淺談無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用

李智慧

摘 要 云南省普洱市寧洱哈尼族彝族自治縣由于地理環(huán)境特殊，森林病蟲害問題嚴峻，急需采取措施進行有效防治。但傳統(tǒng)的防治方式難度較大，而無人機有效提高了林業(yè)有害生物監(jiān)測防治工作的先進性與高效性，降低了林業(yè)有害生物監(jiān)測防治總成本，減輕了林業(yè)管理人員的工作量，對林業(yè)乃至國民經濟的持續(xù)發(fā)展產生了深遠影響?；诖耍U述了林業(yè)有害生物的核心內容，簡要分析了無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢，探討了無人機在林業(yè)有害生物防治中的具體應用。

關鍵詞 無人機;林業(yè)有害生物防治;應用策略

中圖分類號：S763 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.037

云南省普洱市寧洱哈尼族彝族自治縣屬于云南普洱市管轄，地理坐標為北緯22°40′～23°36′、東經100°42′～101°37′，地理面積3 670 km2，森林面積為19.4萬公頃，具有獨特的森林景觀。但是，由于云南省特殊的地理環(huán)境，其森林病蟲害種類繁多，除了經常出現(xiàn)的小蠹蟲、松毛蟲之外，還出現(xiàn)了天牛、金龜子等繁殖能力極強的害蟲，給當地林業(yè)生產造成了很大影響，急需采取有效的防治措施。但傳統(tǒng)林業(yè)有害生物防治模式以設置人工監(jiān)測站與定期巡查為主，林業(yè)監(jiān)測面積大、地形復雜的現(xiàn)狀增加了林業(yè)管理人員的工作量與工作難度，無形之中降低了監(jiān)測結果的準確性。而互聯(lián)網信息技術及無人機制造技術的研發(fā)升級加快了無人機在林業(yè)有害生物防治工作中的推廣應用，不僅提高了林業(yè)有害生物監(jiān)測結果的準確性與有害生物定位的精確性，也滿足了創(chuàng)新有害生物防治體系對現(xiàn)代化技術與設備的需求，促進了林業(yè)持續(xù)健康發(fā)展?；诖耍榻B林業(yè)有害生物的核心內容，分析無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢，并探討了無人機在林業(yè)有害生物防治中的具體應用，以期能夠有效防治林業(yè)有害生物，保證林業(yè)產量。

1 林業(yè)有害生物的核心內容

林業(yè)有害生物是影響森林樹木健康生長的有害生物，病、蟲、雜草等都是最為常見的林業(yè)有害生物。林業(yè)有害生物具有自然和社會兩種屬性，其中自然屬性是指有害生物通過為害樹木的不同部位來獲得養(yǎng)分，輕則導致樹木因養(yǎng)分不足而枯黃，嚴重則會導致其死亡。雖然林業(yè)有害生物會對林木的正常生長與繁殖產生消極阻礙作用，但是其為害周期較長，危險性并不強。社會屬性是因人類生產生活給林業(yè)帶來的損失，如水污染、外來物種入侵等等。

2 無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢

2.1 經濟效益高

無人機利用高壓噴發(fā)的方式來噴灑藥物，實現(xiàn)了藥物形態(tài)從水流到霧狀的轉變，降低了藥物液體的流失速度，擴大了藥物的覆蓋范圍，提高了藥物的附著性、實效性，從而提高了殺蟲率，縮減了藥物液體整體使用量，促使藥物均勻覆蓋到植物上，縮短了有害生物治理周期，從而降低了林業(yè)生產過程中的藥物購買費用。除此之外，還可以利用無人機來監(jiān)測林區(qū)生態(tài)環(huán)境，及時發(fā)展病蟲害并局部用藥，有效減輕了藥物過量對環(huán)境的污染，加速推進林業(yè)病蟲害綠色防控技術示范和統(tǒng)防統(tǒng)治社會化服務的有效結合，加快了林業(yè)供給側結構性改革的速度。

2.2 查施一體化

無人機的裝置較為全面，主要有圖像記錄設備、數據信息傳輸系統(tǒng)、滅火設備等等，功能全面，應用靈活，能夠有效降低惡劣天氣等外界環(huán)境因素對其使用效果的消極影響力，提高了其傳輸數據信息的完整性與圖像的清晰性。另外，無人機配備了滅火設備，在監(jiān)測并確認火災后可進行立即施救[1]。

2.3 適用范圍較廣

無人機擺脫了時空對林業(yè)有害生物防治的束縛，可以穿梭于高山、盆地等多種復雜地形之中，有效解決了林業(yè)有害生物監(jiān)測盲區(qū)難題，降低了林業(yè)有害生物防治工作的難度。

3 無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用

3.1 在監(jiān)測環(huán)節(jié)中的應用

監(jiān)測是林業(yè)有害生物防治工作的首要環(huán)節(jié)，是直接影響甚至決定防治方法與防治計劃的重要因素。一般而言，監(jiān)測結果越準確，其防治方案越有效，防治結果也越好。而且，工作人員根據監(jiān)測結果來決定防治方法以及藥物等，提高了防治方案的針對性與靈活性。利用無人機技術來對林業(yè)有害生物進行全面動態(tài)的監(jiān)測，既擴大了監(jiān)測范圍，也實現(xiàn)了高空遙感監(jiān)測到低空遙感監(jiān)測的轉變，實現(xiàn)了森林區(qū)域遙感監(jiān)測的全覆蓋，尤其是地勢復雜、人工無法監(jiān)測的盲區(qū)。

