無人機遙感技術在林業資源調查與病蟲害防治中的應用研究

于鳳霞

摘? ? 要：病蟲害是影響林木正常生長的重要因素，我國長期以來缺乏有效的治理手段，防治效率低下。相關工作者需要創新林業資源調查與病蟲害防治方法，充分運用無人機遙感技術開展各項工作。主要圍繞無人機遙感技術的相關概述、無人機遙感技術的應用現狀進行了分析，以為相關工作者提供一定的理論參考。

關鍵詞：無人機遙感技術;林業資源調查;病蟲害防治;應用

文章編號： 1005-2690（2021）03-0103-02? ? ? ?中國圖書分類號： S757.2;S763;TP79? ? ? ?文獻標志碼： A

1? ?無人機遙感技術的相關概述

1.1? ?無人機的概念

無人機是無人駕駛飛機的簡稱，使用者可以利用無線電遙控設備對無人飛機進行相應的控制。無人機主要包括多旋翼無人機、無人傘翼機、無人直升機、固定翼無人機等，不同的無人機有著相應的應用優勢，可以滿足多領域的工作需求。技術人員需要預先設置航行路線，操縱無人機進行自主飛行，拍攝相關畫面和視頻。隨著無人機技術的快速發展，越來越多的企業和個人開始利用無人機來開展工業、林業和服務業活動，無人機市場也取得了快速的發展[1]。

1.2? ?無人機遙感技術特點

首先，無人機遙感技術具有較強的環境適應能力。用戶可以克服一定的客觀因素，在較為惡劣的情況下操縱無人機進行環境勘測，例如核生化覆蓋區、重災區等。并且無人機小巧便攜，搭載了智能系統，可以為用戶提供人性化的操作體驗。同時，無人機配置靈活多樣，能夠根據任務類型配置不同的設備，適應各種各樣的任務需求。技術人員可以采用平臺化、模塊化的設計模式，對無人機的任務模塊進行靈活調整，從而完成相應的勘測工作。另外，無人機獲取信息快速及時，能夠通過4G、5G通信技術將現場采集到的畫面及時發送到指揮中心，便于用戶快速了解環境信息。

1.3? ?無人機遙感技術在林業領域的應用優勢

1.3.1? ?有利于控制用藥量

林業工作者在進行日常的病蟲害防治工作中，為了保證植物的生長情況，需要精確控制用藥量。借助無人機遙感技術，技術人員可以制定更加科學的林業發展方案，并高效開展各項作業。

1.3.2? ?有利于實現集約化的農業生產

為了充分提升資源的利用效率，提高農業的生產規模，相關工作者要應用更加先進的生產設備和生產技術進行病蟲害治理[2]。無人機遙感技術可以縮短巡檢時間、提升產品質量、降低生產成本，具有更高的經濟效益。除此之外，無人機遙感技術能夠降低農藥殘留，避免對土壤和水源造成污染。

1.3.3? ?有利于保障人身安全

無人機作業可以通過遠程控制來實現，不需要專業的飛行員，極大地降低了林業保護成本，避免化學農藥殘留物對工作人員造成危害。同時，無人機的噴霧效率高，作業效率是普通噴灑機械的3倍以上，能夠有效應對大規模病蟲害等突發情況。

2? ?無人機遙感技術的應用現狀

2.1? ?森林資源調查

森林資源調查主要是以林地范圍內植物生長情況為對象所開展的調查活動，相關工作者要及時掌握真實的林業資源信息，對各類植物的數量、質量等情況進行較為全面的了解，從而制定科學有效的林業政策。林業資源調查主要分為全國林業調查、規劃設計調查和作業設計調查等。相應的工作人員要處理繁雜的林業資源信息，因此需要利用無人機遙感技術、衛星遙感技術等先進手段開展工作。無人機遙感技術操作靈活，受環境因素影響較小，可以獲得高分辨率的影像畫面。技術人員利用無人機能夠對林區的地形、面積、樹種進行有效的調查分析，極大地提升了工作效率。

2.2? ?造林面積調查

造林面積是衡量林業生產的重要指標，林業工作者要對造林面積進行精確計算，從而綜合評估林業工程的質量，并制定針對性的政策。無人機可以進行長時間的低空飛行，可以對濕地、沙化水土流失嚴重和荒漠化等地區進行造林面積核查。技術人員通過無人機遙感技術結合計算機軟件，能夠精確核查所調查地區的植物生活率、保存率和造林面積，從而獲得有價值的參考依據，便于日后的林業養護工作。

2.3? ?森林防火救災

森林火災會對森林生態系統帶來嚴重的破壞。受人為因素和自然因素的影響，森林地區容易發生火災，并且火災具有較強的破壞性，蔓延速度快。傳統的森林火災救援方式需要消防人員抵達現場，利用水槍、水車等設備進行滅火處理，但是由于距離較遠，火勢兇猛，很容易威脅到消防人員的人身安全。無人機遙感技術可以實現更加安全高效的森林火災救援工作，技術人員利用無人機的紅外相機設備可以第一時間了解森林火情，制定有效的救火方案，將火災扼殺在萌芽狀態。同時，無人機紅外成像可以穿透煙霧，對有生命特征的物體進行跟蹤觀察，對保護野生動物有重要意義。

