无人机航拍与ArcGIS 在林业调查规划中的应用研究

2021-05-10秦新育

花卉 2021年8期

秦新育

（广西壮族自治区国有高峰林场，广西南宁 530001）

现阶段，林业测绘测量技术水平不断提高，涌现出很多高水平的技术，例如无人机航拍与ArcGIS 等，为各项工作的开展，提供了有力的技术支持。从林业调查规划的需求出发，结合测区实际情况，制定完善的技术方案，指导作业高质量开展与落实，获得高质量的数据信息，为后续的规划工作提供支持。

1 案例概述

广西国有高峰林场是广西规模最大的国有林场，先后被评为全国首批十佳林场、农业产业化国家重点龙头企业、首批国家林业重点龙头企业、中国林板一体化产业示范基地、国家储备林示范林场、全国模范职工之家、自治区文明单位等称号。林场控股的广西森工集团（占股96.1%）旗下有7 家人造板企业，产能达100 万m3，生产的“高林”牌中高密度纤维板及刨花板是国内一线高端品牌。林场建设的高峰森林公园是环绿城南宁森林旅游圈的重要组成部分，规划面积1.8 万亩，按5A 级景区标准打造，总投资13 亿元。表1 整理了2020 年的经营情况。林场经济总量和综合实力在广西国有林场中排名第一，居全国国有林场前列。在林场经营管理实践中积极推广应用无人机航拍与ArcGIS 技术，采集关于林场的各类信息，为管理工作提供有力支持。现结合应用实践分析，总结技术的应用效果。

表1 2020 年经营情况

2 无人机航拍与ArcGIS 在林业调查规划中的具体应用

2.1 森林资源现状调查

林场森林资源现状调查工作实践中，采用无人机航拍与ArcGIS 技术，实现对全场森林资源现状的基本掌握，为经营管理工作的开展与落实提供支持。经过调查得知，林场土地总面积35198.14hm2，其中高峰经营管理土地面积28936.72hm2（含被占地1360.29hm2，不含已移交给斯道拉恩索公司经营的土地）。经营土地面积中：林地面积28699.75hm2，占99.2%；非林地236.98hm2，占0.8%。经营林地面积中：有林地22889.05hm2、灌木林地351.73hm2、未成林造林地1333.68hm2、苗圃地121.25hm2、无立木林地2439.25hm2、宜林地32.95hm2、辅助生产林地1531.84hm2。森林覆盖率80.3%。全场公益林（地）面积1724.89hm2，占林地面积的6.0%。商品林（地）26974.86hm2，占94.0%。获得的各类数据，为林场经营管理工作成效评估提供数据支持。通过对森林拥有情况进行全面调查，掌握全场的基本情况，可促进各项工作的高质量开展。

2.2 林业执法管理

使用的无人机技术与GIS 技术手段，实际操作时比较简单，开展资源巡视检查，通过无人机航拍能够提高工作效率。对违法私自占用林地或其他行为，能够帮助工作人员及时发现并且精准找到现场，开展林业破坏程度的调查，进而编制高质量的解决措施，促使林业执法管理工作水平得到提高。“十三五”期间，全场累计造林更新27834.1hm2，幼林抚育151887.1hm2。调处林业纠纷20 起，查破侦破案件712 件，立侦查刑事案件1 起，收缴木材893m3，回收被占林地527.5hm2，拆除违章建筑3hm2。以某分场为例，2020 年10 月23 日收回5 林班被侵占林地11.4 亩。工作中因为林区内村落交织，而且民情错综复杂，很多林地因为历史遗留问题长期被侵占，回收工作的开展面临很大的挑战。一方面通过做好政府对接协调以及政策宣传，联合相关部门共同做好村民的思想工作，使其能够意识到国有林地归国家所有，不可以随意侵占。另一方面，组织开展现场调查，综合使用无人机技术与GIS 技术等，实现对被侵占林地的面积和地块以及具体位置等情况，有着全面的了解，同时进行现场调查处理。通过明确权属以及阐明实施情况，村民意愿归还林地，采取砍木还山和林地租赁协议等多样化方式，实现林地回收。