無人機技術在明確林業(yè)有害生物類型的基礎上，還能準確判斷出其發(fā)展變化趨勢，對枯死木、變色樹、異常林分進行精確定位，深入分析導致森林病蟲害的主要原因，概括總結此次病蟲害的基本特點與內在規(guī)律，推測其未來一段時間內的發(fā)展結果以及造成的損失，并提出多種科學合理的解決方案，甚至可以分析不同解決方案的優(yōu)缺點，從而幫助工作人員根據當地氣候條件等基本信息來選擇最恰當的解決方案。另外，工作人員還可以通過微信公眾號等新媒體與報紙電視等傳統(tǒng)媒體相結合的方式來宣傳無人機技術與林業(yè)有害生物防治工作，公布無人機傳輸回來的關于森林病蟲害的數據信息，促使相關人員對其形成初步認知，提高其對森林病蟲害監(jiān)測工作的重視度，適當增加其巡查次數，認真觀察森林中各種植物的生長情況，及時發(fā)現(xiàn)并立即采取救治措施，盡可能的在病蟲害大面積擴散之前徹底解決，從而減輕森林病蟲害對生態(tài)環(huán)境乃至當地經濟造成的影響[2]。

在具體操作時，工作人員可在無人機終端設備電子地圖上勾畫出監(jiān)測區(qū)域的方位與面積大小，具體標記出無人機升降的位置，然后利用無人機飛行控制軟件來規(guī)劃無人機的飛行路線，并及時根據本區(qū)域風向與風速的變化來調整最佳航線。隨后，工作人員應認真檢查無人機飛行控制設備，并設置自動起飛模式，準確記錄無人機拍攝的地面圖像，記錄好無人機在拍攝該地面圖像時的高度與速度，輔助工作人員將其轉化為簡單明了的地形圖。

3.2 在防治環(huán)節(jié)中的應用

無人機防治可以根據監(jiān)測結果進行實地勘察，獲得更加直觀具體的病蟲害信息，實現(xiàn)了無人機宏觀監(jiān)測結果與人工微觀監(jiān)測結果的有效融合，為工作人員制定防治方式與防治計劃提供了具有較強參考價值的數據信息，有效提高了防治方案的針對性與有效性。部分地區(qū)的森林面積廣、地勢險峻、交通不變，工作人員進入該區(qū)域監(jiān)測病蟲害的次數較少，降低了對本區(qū)域植物生長現(xiàn)狀的掌控力。還有一些森林區(qū)域病蟲害較為嚴重，傳統(tǒng)防治方法不僅耗費了大量的人力財力，而且防治效果不理想，甚至會給參與防治工作的人員帶來生命危險。而利用無人機則可以徹底解決這些問題，利用遠程遙感操作可控制無人機飛行速度、高度、方向以及藥物液體噴灑速度等，對劃定區(qū)域進行全方位的藥物噴灑;利用無人機機翼高速旋轉可以提高藥物液體薄霧的穿透力，提高對藥物使用量的掌控，避免重噴、漏噴等意外情況的發(fā)生，實現(xiàn)了防治工作的規(guī)模化與信息化。

另外，無人機在林業(yè)有害生物防治環(huán)節(jié)中的應用也加快了“四查”（疫情區(qū)域普查、外業(yè)核查、防治復查、總體督查）地理國情監(jiān)測技術體系的建設速度，既讓工作人員遠離藥物噴灑區(qū)域，提高了其工作環(huán)境的安全性與舒適性，也提高了藥物液體覆蓋區(qū)域的層次化，避免了因藥物液體無法附著到樹干等位置而降低治理效果。此外，通過加強重點區(qū)域或往年病蟲害災情嚴重區(qū)域的監(jiān)測力度來獲取該區(qū)域樹木的健康狀況數據，利用多次動態(tài)對比監(jiān)測分析來診斷本區(qū)域樹木病蟲害情況，可為林業(yè)部門開展有害生物防治提供便利[3]。

4 結語

正視傳統(tǒng)林業(yè)有害生物防治模式的弊端與漏洞，充分認識到運用無人機對提高林業(yè)有害生物防治效果的重要意義，通過提高無人機在林業(yè)有害生物監(jiān)測防治環(huán)節(jié)中的使用范圍與使用頻率等方式來提高無人機的使用效果，能夠有效提高林業(yè)有害生物防治模式的科學性，為實現(xiàn)林業(yè)乃至全國經濟的健康發(fā)展提供基本保障。

參考文獻：

[1] 張云碩，史云天，董云哲，等.農用植保無人機噴灑技術的研究[J].農業(yè)與技術，2015，35（21）：46-47.

[2] 李飛，何立平，鄭明輝，等.植保無人機在勐臘縣橡膠樹病蟲害預警監(jiān)測與防治上的應用[J].福建農業(yè)，2015（8）：140.

[3] 潘潔，廖振峰，張衡，等.基于高光譜數據與網絡GIS應用的森林病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].世界林業(yè)研究，2015（3）：47-52.

（責任編輯：趙中正）