無人機在森林資源管理中的應用探討

陳豐惠

摘 要 我國幅員遼闊，森林面積達2億多公頃。森林資源在陸地生態系統中占有非常重要的地位，是陸地生態系統穩定的重要保障，同時也是人類可持續發展的重要基礎資源，因此，有效的森林資源管理是保障生態系統、健全安全生態格局的重要措施。結合黨和國家在“十七大”報告中提出的“建設生態文明”指導思想，進行科學有效的森林資源管理也是建設美麗新中國、促進人類綠色發展的重要方法。因此，對森林資源進行有效管理是保障自然生態環境穩定，維持人類經濟可持續發展的重要工作。基于此，分析森林資源的現代化管理中，無人機技術的應用優勢以及應用策略。

關鍵詞 無人機;森林資源管理;應用策略

中圖分類號：F326.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.036

我國傳統的森林資源管理過程中采用人工巡檢的方式進行管理。這種管理方法具有人工勞動強度大、工作效率低、信息獲取不準確等缺點，而且人工管理過程中存在著工作疏忽以及對部分區域管理不到位的現象，導致我國森林資源在管理過程中出現了很多問題。因此，為了進一步提高森林資源的管理效果，將無人機應用到森林資源管理中是時代發展的必然趨勢和現實工作的必然需求。

1 無人機在森林資源管理中的應用優勢

1.1 無人機的環境適應能力強

無人機是指無人駕駛的小型飛機，在使用無人機的過程中不需要考慮駕駛員的安全問題，因此避免了因駕駛員而導致的限制性因素。如在森林深處氣候條件惡劣的地區、高風險區域，在這些人力所不能到達以及氣候條件極端惡劣的區域，采用無人機能夠代替人類完成相應的工作任務，在新時代“以人為本”的發展理念下實現了人員 “零傷亡”的目標。因此，無人機借助其環境適應能力強的優勢，為部分特殊區域的森林資源管理作出了重要貢獻。

1.2 無人機配置多元化且應用靈活

隨著科學技術的不斷進步，現階段研究的無人機在自身體積、負載以及維護等多方面具有一定優勢，尤其是無人機能夠進行多元化配置，靈活負載完成森林資源管理過程中所需的物質，搭載多種不同的設備，完成各項森林資源管理任務。而且，現階段的無人機多采用平臺化和模塊化設計，在應用其完成任務時可根據實際森林環境以及任務目標靈活進行平臺調整，發揮無人機的多元配置優勢[1]。

1.3 無人機獲取的信息精準度較高

在森林資源管理過程中，傳統的人力資源管理造成的誤差較大，因為人力資源存在著嚴重的自主性，因此在管理的過程中具有一定困難。而借助無人機進行信息獲取，具有信息準確、精準度高的重要優勢。尤其是現階段隨著計算機技術、大數據、信息網絡以及人工智能技術的不斷發展，借助無人機設備可將4G、5G、無線電通信技術進行聯合運用，從而將現場采集到的森林資源信息及時、正確回饋給數據中心，使得森林資源管理過程中的信息獲取更加準確。同時，無人機還能準確地接收由森林資源管理中心發出的各項命令，結合各項命令準確無誤地執行相應的森林資源管理任務。

1.4 無人機管理具有低成本高收益的優勢

在進行森林資源管理過程中，對比傳統的人力資源管理和傳統的飛機應用，無人機的造價更低，而且在操作過程中具有操作簡單、運用靈活、風險低、成本低的重要特點。而且，通過地面程序對無人機進行遠程調控，可使無人機在運輸、信息獲取、森林資源監測以及管理的過程中充分發揮作用，完成多項森林資源管理任務，既節約了人力成本，又節約了傳統管理模式中其他設備的運用成本。通過應用無人機，能夠實現對森林資源的有效管理，而且在應用過程中具有低成本、高收益的優勢。

2 無人機在森林資源管理中的應用

2.1 運用無人機進行森林資源調查

森林資源調查是森林資源管理中的重要內容，可以借助無人機聯合森林資源測量技術、測速原理、遙感技術、抽樣技術等多項技術手段，將森林資源中的樹木數量、樹木種類、分布、樹木的生長力等多種情況進行有效調查，從而獲得準確的森林資源數量，充分把握森林資源在成長與消亡過程中的動態比例關系，有效反映出某區域的森林資源成長自然條件、經濟條件等，并對森林資源情況進行有效評估，準確反映出森林資源的調查結果，為林業進行森林資源經營管理提供準確的數據支持[2]。借助無人機能夠對森林資源中的樹干高度、樹木位置、胸徑、郁閉度、樹葉面積指數以及樹木間隙率等進行準確測量，并對森林中的生物量、樹木蓄積量、覆蓋率進行測量，調查森林的密閉程度、不同數目的樹林組成、林地地表、DEM等多項參數，并將各項數據進行綜合分析，最終建立成森林三維模型，為林業管理部門監測和管理森林資源提供數據資源。

