無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用研究

秦新育

（廣西壯族自治區(qū)國(guó)有高峰林場(chǎng)，廣西南寧 530001）

現(xiàn)階段，林業(yè)測(cè)繪測(cè)量技術(shù)水平不斷提高，涌現(xiàn)出很多高水平的技術(shù)，例如無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 等，為各項(xiàng)工作的開(kāi)展，提供了有力的技術(shù)支持。從林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的需求出發(fā)，結(jié)合測(cè)區(qū)實(shí)際情況，制定完善的技術(shù)方案，指導(dǎo)作業(yè)高質(zhì)量開(kāi)展與落實(shí)，獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)的規(guī)劃工作提供支持。

1 案例概述

廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)是廣西規(guī)模最大的國(guó)有林場(chǎng)，先后被評(píng)為全國(guó)首批十佳林場(chǎng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重點(diǎn)龍頭企業(yè)、首批國(guó)家林業(yè)重點(diǎn)龍頭企業(yè)、中國(guó)林板一體化產(chǎn)業(yè)示范基地、國(guó)家儲(chǔ)備林示范林場(chǎng)、全國(guó)模范職工之家、自治區(qū)文明單位等稱號(hào)。林場(chǎng)控股的廣西森工集團(tuán)（占股96.1%）旗下有7 家人造板企業(yè)，產(chǎn)能達(dá)100 萬(wàn)m3，生產(chǎn)的“高林”牌中高密度纖維板及刨花板是國(guó)內(nèi)一線高端品牌。林場(chǎng)建設(shè)的高峰森林公園是環(huán)綠城南寧森林旅游圈的重要組成部分，規(guī)劃面積1.8 萬(wàn)畝，按5A 級(jí)景區(qū)標(biāo)準(zhǔn)打造，總投資13 億元。表1 整理了2020 年的經(jīng)營(yíng)情況。林場(chǎng)經(jīng)濟(jì)總量和綜合實(shí)力在廣西國(guó)有林場(chǎng)中排名第一，居全國(guó)國(guó)有林場(chǎng)前列。在林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理實(shí)踐中積極推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 技術(shù)，采集關(guān)于林場(chǎng)的各類信息，為管理工作提供有力支持。現(xiàn)結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐分析，總結(jié)技術(shù)的應(yīng)用效果。

表1 2020 年經(jīng)營(yíng)情況

2 無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的具體應(yīng)用

2.1 森林資源現(xiàn)狀調(diào)查

林場(chǎng)森林資源現(xiàn)狀調(diào)查工作實(shí)踐中，采用無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全場(chǎng)森林資源現(xiàn)狀的基本掌握，為經(jīng)營(yíng)管理工作的開(kāi)展與落實(shí)提供支持。經(jīng)過(guò)調(diào)查得知，林場(chǎng)土地總面積35198.14hm2，其中高峰經(jīng)營(yíng)管理土地面積28936.72hm2（含被占地1360.29hm2，不含已移交給斯道拉恩索公司經(jīng)營(yíng)的土地）。經(jīng)營(yíng)土地面積中：林地面積28699.75hm2，占99.2%；非林地236.98hm2，占0.8%。經(jīng)營(yíng)林地面積中：有林地22889.05hm2、灌木林地351.73hm2、未成林造林地1333.68hm2、苗圃地121.25hm2、無(wú)立木林地2439.25hm2、宜林地32.95hm2、輔助生產(chǎn)林地1531.84hm2。森林覆蓋率80.3%。全場(chǎng)公益林（地） 面積1724.89hm2，占林地面積的6.0%。商品林（地）26974.86hm2，占94.0%。獲得的各類數(shù)據(jù)，為林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理工作成效評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)對(duì)森林擁有情況進(jìn)行全面調(diào)查，掌握全場(chǎng)的基本情況，可促進(jìn)各項(xiàng)工作的高質(zhì)量開(kāi)展。

