無人機在林業(yè)病蟲害防治中的示范應用

郤翠微 魏永平 竇青青 高冬紅 楊波

【摘要】：將無人機運用在林業(yè)生產中，不僅可以有效降低成本和人工的作業(yè)量，還可以實現(xiàn)對林業(yè)生產各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，從而有效預防森林病蟲害、林業(yè)火災以及意外自然災害等現(xiàn)象的產生，提高林業(yè)生產的質量和經濟效益，是實現(xiàn)科技助力林業(yè)供給側結構性改革的具體實踐。

【關鍵詞】：無人機；林業(yè)；應用

無人機應用開始于上個世紀20年代，最初的時候主要是為了滿足技術進步和戰(zhàn)爭的需求。然而最近幾年，隨著無人機相關技術的不斷發(fā)展，該項技術逐漸被運用到更多的領域中，正在朝著民用化方向發(fā)展。將無人機運用在林業(yè)生產中，不僅可以有效降低成本和人工的作業(yè)量，還可以實現(xiàn)對林業(yè)生產各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，從而有效預防森林病蟲害、林業(yè)火災以及意外自然災害等現(xiàn)象的產生，提高林業(yè)生產的質量和經濟效益，是實現(xiàn)科技助力林業(yè)供給側結構性改革的具體實踐。

1、無人機在林業(yè)病蟲害防治中的示范應用

1.1示范應用的背景

1.1.1國家重視森林生態(tài)安全

“十三五”時期既是全面建成小康社會的決勝階段，也是生態(tài)文明建設的重要時期。發(fā)展林業(yè)是全面建成小康社會的重要內容，是生態(tài)文明建設的重要舉措。習總書記同時強調，供給側結構性改革的根本目的是提高社會生產力水平，落實好以人民為中心的發(fā)展思想。要在適度擴大總需求的同時，去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板，從生產領域加強優(yōu)質供給，擴大有效供給，提高供給結構適應性和靈活性，提高全要素生產率，使供給體系更好適應需求結構變化。國家林業(yè)局、省、市林業(yè)部門先后下發(fā)了《關于深入學習貫徹習近平總書記關于森林生態(tài)安全重要講話精神的通知》。

1.1.2渭濱區(qū)林業(yè)發(fā)展基本現(xiàn)狀

渭濱區(qū)位于關中平原西端，屬寶雞市的一個市轄區(qū)，南倚秦嶺北麓與太白、鳳縣接壤，北以隴海鐵路為界與金臺區(qū)相連，東西毗鄰陳倉區(qū)，南北長38.7km，東西寬32.0km，版圖總面積842.12km2。“十一五”“十二五”期間，我區(qū)累計爭取中央林業(yè)重點工程專項投資7118萬元，三大工程人工造林6.22萬畝，封山育林6.8萬畝，飛播造林5萬畝，森林撫育0.8萬畝。

1.2示范應用防治結果.

2017年6月12日，渭濱區(qū)林業(yè)管理站在全市率先開展，利用無人機精準作業(yè)、高效環(huán)保、操作簡單且可重復使用等特點，引進了陜西北斗永匯智控科技有限公司的無人機林業(yè)病蟲害防治技術，按照《寶雞市無人機示范防治側柏葉枯病、核桃小吉丁蟲方案》在全區(qū)范圍內指導選設了2處無人機示范防治點，一是高家鎮(zhèn)尖山村路口（李家山隧道東坡面）開展側柏葉枯病防治工作，二架無人機飛行四小時，共防治面積106畝；二是高家鎮(zhèn)王家山村示范防治核桃小吉丁蟲231.22畝，共啟用四架無人機飛行8小時，為核桃增產增收打下基礎。市森防站史站長和區(qū)林業(yè)局劉局長參加了現(xiàn)場觀摩和指導。這項技術解決了傳統(tǒng)防治方法存在成本高、耗時長、見效慢等問題。通過無人機在林業(yè)病蟲害防治中的示范應用，極大地提高了森林病蟲害防治效率和效果，為我區(qū)無人機在林業(yè)病蟲害防治工作方面積累了經驗。

