无人机技术在林业调查规划设计中的应用

2021-12-01魏利平

乡村科技 2021年13期

魏利平

（周至县森林资源监测中心，陕西周至 710400）

随着生活水平的不断提高，人们的生态环境保护意识也在逐步提高。森林资源对人类生存环境影响较大。无论是过去还是现在，只有通过有效的森林调查和监测，才可以更好地维护森林资源的多样性和稳定性。保护森林资源是人类改善自然环境可以采取的一种重要方法和手段，因此，森林资源数据调查尤为重要。自21世纪以来，信息技术的发展日新月异，为了更好地实现森林资源调查，林业工作者已经在现代林业调查中适当有效地应用了各种新技术。

无人机作为可重复使用的无人飞行器，具有便携、机动和可操作性强等优点，同时，可以通过安装各种传感器来执行多项任务。采用无人机技术可以有效克服林业调查规划设计中传统调查规划的技术瓶颈。在林业生产中，利用无人机可以实现林木播种和精准施肥，提高作业效率，减少人力和物力成本。在森林资源管理方面，由于森林地区往往环境复杂，林务人员无法进行频繁的森林资源调查工作，因此无法及时获取信息。而利用无人机可以有效监控森林资源，结合航空影像技术，可以评估森林资源数据储存的完成情况。

1 无人机技术概述

无人机技术最早应用在军事领域，在军事信息探测中发挥着重要作用。随后，随着技术的不断发展，无人机技术开始在各行各业中“崭露头角”。利用无人机技术与相关先进技术，能够高效获取林业资源信息。例如，利用计算机技术和大数据技术能够对探测到的林业数据进行分析，实现林业仿真模型的建立［1］。

无人机能够深入载人飞机或人力不能深入的环境中，其搭载遥感传感器、相机、光感摄影机等设备之后，能够有效完成高度、维度及不同测量内容的监测任务。但是，无人机搭载设备的选择不是随意的。因为无人机本身搭载质量以及规格有限，因此，这些监测设备必须满足无人机的承载重力以及规格要求，即搭载设备在设计上要满足小巧、高效以及性能良好等特点。

2 无人机技术的特点

2.1 地形适应性强

无人机通常被应用在山区等偏远地方，这种地区人迹罕至且地形复杂。无人机在地形复杂地区能够开展信息勘测以及农药喷洒等作业，解决了人力难以操作地区的农林作业问题。

2.2 可执行多种任务

无人机的配合性较高，配合功能的相关设备可以随意拆卸重组。执行相关任务时，一般会在无人机上配备云台负载物。该项设备具有多种类以及多功能特点，执行任务时可以依据该设备进行规划，并随时根据实际需求进行调整，将无人机的优势发挥得淋漓尽致［2］。

2.3 精准性较高

大数据技术为各行各业的创新发展提供了多种可能。我国无人机技术研发人员一直致力于将5G通信技术以及AI技术与无人机技术高度结合，这样就可以将无人机收集的信息进行大数据分析，并能够进行技术性反馈。在此基础上，无人机还实现了任务与设备的精准匹配，在各项技术的加持下，无人机的工作效率以及精准性均得到了大幅度提升。

3 无人机技术在林业调查规划设计中的实践应用

3.1 森林资源调查

通常情况下，我国林业管理部门会对相关林地以及林区内的生物环境定期进行调查，目的是及时掌握林业资源动态。及时掌握这些信息，能够在森林资源管理中进行动态调整，以促进自然环境与经济、生产活动和谐发展。无人机具有灵活性与高效性优点，是进行森林资源调查的最好“利器”，并且无人机不会受恶劣天气的影响，实用性更强。另外，在无人机上搭载高清照相机，能够及时获取森林种类、面积以及生物物种等关键信息，调查人员在办公室就可以轻松获取信息，比人工调查更快速、更直接，可以有效提升工作效率、节省成本［3］。

3.2 无人机在森林防火监测系统中的应用

火灾会对森林造成巨大的破坏，不仅会焚烧森林树木，而且会破坏生态环境、影响生态平衡，同时会对救护人员的人身安全造成威胁。所以，在日常林业管理中尤其需要关注森林防火工作。然而，大多森林未经人工规划、开发，导致森林内部情况过于复杂，增加了救火工作的执行难度，如在取水方面会遇到阻碍；在救火过程中，即便使用运输机，也难以为救火创造良好的条件等。将无人机技术应用在森林火灾监测领域，就可以克服这些困难，从而更好地辅助救火人员开展控火灭火工作。利用无人机技术全程监控森林状况，及时将林场信息传递给后台管理人员，可以为救火人员控制火势、防止火势蔓延提供巨大的帮助，也可以使救火工作有序进行、减少救援活动中人员伤亡数量［5］。

3.3 无人机在森林病虫害监测上的应用

无人机在森林图像采集、传输以及病虫害发生情况监测等方面具有巨大作用。在我国的林业病虫害监测工作中，很多区域仍在使用传统的监测方式，即在以人力为主的控制模式下开展监测工作。这种方式监测周期长，且不能实时掌握病虫害的发生情况，无法提高病虫害控制水平，还明显提高了工作成本。将无人机技术应用在病虫害监测工作中，不仅可以合理地应用资源、提高病虫害监测效果，而且能够有效地控制人力成本。无人机在飞行过程中拍摄森林画面，精准定位每株植物，工作人员结合监测画面进行分析数据，可以准确掌握各株植物的病虫害发生情况，并能够快速制定有针对性的病虫害防治方案，提高病虫害监测及防治效率［6］。

3.4 无人机技术在林业执法中的应用

森林执法人员难以在广阔的森林地区巡逻，更难以及时发现违法行为，即便发现违法行为也难以获得证据。而无人机具有操作方便、飞行速度快、航拍高清和数据实时传输等优点，特别适合用于森林执法，尤其适合用于调查和证据收集以及非法伐木的日常检查工作。将无人机技术应用在森林区域，可以辅助林业工作者在复杂的环境中，更好地掌握森林状况，收集森林各时段的画面，为执法工作的开展提供助力。使用无人机技术时，需要按照监督与执法方面的要求，调整现有的监督管理模式，优化监督方案，构建健全的执法监督体系。例如，延安市桥北林业局在执法过程中，充分利用高空地毯摄影或高空指定区域的录像，远程传输实时图像，绘制航图，并进行各种证据收集、监督、评估和治理。通过更改单个“平面检查”方法的技术手段，工作人员可以智能地比较在同一执法区域中不同时间拍摄的高清航拍图，以判断发生变化的区域并发现各种非法活动［7］。