2.2 林業(yè)執(zhí)法管理

使用的無(wú)人機(jī)技術(shù)與GIS 技術(shù)手段，實(shí)際操作時(shí)比較簡(jiǎn)單，開(kāi)展資源巡視檢查，通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍能夠提高工作效率。對(duì)違法私自占用林地或其他行為，能夠幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且精準(zhǔn)找到現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展林業(yè)破壞程度的調(diào)查，進(jìn)而編制高質(zhì)量的解決措施，促使林業(yè)執(zhí)法管理工作水平得到提高。“十三五”期間，全場(chǎng)累計(jì)造林更新27834.1hm2，幼林撫育151887.1hm2。調(diào)處林業(yè)糾紛20 起，查破偵破案件712 件，立偵查刑事案件1 起，收繳木材893m3，回收被占林地527.5hm2，拆除違章建筑3hm2。以某分場(chǎng)為例，2020 年10 月23 日收回5 林班被侵占林地11.4 畝。工作中因?yàn)榱謪^(qū)內(nèi)村落交織，而且民情錯(cuò)綜復(fù)雜，很多林地因?yàn)闅v史遺留問(wèn)題長(zhǎng)期被侵占，回收工作的開(kāi)展面臨很大的挑戰(zhàn)。一方面通過(guò)做好政府對(duì)接協(xié)調(diào)以及政策宣傳，聯(lián)合相關(guān)部門(mén)共同做好村民的思想工作，使其能夠意識(shí)到國(guó)有林地歸國(guó)家所有，不可以隨意侵占。另一方面，組織開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，綜合使用無(wú)人機(jī)技術(shù)與GIS 技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)被侵占林地的面積和地塊以及具體位置等情況，有著全面的了解，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查處理。通過(guò)明確權(quán)屬以及闡明實(shí)施情況，村民意愿歸還林地，采取砍木還山和林地租賃協(xié)議等多樣化方式，實(shí)現(xiàn)林地回收。

2.3 林業(yè)監(jiān)測(cè)和火災(zāi)防范中的應(yīng)用

林場(chǎng)森林資源管理方面，使用無(wú)人機(jī)技術(shù)與GIS 技術(shù)，結(jié)合使用各類傳感器裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)隱患的實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)和快速定位，為消除火災(zāi)隱患提供有力的技術(shù)支持。如果林場(chǎng)發(fā)生大面積火災(zāi)，極易造成人員傷亡，導(dǎo)致很大的經(jīng)濟(jì)損失，威脅著生態(tài)環(huán)境的持續(xù)化發(fā)展。傳統(tǒng)的調(diào)查技術(shù)，主要為實(shí)地勘查技術(shù)，作業(yè)期間的安全風(fēng)險(xiǎn)很大，而且依靠人工滅火，滅火效率低下[1]。在無(wú)人機(jī)技術(shù)與GIS 技術(shù)的加持下，借助系統(tǒng)的攝像功能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速攝像，及時(shí)掌握火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行滅火，同時(shí)利用GIS 的地理信息功能，能指導(dǎo)救援隊(duì)伍快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。林場(chǎng)高度重視火災(zāi)防治工作，加強(qiáng)日常工作中與上級(jí)部門(mén)對(duì)接，爭(zhēng)取到滅火機(jī)、油鋸、四輪摩托車等一批森林消防裝備，配合完成2019 年廣西森林防滅火技能競(jìng)賽演練。加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣痛逦膽?yīng)急聯(lián)動(dòng)，與鄉(xiāng)村召開(kāi)聯(lián)防會(huì)議98 次，開(kāi)展滅火裝備使用培訓(xùn)和演練154 次，完成281km 外圍防火線的清理和維修工作，做好日常林區(qū)防火巡查，全年沒(méi)有發(fā)生重大森林火災(zāi)。重點(diǎn)抓好松材線蟲(chóng)病、薇甘菊等主要林業(yè)有害生物的監(jiān)測(cè)調(diào)查，開(kāi)展防治作業(yè)面積1400hm2，全場(chǎng)未發(fā)生大面積森林病蟲(chóng)災(zāi)害。

3 無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用總結(jié)