2.3 林业监测和火灾防范中的应用

林场森林资源管理方面，使用无人机技术与GIS 技术，结合使用各类传感器装置，能够实现对火灾隐患的实时化监测、发现和快速定位，为消除火灾隐患提供有力的技术支持。如果林场发生大面积火灾，极易造成人员伤亡，导致很大的经济损失，威胁着生态环境的持续化发展。传统的调查技术，主要为实地勘查技术，作业期间的安全风险很大，而且依靠人工灭火，灭火效率低下[1]。在无人机技术与GIS 技术的加持下，借助系统的摄像功能，能够实现快速摄像，及时掌握火灾发生点，利用无人机进行灭火，同时利用GIS 的地理信息功能，能指导救援队伍快速到达现场。林场高度重视火灾防治工作，加强日常工作中与上级部门对接，争取到灭火机、油锯、四轮摩托车等一批森林消防装备，配合完成2019 年广西森林防灭火技能竞赛演练。加强与当地政府和村委的应急联动，与乡村召开联防会议98 次，开展灭火装备使用培训和演练154 次，完成281km 外围防火线的清理和维修工作，做好日常林区防火巡查，全年没有发生重大森林火灾。重点抓好松材线虫病、薇甘菊等主要林业有害生物的监测调查，开展防治作业面积1400hm2，全场未发生大面积森林病虫灾害。

3 无人机航拍与ArcGIS 在林业调查规划中的应用总结

3.1 做好基础设施的完善

根据林业调查规划工作实践总结，无人机航拍与ArcGIS 技术的应用，对提高共享工作的效率起到积极的作用。从林场火灾防治、病虫害遥感检测以及精准植保、资源现状调查等，技术的应用优势较为突出[2]。在日常管理工作中利用无人机进行巡视监测检查，可掌握林场内部的树木现状，及时发现火点实现精确定位，将火灾现场的地理信息以及发展情况回传到控制系统，快速启动安全救援工作。除此之外，在森林资源调查实践中应用，能够实现森林资源管理和林业可持续化经营的互补，全面准确地掌握林场情况。根据业务的需求，配置基础设施，例如相机和高光谱成像仪以及激光雷达等，可实时获得林木三维点数据，精准获得林种以及遍布范围等数据信息。林场方面要高度重视信息化建设，加大建设投入力度，配置充足的基础设施，满足各类需求，切实保障林场森林资源管理工作落实到位，创造更多的价值[3]。

3.2 做好技术应用的质量控制

从技术应用的角度来说，为了能够满足林场管理工作的需求，在实际应用中需要严格把控质量，保障采集的数据信息具有精准性和完整性特点，满足管理的基本需求，这需要围绕管理工作进行全面严格的把控。通过制定符合无人机应用和GIS 应用的管理实际的方案，指导技术应用管理。在日常作业中，要严格按照制定的工作方案进行操作，做好规范化和标准化的控制保障，采集数据信息的质量，同时对于参与无人机航拍和资料采集工作的人员，进行业务培训，使其能够掌握新技术和新方法的操作要点，消除对技术应用效果的不利影响，保障林场调查规划工作的高质量落实[4]。除此之外，要合理利用工作成果，为林场日常经营管理和规划建设等工作的开展，提供强有力的支持，促进林场持续化发展，创造更多的价值。这需要高度重视数据信息的质量控制，助力管理工作的高质量开展与落实[5]。

3.3 优化升级调查技术

无人机航拍与ArcGIS 在林业调查规划中的应用价值，尚未完全发挥。从基层工作的开展来说，主要受到技术配置资金不足与人员素质水平不高等的影响，还需要做好技术的优化升级。面向林业调查规划的实际需求，积极引入适宜的技术和设备，保障任务高效化开展落实，同时控制好技术应用成本，进而缓解无人机航拍与ArcGIS 技术的应用压力。与此同时，要围绕技术应用标准化与规范化建设，进行相应的探索，围绕技术应用的薄弱点和问题，提出改进和优化的措施，保障管理工作落实到位。凝聚技术人员的力量，做好无人机航拍与ArcGIS 应用的研究和创新，促使技术得到优化和升级，深度挖掘技术的应用价值，促使林业调查规划工作高质量开展与落实。