无人机在林业中的应用及前景展望分析
2021-12-03张明强
张明强
(广西国有高峰林场,广西 南宁 530002)
我国林业工作任务十分繁重,部分偏远地区所使用的林业监测技术手段也较为滞后,基本都是使用人工观测的方式来采集数据,这样不仅工作效率低下,获取的数据精确度也较低,传统的观测方式已经无法满足现代林业的发展需求。因此需要积极使用无人机技术,从而有效节省人力物力等方面的支出,还能有效提高了林业工作的效率与质量。
1 无人机在林业中的应用优势
与传统林业调查模式相比,无人机技术有着明显的优势。利用无人机来展开林业调查工作,不但能够降低前期调查成本,后期可操作性也较强。使用无人机所拍摄的林业画面分辨率较高。因此可以使用不同类型的摄像机来分辨林地内是否存在病虫害情况,也能够对森林火情等工作进行详细的监测。与人工驾驶飞机调查的形式相比,无人机技术具备更高的安全性。无人机内部的结构相比人工驾驶飞机来说结构更加简化,重量与机身尺寸都尽可能进行了缩减,因此制造成本就相对较低。再加上无人机技术并不需要驾驶员的实际操作,能够降低使用操作难度,从而减轻技术应用的心理负担与安全负担。在林业安全保护工作中,无人机技术的应用能够直接降低数据勘测操作风险,并提高林业调查工作的安全性。
并且无人机的灵活性较高,能够在短时间内快速到达林业勘测区域,不容易受到地形地势、天气环境等方面的影响,能够实时获取森林资源的实际数据与图像。让林业调查人员能够在足不出户的情况下了解森林中树木的品种、分布情况、种植面积等数据,减少外业工作时间,降低林业工作者的工作强度,也让其工作效率与质量得到了保障。
2 无人机在林业中的具体应用
2.1 在森林防火中的应用
在林业生产发展阶段中,森林火灾对于林业会造成巨大的损失。在将无人机技术应用于林业行业中的重要任务就是进行火灾的监测与预防。大部分森林的面积都较为广阔,部分森林处于偏远地区,交通十分不便,若是采用传统的人工巡林模式,不仅会增加人力支出,最终的监测防护效果也较差,无法确保所采集数据的准确性。而使用卫星获取信息的方式则会增加林业生产的经济支出成本。还有部分地区会使用飞机巡护的方式来进行林业监测,虽然飞机巡视的效率较高,但经济成本也较高。使用无人机技术则会在最大程度上减少在人力、物力以及财力上的支出。无人机技术是通过携带摄影、传输设备来对森林的情况进行侦查勘测,并通过微波信号将采集到的信息传到地面,让林业工作人员能够及时观察火场的实际状况,并达到预防森林火灾发生的目的[1]。但是目前无人机技术在森林防火领域的应用普及还不够广泛,受到许多外界因素的影响,导致无人机应用受到了限制。只有不断更新无人机技术,才能够提高其在森林防火中的应用范围,为林业生产、森林保护等方面提供助力,尽可能降低林业火灾的出现概率。
2.2 在资源调查中的应用
在林业发展阶段中,森林资源的调查工作是十分重要的。若是一直使用传统人工调查的方式来展开实地调查工作,所投入的人力、物力与财力资源都是十分巨大的,实施起来也较为困难。若是使用遥感调查技术,所获取的数据分辨率较差,调查的精准程度也较低,也很容易由于天气因素对调查的最终结果产生影响,因此需要选择新的调查方式来进行勘测[2]。在区域较小的林地进行调查时,若是使用航空遥感技术会存在资源浪费的情况。
因此可以采取无人机技术来对森林资源分布情况进行调查,使用无人机技术能够根据林区的实际状况来调整调查飞行高度,并且对飞行的航线、调查区域等方面进行有效控制。除此之外无人机技术还被广泛应用于林业受灾、伐区设计等方面。无人机作为近些年林业发展中所兴起的新技术,不但能够快速进行林间资源数据调查工作,还能够减少在时间方面的损耗,只需要使用远程操控的方式便能够在短时间内快速获取林地的相关信息数据,为林业工作的顺利开展提供支持。
2.3 在有害生物防治中的应用