3.1 做好基礎(chǔ)設(shè)施的完善

根據(jù)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作實(shí)踐總結(jié)，無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高共享工作的效率起到積極的作用。從林場(chǎng)火災(zāi)防治、病蟲(chóng)害遙感檢測(cè)以及精準(zhǔn)植保、資源現(xiàn)狀調(diào)查等，技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為突出[2]。在日常管理工作中利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡視監(jiān)測(cè)檢查，可掌握林場(chǎng)內(nèi)部的樹(shù)木現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精確定位，將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地理信息以及發(fā)展情況回傳到控制系統(tǒng)，快速啟動(dòng)安全救援工作。除此之外，在森林資源調(diào)查實(shí)踐中應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)森林資源管理和林業(yè)可持續(xù)化經(jīng)營(yíng)的互補(bǔ)，全面準(zhǔn)確地掌握林場(chǎng)情況。根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，配置基礎(chǔ)設(shè)施，例如相機(jī)和高光譜成像儀以及激光雷達(dá)等，可實(shí)時(shí)獲得林木三維點(diǎn)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)獲得林種以及遍布范圍等數(shù)據(jù)信息。林場(chǎng)方面要高度重視信息化建設(shè)，加大建設(shè)投入力度，配置充足的基礎(chǔ)設(shè)施，滿足各類需求，切實(shí)保障林場(chǎng)森林資源管理工作落實(shí)到位，創(chuàng)造更多的價(jià)值[3]。

3.2 做好技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制

從技術(shù)應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，為了能夠滿足林場(chǎng)管理工作的需求，在實(shí)際應(yīng)用中需要嚴(yán)格把控質(zhì)量，保障采集的數(shù)據(jù)信息具有精準(zhǔn)性和完整性特點(diǎn)，滿足管理的基本需求，這需要圍繞管理工作進(jìn)行全面嚴(yán)格的把控。通過(guò)制定符合無(wú)人機(jī)應(yīng)用和GIS 應(yīng)用的管理實(shí)際的方案，指導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用管理。在日常作業(yè)中，要嚴(yán)格按照制定的工作方案進(jìn)行操作，做好規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的控制保障，采集數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于參與無(wú)人機(jī)航拍和資料采集工作的人員，進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使其能夠掌握新技術(shù)和新方法的操作要點(diǎn)，消除對(duì)技術(shù)應(yīng)用效果的不利影響，保障林場(chǎng)調(diào)查規(guī)劃工作的高質(zhì)量落實(shí)[4]。除此之外，要合理利用工作成果，為林場(chǎng)日常經(jīng)營(yíng)管理和規(guī)劃建設(shè)等工作的開(kāi)展，提供強(qiáng)有力的支持，促進(jìn)林場(chǎng)持續(xù)化發(fā)展，創(chuàng)造更多的價(jià)值。這需要高度重視數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量控制，助力管理工作的高質(zhì)量開(kāi)展與落實(shí)[5]。

3.3 優(yōu)化升級(jí)調(diào)查技術(shù)

無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用價(jià)值，尚未完全發(fā)揮。從基層工作的開(kāi)展來(lái)說(shuō)，主要受到技術(shù)配置資金不足與人員素質(zhì)水平不高等的影響，還需要做好技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)。面向林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的實(shí)際需求，積極引入適宜的技術(shù)和設(shè)備，保障任務(wù)高效化開(kāi)展落實(shí)，同時(shí)控制好技術(shù)應(yīng)用成本，進(jìn)而緩解無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 技術(shù)的應(yīng)用壓力。與此同時(shí)，要圍繞技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化建設(shè)，進(jìn)行相應(yīng)的探索，圍繞技術(shù)應(yīng)用的薄弱點(diǎn)和問(wèn)題，提出改進(jìn)和優(yōu)化的措施，保障管理工作落實(shí)到位。凝聚技術(shù)人員的力量，做好無(wú)人機(jī)航拍與ArcGIS 應(yīng)用的研究和創(chuàng)新，促使技術(shù)得到優(yōu)化和升級(jí)，深度挖掘技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促使林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作高質(zhì)量開(kāi)展與落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，引入無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)和GIS 技術(shù)，可促進(jìn)調(diào)查工作高效率開(kāi)展與落實(shí)，發(fā)揮積極的作用。本文結(jié)合實(shí)例，分析技術(shù)的應(yīng)用情況，提出技術(shù)應(yīng)用的措施，通過(guò)做好基礎(chǔ)設(shè)施的完善、做好技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。