无人机在林业中的应用及前景展望

韦素秋

摘要：指出了随着科学技术的发展，越来越多的科技成果被应用到林业生产和科研活动中，为林业生产经营活动提供了技术支撑，也促进了林业的快速发展。结合多年林业工作经验，分析了无人机技术在林业中的应用及优缺点，以期为相关林业工作者提供参考。

关键词：无人机;林业;林业调查;前景展望

中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）08-0189-03

1 引言

一直以来，基层林业工作的任务非常重，技术手段相对比较落后，往往依赖人工观测进行数据采集，且工作方式效率非常低，获取的数据精度不高。现阶段，传统的对坡勾绘、定点监测方式已经不能完全适应当前“精准林业”的时代需求[1]。近年来，随着无人机技术的兴起，在营造林核查、森林资源清查、林政执法、森林防火等多项工作中得到了广泛的应用，且取得了非常好的效果，既节省了大量的人力、物力和财力，也有效的提高了林业工作的精度水平[2]。

2 无人机技术

无人驾驶飞行器简称为无人机，其不需要飞行员进行驾驶操作，可以通过操作人员遥感控制或程序控制指挥飞机的飞行航线、速度、高度等。与载人飞机相比存在很大的区别，无人机环境适应性好、小巧便捷、制造成本低，可以随时起飞和降落。在无人机的飞行过程中，为了远距离操控无人机的航线，往往需要配置卫星定位、遥控和监测系统等。

近年来，无人机技术受到各行各业的推崇和认可，其被广泛的应用于农业植保、影视拍摄、电力检修、高速公路监测和遥感监测等领域，且取得了丰硕的成果。在林业的应用中，可以根据具体任务的需求，搭载多光譜成像仪或红外扫描仪，基于无人机技术的简便操作，有效控制能源消耗，节约物力、人力和时间，有效控制外业作业风险。

3 无人机在林业上的应用

3.1 林政执法

无人机装备了可见光相机和红外热成像仪后，可以对一定范围内的林地进行高频次的遥感监测。根据无人机航拍得到的影像，经过一定的技术处理后，相关的执法机构可以迅速找出林区中的违法行为，比如违法挖矿、违法建房和违法采伐等现象。遥感影像可以直观的反映出森林受损的空间位置、面积大小等，为森林公安的执法提供参考和依据。

3.2 森林巡护、森林病虫害、森林火灾监测及灾后调查评估

在林业生产经营活动中，森林火灾是非常严重的自然灾害，给森林资源的经营管理带来巨大的挑战。在森林防火监测工作中，通过有效运用无人机技术，基于搭载的影像传输设备和摄像设备，为火源监测提供技术支撑，将涉及到火灾隐患的地理坐标传输给监测人员，提供最真实的火灾情形，为火灾的扑灭提供数据支撑，减小火灾带来的影响。根据多年来的监测数据显示，无人机技术对森林火灾的检测率达到了88.6%，识别率达到了90.1%。除此之外，无人机还可以用于森林病虫害预防，通过观测森林树叶颜色等，获取病虫害发生地的准确空间位置和面积情况，为病虫害的防治提供数据支撑，为病虫害的预测提供帮助。获取准确的地理位置后，可以安排植保无人机进行喷药处理，保证林木的正常生长。

3.3 森林资源调查、营造林成效检查与动态监测

判断林区内部植被的分布情况以及林区内生态环境的好坏往往需要参考森林覆盖率这一指标，因此森林资源的调查工作是十分重要的。一般而言，我国计算森林覆盖率最常用的两种方法就是卫星遥感以及人工采集。但是，前者的使用成本较高，测量精度较低，后者需要消耗大量的人力物力，效率十分低下。使用无人机技术进行植被覆盖率的测量，既可以避免大量的人力物力的消耗，解决传统采集方式所存在的问题，还能够很大程度的提升测量的精准度。目前，我国已经成功借助无人机技术测量森林覆盖率，且实践经验证明，使用这项技术获得的数据涵盖面广，分辨率高，具有较强的时效性，能够有效降低测量的成本[3]。

4 无人机技术在林业应用中的优缺点

4.1 无人机技术的优点

与传统的调查方式比较，无人机技术有着较为明显的优点。利用无人机技术进行林业调查工作，不仅能够有效降低调查成本，还具备较强的操作灵活性。在使用无人机进行拍摄时，拍摄成果分辨率极高，能够使用不同的摄像机进行病虫害的识别以及监测火情等工作。相比较于人工驾驶飞机进行调查，无人机技术具备更好的技术安全性。因为无人机是无人乘坐的，所以能够极大程度地简化了无人机的内部结构，尽可能减轻其重量，降低整体尺寸，使得无人机的制造成本大大降低。由于无人机技术的应用不需要驾驶员进行实际操作，可以有效降低驾驶人员的操作难度，减轻驾驶员的心理负担以及生理负担。在森林消防安全工作中，无人机技术的应用将极大程度的降低操作风险，提高调查工作的安全性[4]。而且，无人机具备灵活性，可快速到达作业区域，受地形、天气环境影响较小，可实时获取森林资源的高清航拍数据，基本承担样地调查任务的能力。调查人员无需到户外，即可获取林木类别、分布范围、面积等准确数据，有效减少外业工作时间，降低劳动强度，提高工作效率[5]。

4.2 无人机技术的缺点

无人机自身的特点决定其质量较轻，不具备太强的承载能力以及动力。在恶劣天气的情况下，无人机不具备较强的抗性，不能够进行长时间的飞行。在对森林资源进行调查的过程中，许多具体指标的测量不能够通过无人机技术获取[6]。因此，无人机技术的应用不能够完全取代人工调查。由于无人机技术实际上隶属于高新技术，操作人员需要学习较多的专业知识才能够掌握，由此造成的培训成本较高，不具备较强的可推广性。

5 案例分析

笔者结合所参与的广西壮族自治区靖西市2018年森林覆盖率监测与验收工作，对无人机在林业中的应用情况进行分析，希望为无人机在林业中的应用提供参考。

5.1 项目背景

科学考核评价靖西市森林覆盖率完成情况，是落实市人民政府保护和发展森林资源责任主体，加强领导班子建设和党政正职选拔任用及管理监督，推进靖西市生态建设与可持续发展，持续营造“三大生态”、加快实现“两个建成”的重要举措。开展好森林覆盖率年度监测及验收工作，准确掌握靖西市2018年度森林覆盖率，是真实反映靖西市年度生态建设与可持续发展情况，确保相关考核评价结果客观、公正的重要保障。