2.4? ?病蟲害防治

目前，我國常見的森林病蟲害防治方法有噴灑農藥、昆蟲網誘捕等，效率較低，防治效果有限，并且所使用的化學農藥會對人體和自然環境造成一定程度的危害。林業工作者利用無人機遙感技術，可以對林業生產環境中的森林資源進行精準檢測，了解各類林木的生長狀況，結合大數據、人工智能等先進技術，對植物的受災程度、受災原因進行分析，從而制定科學有效的防治方案，節省農藥噴灑量，提高林業工程的綜合效益。

3? ?無人機技術在林業工程中的應用途徑

3.1? ?完善林業資源調查的工作標準

目前，無人機在各個領域有著較廣泛的應用，我國無人機制造技術處于世界領先水平，但在林業工程領域中還存在一定的缺陷。因此，相關技術人員要優化無人機的功能設計，提升續航和穩定性，根據林業調查技術標準，對無人機進行針對性的功能設計，要針對不同地區、不同類型的勘測任務，規定具體的無人機勘測作業參數和操作流程。

3.2? ?加強對病蟲害的影像拍攝

林業技術人員在利用無人機遙感技術進行病蟲害防治時，要重點對病蟲害暴發區域進行航拍監測，提高防治效率。對于一些不便于人工監測的區域，要充分發揮無人機技術環境適應力強的優勢，了解該區域病蟲害的發生規律和原因，根據病蟲害防治經驗，制定長期有效的防治方案。技術人員可以通過各類宣傳平臺，對監測結果進行分享，讓當地的林業部門及時了解防治工作的進展情況，從而采取有效的措施治理病蟲害。

3.3? ?制定科學的病蟲害防治方案

由于森林病蟲害防治工作是一項復雜的系統性工程，涉及領域較多，需要林業工作者制定科學完善的防治方案，要根據目前無人機航拍的技術特點，結合拍攝的資料進行方案研究。林業部門要牽頭組織成立病蟲害防治專家小組，分區域開展針對性的防治工作。要定期走訪各個區域，了解實際的效果，確保病蟲害防治的全面有序進行。對于一些植被茂密、地形陡峭的區域，林業技術人員可以利用無人機進行農藥噴灑，通過這種遠距離噴灑作業的方式對特殊區域進行重點防治。技術人員要根據噴灑作業要求，調整無人機飛行高度和用藥量。要靈活運用無人機旋翼產生的氣流來提高藥劑的穿透效果，保障農藥的噴灑均勻。與傳統人工噴灑作業相比，無人機噴灑農藥效率更高，每天可防治20～33.3 hm2林區，并且節省了人力和物力成本。

3.4? ?加強無人機培訓工作

無人機遙感技術是一項新興的技術，在推廣過程中，需要林業部門組織專家開展相應的培訓工作，要確保工作人員能夠熟練掌握無人機的使用技巧，可以根據林業保護工作的要求，使用無人機進行農藥噴灑，提高病蟲害防治效率。林業技術人員要具備較高的職業素養，在防治過程中積累相應的工作經驗，挖掘無人機的應用潛力。同時，要組建專業的林業調查隊伍。各級林業部門要加強對專業隊伍培育工作，有針對性地培養專業技術骨干，提高技術人員的無人機操作水平。

3.5? ?加強對無人機技術的深入研究

盡管我國市場上存在各式各樣的無人機產品，但是無人機的勘測能力還有待進一步提升。大多數無人機電池只能夠支撐30 min左右的續航時間，并且無人機材質強度較低，在勘測過程中容易受到環境的影響，難以保證噴灑路線的精準程度。因此，相關技術人員要對無人機進行全方位的創新優化，提高無人機的巡航檢測能力。同時，各領域的技術人員要研發更加智能化的移動操作平臺。林業保護人員可以通過手機APP等軟件靈活控制無人機設備上升懸停、自主飛行、航線規劃，借助GPS功能躲避障礙。技術團隊要保證操作平臺的可靠性和兼容性，適應更加多樣的移動操作終端設備。

綜上所述，與傳統技術相比，無人機遙感技術能夠提升林業保護工作的效率，其中的紅外相機、高清相機等設備可以拍攝更加完整清晰的影視圖像，為相關工作者提供決策依據。為了充分發揮無人機遙感技術在林業保護領域的優勢作用，技術人員要靈活掌握無人機的操作技巧，挖掘無人機的應用潛能，制定標準化、規范化的林業資源調查與病蟲害防治流程和方案，從而實現現代林業的可持續發展。

參考文獻：

[ 1 ] 王曉剛.植保無人機施藥對農作物主要病蟲害的防治效果[J].林業工程技術，2018，38（32）：50.

[ 2 ] 馬銳.多旋翼無人機在林業生產病蟲害防治的作用及趨勢[J].農機使用與維修，2019（10）：98.