1.3示范應用防治效果分析

有人駕駛飛機對林業(yè)有害生物進行防治適用于連片大面積林業(yè)病蟲害防治作業(yè)，受起降場地、使用地點、時間等限制，且飛行高度高，農藥施用量過大，噴灑霧滴可控性差，易漂移靶標區(qū)，對空氣、水體及土壤造成滲透污染。利用更專業(yè)化、現(xiàn)代化的林用無人機對林業(yè)有害生物進行預測預報，并對林業(yè)有害生物進行精準施藥，進而最大限度提升防治效率、防治效果，降低防治成本，已成為現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的迫切需求和必備保障。目前，國內林用無人機技術的研究仍處于初級階段。

2、無人機在林業(yè)工作中應用的展望

2.1森林資源調查監(jiān)測

森林資源調查是我國林業(yè)工作中非常重要的一項任務，森林資源調查的技術方法經歷了航空相片調查方法、抽樣調查和計算機和遙感技術調查等階段，這些方法都離不開工作人員到實地進行調查，尤其是在大規(guī)模林區(qū)，則需要花費大量人力物力。利用無人機和遙感技術的結合，可快速獲取所需區(qū)域的高精度森林資源空間遙感信息，具有高時效、低成本、低損耗、高分辨率等優(yōu)勢。

2.2森林防火巡查監(jiān)測

森林火災的發(fā)生會造成巨大的生態(tài)損失、經濟損失和人員傷亡，是一種撲救難度大的災害，因此國家非常重視森林防火工作，防患于未然，目前最基礎的森林防火方式是派人實地巡邏考察，對于大面積的林區(qū)來講，工作量大，危險性高，火點觀測精度低。有人駕駛飛機飛行受管制，拍攝的圖像很難滿足高精度和高分辨率的要求，在森林火災發(fā)生時存在很大的危險性。在森林防火中利用無人機具有操作簡單、快速部署、使用成本低、功能多樣化、圖像分辨率高等優(yōu)點，同時能夠實時了解火場發(fā)生態(tài)勢和滅火效果，及時消滅火災。

2.3林業(yè)有害生物監(jiān)測防治

目前，監(jiān)測林業(yè)病蟲害疫情的主要方法是人工地面調查，該調查法外業(yè)工作量大，成本高、周期長、效率低。遙感技術應用于森林病蟲害監(jiān)測也已有較長歷史，但過去主要是結合航空攝影圖像和GPS定位技術監(jiān)測疫情的發(fā)生，空間尺度較大，不能具體定位到每棵樹木，利用低成本無人機技術，結合數(shù)字攝影測量軟件獲取小范圍研究區(qū)的正射影像，快速標記出病死樹木，為后續(xù)監(jiān)測和清除病死木、防治病蟲害提供了技術支持。

2.4野生動物監(jiān)測

在野生動物資源監(jiān)測方面，無人機利用其特有的高時效性，能夠第一時間獲取野生動物資源變化數(shù)據(jù)。利用無人機技術，可以實現(xiàn)對野生動物種群分布、生長情況的監(jiān)測，也可以對瀕危動物進行跟蹤監(jiān)測，減輕原始人工巡查對其造成的擾動，大大減少監(jiān)測巡護的人工和經濟成本。

渭濱區(qū)無人機防治側柏葉枯病、核桃小吉丁蟲面積雖小，但也是寶雞市首次使用無人機防治林業(yè)病蟲害的技術性突破，是實現(xiàn)科技助力林業(yè)供給側結構性改革的具體實踐，為今后推廣無人機在林業(yè)工作中更廣泛的應用奠定了基礎，積累經驗。

【參考文獻】：

[1]查廣林.無人機在森林病蟲害防治上的應用[J].綠色科技，2016（7）.

[2]郭金科.無人機設備在森林病蟲害防治中的應用[J].農家科技旬刊，2017（6）.

[3]趙鵬.森林病蟲害防治上無人機的應用[J].農業(yè)與技術，2017（18）.

作者簡介：郤翠微，女，渭濱區(qū)林業(yè)管理站林業(yè)工程師，研究方向林業(yè)科技推廣。