該林場東西長達(dá)30 千米，南北寬為15 千米，主峰太平頂海拔1028 米，經(jīng)營面積為13.5 萬畝。其中，林地面積10.9 萬畝，活立木蓄積量則高達(dá)60.05 萬立方米，森林覆蓋率為87.8%，這使得徂徠山林場成為山東省內(nèi)僅次于泰山林場的第二大國有林場。 在現(xiàn)有的森林資源中，松、柏、櫟、刺槐等樹種占據(jù)了主導(dǎo)地位。 其中，松樹5.2 萬畝、刺槐2 萬畝、側(cè)柏5000 畝、麻櫟3200 畝，其他樹種總面積為2.88 萬畝。這些生長茂盛的樹木形成了整齊的林相，豐富的森林資源不僅獲得了凈化空氣、保持水土、調(diào)節(jié)氣候等顯著的生態(tài)效益，還帶來了旅游休閑、科學(xué)研究、科普教育等社會效益，同時為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來了諸如木材銷售、林副產(chǎn)品生產(chǎn)加工等巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

二、無人機(jī)遙感技術(shù)在森林病蟲害監(jiān)測中的應(yīng)用

徂徠山林場廟子林區(qū)作為該林場的一個重要森林區(qū)域， 如何提高其森林病蟲害監(jiān)測與治理是一項重要的工作。 傳統(tǒng)的監(jiān)測方法效率低下且難以全面覆蓋整個林區(qū)， 而無人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)為這一問題的解決提供了新途徑。

（一）選取合適的設(shè)備

首先， 在選取設(shè)備時需要考慮無人機(jī)的飛行高度、速度、載荷等參數(shù)。2021 年，徂徠山林場廟子林區(qū)首次開展松白粉蚧無人機(jī)防治工作， 在充分考慮無人機(jī)各項參數(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上， 此次防治共出動無人機(jī)100 架次， 防治林地面積1000 余畝，推動了林場森林病蟲害防治由“人防”向“技防”的轉(zhuǎn)變，提升了松白粉蚧防治的科技化與智慧化。

其次，需要關(guān)注遙感設(shè)備的選擇。對于森林病蟲害的監(jiān)測， 需要選擇能夠準(zhǔn)確識別病蟲害特征的遙感設(shè)備。 徂徠山林場廟子林區(qū)選擇了搭載高光譜相機(jī)的無人機(jī)， 這種相機(jī)可以通過分析不同波段的光譜信息，準(zhǔn)確識別出病蟲害的類型。 此外，該林區(qū)選擇了搭載多角度觀測設(shè)備的無人機(jī)， 這種設(shè)備可以從多個角度觀測林區(qū)，提供更加全面的林區(qū)信息。

最后，需要考慮無人機(jī)的操作方式。對于森林病蟲害的監(jiān)測和治理工作，需要選擇易于操作、安全性高的無人機(jī)。 徂徠山林場廟子林區(qū)選擇了搭載自動控制系統(tǒng)和智能識別系統(tǒng)的無人機(jī)， 這種無人機(jī)可以自動規(guī)劃飛行路線、 識別病蟲害的類型，極大地提高了工作效率和安全性。

（二）制訂合理的巡查計劃和路線

制訂合理的巡查計劃和路線， 是保障無人機(jī)遙感技術(shù)在森林病蟲害監(jiān)測和治理工作中發(fā)揮最大效能的前提條件之一。在巡查過程中，需要密切關(guān)注監(jiān)測點位和監(jiān)測時間， 同時應(yīng)對巡查路線和監(jiān)測方案進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化， 這樣才能在保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性的同時， 提高監(jiān)測工作的效率和覆蓋面。

徂徠山林場廟子林區(qū)作為一個廣闊的森林區(qū)域，無人機(jī)遙感技術(shù)為該區(qū)域森林病蟲害防治提供了重要幫助。 為發(fā)揮無人機(jī)遙感技術(shù)的最大效能，進(jìn)一步提高森林病蟲害監(jiān)測和治理水平，該林區(qū)無人機(jī)遙感技術(shù)團(tuán)隊制訂了詳細(xì)的巡查計劃和路線。

在巡查計劃方面， 無人機(jī)遙感技術(shù)團(tuán)隊根據(jù)病蟲害的活躍期和森林生態(tài)系統(tǒng)的特點， 制訂了每周一次全面巡查、 每個季度進(jìn)行一次抽查的計劃。 通過定期巡查，能夠及時發(fā)現(xiàn)病蟲害的活動，第一時間采取有效措施進(jìn)行治理。