2.2 應用無人機進行森林病蟲害防治

森林資源管理過程中不僅需要詳細掌握森林的各項數據資源，為森林資源的發展與規劃作出指導，同時也要密切監測森林資源生長發育過程中的病蟲害，對森林樹木、林木種苗以及木材、竹材等進行相應的病害和蟲害防治。據統計分析發現，我國森林資源在發展過程中面對8 000多種森林病蟲害的威脅。在進行病蟲害防治時，可以應用無人機搭載多光譜儀進行病蟲害巡查和防治，有效完成森林病蟲害的防治工作。借助無人機的機動能力，可以對大面積的森林資源開展無遺漏的巡查和監測，通過調整增益參數保障其在不同的光照條件下準確反射森林資源圖像和相關數據，然后再將相關數據傳遞到森林資源的數據分析中心，進一步分析出無人機所巡查區域是否存在病蟲害威脅，同時結合本地森林病蟲害的防治方法和原則，對所巡查區域進行統一部署、科學治理，提高對森林資源的病蟲害防治效果。通過無人機搭載多光譜儀能夠準確反映出林業的生長信息，觀測到樹木生長區域的地理環境。同時，也可利用無人機對已經受到病蟲害影響的森林資源進行農藥噴灑，完成森林病蟲害防治過程中的高難度、高強度作業，提高森林資源的病蟲害防治效果。

2.3 應用無人機進行森林防火

森林火災對自然資源的破壞性較大，一旦發生大型森林火災，會對地球生態系統造成嚴重影響。在進行森林火災防控過程中，借助無人機技術搭載紅外和可見光高清相機，可對森林資源的重點火災區域開展巡查，并結合無人機運用視頻監控系統，構建陸空一體化森林防火體系，提高森林火災的防治效果。當森林資源出現火災以后，借助無人機搭載的紅外和可見光高清相機能夠準確了解到著火點位置、熱點、火場輪廓、火場面積以及火勢的蔓延速度和蔓延趨勢。通過無人機的應用獲取有效信息，避免了人力資源的消耗及火災對人類生命安全的威脅，同時能夠更準確、更直觀、更迅速地獲取相關數據，為森林滅火作出準確及時的指導，促使消防人員能夠快速撲滅火災[3]。現階段廣泛應用的森林火災無人機預警系統主要是集紅外成像技術、GPS技術、數字圖像傳輸技術、計算機技術等多項高新技術于一體的技術體系，可在飛行至目標森林上空800～2 000 m時采用紅外成像技術進行監測，完成對森林火災的預防和監控，為林業管理提供實時數據。

2.4 應用無人機進行林業執法

當前，導致森林資源受到破壞的原因大多為人為因素，如人類的濫砍濫伐造成森林資源急劇減少、人為因素導致森林資源出現火災等。因此，在進行森林資源管理過程中，應進一步完善林業執法途徑，提高執法效果，防止人為破壞對森林資源造成影響。可通過應用無人機來進行森林資源巡查，幫助森林公安及時制止和糾正森林違法行為，有效提高森林資源的管理效果。通過無人機可以進行定位跟蹤、高空喊話、警告制止等，輔助林業工作人員阻止相關的破壞森林資源的行為。此外，借助無人機進行航拍，還可以測量盜伐樹木的面積和株數，及時發現毀林占地等行為，為森林資源管理提供及時有效的信息。

3 結語

無人機是集遙控技術、遠程監控技術、紅外設備以及通信技術為一體的新型設備，具有輕小、便攜、飛行穩定、云臺承載靈活等多種優勢，將其應用到森林資源的管理中能夠充分彌補傳統管理方式的不足，尤其是對于森林資源的調查、造林面積的核查、森林防火防災以及森林執法方面具有應用靈活、效率高、獲取信息準確、成本低的重要優點，將其應用到森林資源管理中具有顯著的應用優勢。

參考文獻：

[1] 張園，陶萍，梁世祥，等.無人機遙感在森林資源調查中的應用[J].西南林業大學學報，2011，31（3）：49-53.

[2] 李志美.無人機在林業調查中的應用探索[J].綠色科技，2018（21）：153-154.

[3] 唐曉宇，岳成敏.無人機在貴州省國有龍里林場森林防火中的應用[J].綠色科技，2019（11）：165-166.

（責任編輯：趙中正）