在林业有害生物防治中,人工地面调查技术仍然是最为常用的方式。但这一技术的调查周期性较长,使用的成本相对较高,在实际工作期间,调查人员所面临的工作任务繁重,工作效率也很容易受到气候环境的影响而降低,并不利于林业有害生物防治工作的稳定开展。将遥感技术应用于林地有害生物防治过程中,主要采用航空摄影与GPS定位的方式来对林地进行监测,由于监测范围、尺度较大的原因,能够监测到的目标并不统一,很难针对某一棵树存在的病虫害问题来进行排查和预防,也无法提高林地内的药物防治的精准程度,无法提高病虫害防治效果。
在大面积林地进行病虫害防治的过程中,最重要的就是降低有害生物防治成本,为后期林业行业的发展提供保障。根据目前林业有害生物防治工作效果来看,使用无人机技术来撒药除草防治的方式已经在我国得到了较大的普及,在一定程度上提高了林间除草、病虫害防治的效率[3]。使用无人机技术,不但能够提高病虫害的防治效果,还能够减少林业发展在人力、物力等方面的资源支出。
2.4 在林政执法中的应用
在我国林业发展过程中,由于存在许多乱砍乱伐、非法占地等行为,影响到了林业的正常发展。无人机可以通过装备相机、红外热成像仪等设备,对林地内进行高频词的遥感监测,林业工作人员可以将无人机所拍摄的影像进行技术处理后,快速找出林区中存在的违规违法行为,并根据法律法规采取相应的处置措施。而无人机中的遥感影像则是能够直观体现出林地内受损的面积、位置,为林政执法提供相应的依据。
3 无人机在林业中的发展前景
无人机技术也被称之为无人驾驶技术,这一技术有着极为广阔的市场发展空间与应用前景。在我国社会经济不断增长的过程中,群众对生活物质、精神等方面的需求逐渐提升,而无人机技术也会迎来更加广阔的发展空间,由此可见无人机会朝向着多功能的方向发展。尤其是当前无人机技术逐渐发展与成熟,无人机已经被当做是一种监测、获取信息数据的监测手段,为我国林业发展提供了助力。
和传统的林业监测方式相比,无人机监测技术有着时效性高、损耗小、灵活度高等优势,在林区调查时能够获取到多尺度、高分辨率的信息数据,也逐渐成为林业发展中应用最为广泛的调查技术[4]。但从实际应用角度来看,目前无人机的使用在技术层面、作业环境与相关法律法规层面都受到了一定的限制。若是想扩大无人机技术的应用范围,需要将无人机平台进行轻量化处理,在提高其负荷能力的同时提高其续航能力。并且在控制制造成本与使用成本的前提下,提高机载传感器的性能,从而满足目前林业监测的需求。
无人机平台中所搭载的传感器系统能够快速获取所需的信息,并对部分信息数据进行处理,但是由于这类传感器系统的成本较差,并且多为国外进行,在一定程度上影响了无人机技术在林业行业的推广与应用。通常林地的面积广阔、所处地区较为偏远,林木之间的层次也较为错落,为了能够提高无人机技术的调查效率与数据精准程度,应当加强对无人机科技方面的研究,提高无人机的抗风能力与升降能力,增加无人机在拍摄时的稳定性[5]。还要针对林地使用无人机技术来展开一系列的使用方式普及与培训,在全国范围内推广无人机技术的应用。除此之外为了提高无人机技术在林业中的应用效率与范围,应当快速完善无人机的管制标准,并且建设无人机林业监测信息数据平台,实现林业信息数据的共享。无人机遥感技术的应用能够让林业工作实现信息化、自动化,同样也是未来林业工作中最为常用的工具,就我国林业发展情况来看,无人机技术或许会成为未来林业发展的主要使用技术。
我国地域广阔,林业覆盖面积较大,因此对于林业信息监测、林间实地勘测的需求较大,无人机与传统的林业勘测技术相比具有更多的优势。小型无人机能够实时监测林间数据,在林地病虫害防治、森林防火、林政执法等方面都有着广泛的应用。只有充分了解无人机技术的优劣势,并结合我国林业发展需求来进行完善,才能够不断增加无人机所承载的基础,也为林业作业的高质量、高效开展奠定了良好的基础。
4 结语
综上所述,林业资源作为我国社会发展阶段中的重要资源,对林业资源信息监测是目前林业发展中的重要工作内容。而目前无人机技术在林业种植、生产中的应用范围越来越广泛,其中最主要集中于林业资源调查、森林防火等方面,为林业工作效率与质量的提升提供了极大的助力。但仍然需要注意,在林业中使用无人机技术时,需要不断完善管理机制,关注其监测的续航与通讯能力,从而推动林业生产的可持续发展。