在巡查路線方面， 無人機(jī)遙感技術(shù)團(tuán)隊利用地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感圖像處理軟件對林區(qū)進(jìn)行分區(qū)，并確定每個區(qū)域的巡查路線。 這些路線確保每個區(qū)域都能被覆蓋到， 并且無人機(jī)能夠在每個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行有效的監(jiān)測和治理。

在巡查過程中， 無人機(jī)遙感技術(shù)團(tuán)隊會密切關(guān)注森林中的異常情況。 如果發(fā)現(xiàn)病蟲害活動或其他異常情況，會立即采取使用化學(xué)藥劑、生物防治等相應(yīng)的治理措施，以防止病蟲害持續(xù)擴(kuò)散。

（三）實施機(jī)制化巡查和智能監(jiān)測

作為山東省重要的林業(yè)基地， 徂徠山林場廟子林區(qū)擁有豐富的林木資源，但由于林木分布廣、管理難度大，以往的人工管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代林業(yè)管理的需求。 為此，徂徠山林場決定以無人機(jī)遙感技術(shù)創(chuàng)新森林病蟲害監(jiān)測模式，機(jī)制化巡查和智能監(jiān)測成為林業(yè)管理模式轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。

首先， 利用無人機(jī)快速獲取森林資源的高清圖像和數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)病蟲害的發(fā)生和傳播情況。通過對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理， 準(zhǔn)確地判斷病蟲害的類型、程度和分布情況，為采取有效的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。

其次， 利用無人機(jī)遙感技術(shù)對本林區(qū)森林資源實現(xiàn)全面覆蓋、 動態(tài)監(jiān)測。 通過定期監(jiān)測和巡查，及時發(fā)現(xiàn)病蟲害的潛在威脅和風(fēng)險，并采取有效的預(yù)防措施， 避免或減少病蟲害對森林資源的危害，降低損失。

最后， 利用無人機(jī)遙感技術(shù)為本林區(qū)森林資源的保護(hù)和管理提供更加科學(xué)高效的方法和手段。 通過對森林資源的全面監(jiān)測和管理，更好地了解森林的生長狀況、 分布情況和生態(tài)環(huán)境等各方面信息， 為制定更加科學(xué)合理的保護(hù)和管理措施提供依據(jù)和支撐。

（四）強(qiáng)化協(xié)作機(jī)制和完善治理方案

為確保森林病蟲害的有效治理， 需要強(qiáng)化協(xié)作機(jī)制，包括與相關(guān)部門的交流、分享防治經(jīng)驗和完善治理技術(shù)方案，促進(jìn)治理效果的提高和森林病蟲害防治工作的順利開展。 近年來，徂徠山林場廟子林區(qū)一直致力于森林病蟲害治理工作，該林區(qū)充分認(rèn)識到結(jié)合實際需求完善技術(shù)和方案的重要性，始終堅持“預(yù)防為主，綜合治理”的原則，通過不斷優(yōu)化設(shè)計、積極探索更多方案以及加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，使森林病蟲害治理效率與治理能力不斷提升。

首先， 注重預(yù)防工作， 通過加強(qiáng)森林植物檢疫、定期監(jiān)測和預(yù)報等措施，及時發(fā)現(xiàn)和控制病蟲害的發(fā)生。 同時采取生物防治和化學(xué)防治相結(jié)合的方法，針對不同的病蟲害種類和發(fā)生規(guī)律，制定相應(yīng)的防治方案。

其次，注重技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，積極引進(jìn)和推廣先進(jìn)的病蟲害治理技術(shù)。 例如，引進(jìn)無人機(jī)巡查技術(shù)可以對森林進(jìn)行全面、快速、準(zhǔn)確的巡查，及時發(fā)現(xiàn)并處理病蟲害問題。 此外，還采用了生物農(nóng)藥和綠色農(nóng)藥等環(huán)保型藥劑，減少了對環(huán)境和生態(tài)的負(fù)面影響。

最后，注重加強(qiáng)森林管理，采取科學(xué)合理的營林措施，提高森林的抗逆性和自我恢復(fù)能力。例如，通過合理配置樹種、加強(qiáng)撫育管理等措施，優(yōu)化森林結(jié)構(gòu)，提高森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自我調(diào)控能力。

通過這些努力， 徂徠山林場廟子林區(qū)的森林病蟲害治理工作取得了顯著成效， 不僅病蟲害的發(fā)生得到了有效控制， 森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性也得到了提升。

三、結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)遙感技術(shù)在森林病蟲害治理領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷拓展。本文以山東省泰安市徂徠山林場廟子林區(qū)為例，提出了實施機(jī)制化巡查和智能監(jiān)測、加強(qiáng)與各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作等措施，提高森林保護(hù)的科技含量和效益，使之符合可持續(xù)發(fā)展的需求?？傊?，隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，未來其在森林病蟲害監(jiān)測和治理領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更大效用。