無人機技術利于操作、成本少、方便運輸且風險較低,在公安偵查、交管、能源監測及應急救援等領域取得了顯著成就。森林病蟲害防治時應用無人機可有效解決傳統人工防治手段存在的一些問題,提高森林火災預警能力,增強林業生產效益,有效防治病蟲害及保護森林資源。
1森林病蟲害防治中無人機應用的優勢
1.1方便森林病蟲害調查
森林資源覆蓋面積大,且生態環境、地勢、地形復雜,傳統的人工病蟲害調查工作中需要投入更多的人力、物力與財力,調查難度很大,且最終調查質量與準確性依然得不到保障。實際工作中受交通條件、森林地勢、地形及氣候等因素影響,林業從業人員無法親身深入一些險峻高山林地研究病蟲害情況,從而難以及時防治病蟲害。在病蟲害防治工作中應用無人機航拍技術可深入航拍整個森林地區、交通不便且環境、地勢等復雜環境地帶,準確監測病蟲害,有效開展區域調查,病蟲害防治工作質量得到了極大提高,同時減小了工作調查難度。
1.2技術手段先進
無人機影像航拍技術具備衛星監測功能,利于實時動態監測與拍攝森林資源,而且還可準確快速拍攝復雜地形區域,為相關人員反饋監測信息。通過多臺無人機協作拍攝,可很好地完成長時間準確拍攝任務,林業從業人員工作效率與質量明顯提升,便于更好地開展林業生產,為信息與現代化病蟲害防治工作目標的實現奠定基礎。
1.3工作效率高
防治森林病蟲害時,傳統防治手段需要投入大量的人力、物力與財力成本,同時森林復雜的地勢地貌增加了監測工作難度。因此,實際工作中應用無人機技術,可有效降低病蟲害監測工作中人力、物力與財力等成本投入,病蟲害防治工作質量與效率明顯提高,獲得動態化實時監測效果,優化整合人力資源,促進社會可持續發展。
2林業病蟲害成因
(1)單一化的森林樹種。眾所周知,林業資源利用價值高,各行業發展所需林業資源需求量大。以往,經濟建設是重點,中國經濟以先發展后治理政策為主,天然林區受到了嚴重的采伐與破壞,生態發展不平衡。自然林的樹種簡單,且病蟲害抵御能力弱,病蟲害問題日益嚴重。甘肅省威武市古浪縣林地面積1 607.4 hm2,疏林地面積32.6 hm2,灌木林地面積約6萬hm2。另外,純種林生物鏈斷裂問題發生概率較大,如果有的病蟲害沒有天敵,就會快速繁衍,從而無法有效控制林業病蟲害。
(2)自然環境日益惡化。林業生長中自然環境是重要影響因素,如果地區有充足的光照與充沛的降水,則能夠促進林業更好地生長;反之若氣候干旱且水源不足,就會對林木生長帶來負面影響。現階段,古浪縣很多人工林分布在氣候干旱區,其生活環境比較脆弱,甚至面臨自然災害的威脅,例如洪水、干旱與大風等。其中,干旱災害威脅是最為明顯的,經常發生春旱與伏旱,會對樹木生長造成影響,甚至會增加病蟲害爆發概率。古浪縣現有林地總面積為10萬hm2,其中林業部門管理林地面積8.7萬hm2,占總林地面積的86.2%,非林業部門管理林地面積1.4萬hm2,占總林地面積的13.8%。全縣森林覆蓋率達到12.62%。現階段,在自然災害治理過程中,古浪縣每年投入的資金數額比較大,但病蟲害問題卻得不到徹底根除。
(3)防護工作不全面。林業保護工作中,有的地區不熟悉相關政策法規,沒有全面落實生態林保護工作,特別是偏遠地區,森林防護工作量與難度較大,而且專業設備配置不足,無法有效開展防護工作,加劇了生態環境惡化,依然存在亂砍濫伐,極大增加了林業病蟲害發生概率。實際工作中一些森林管理人員不重視病蟲害防控工作,防治意識淡薄,往往是發生病蟲害后才會采取措施進行補救,使得其它健康樹木被傳染,災情更嚴重。
3森林病蟲害防治中應用無人機的建議
3.1科學制定病蟲害防治方案
林業病蟲害防治工作中,復雜與系統性是其顯著特點,涉及的內容及范圍很廣泛,因此在病蟲害防治前,要根據地區森林與病蟲害實際情況制定合理的防治方案,保障治理方案的科學合理與有效性。一般情況下,林業部門要先成立病蟲害防治小組,劃分片區防治病蟲害,還要經常深入片區,并做好檢查,全面掌握各片區病蟲害防治進度與效果。另外,在森林病蟲害防治前,防治技術與藥物培訓是十分必要的,需嚴格依照具體操作規范要求防治森林病蟲害,為防治工作質量與效率的提升奠定良好的基礎。
3.2做好病蟲害航拍監測
森林病蟲害情況監測是進行病蟲害防治、制定防治策略及保障防治效率的基礎,利用無人機技術低空遙感監測森林病蟲害情況,在人、車難以到達的地區應用無人機進行監測。掌握該區域森林病蟲害實際情況,了解病蟲害變化與發生規律,綜合判斷病蟲害蔓延發生規律與趨勢,獲得科學而長久的預測結果。在實際工作中可利用網絡、自媒體與宣傳欄等方式,公示與分享森林病蟲害的實際預測結果,確保地區林業部門與居民了解本地區森林病蟲害實際情況,注意森林植被生長,及時發現初選病蟲害,并采取相應的解決措施,避免病蟲害蔓延。
3.3加強對無人機操作人員的技術培訓
作為一種新型病蟲害監測技術,林業病蟲害防治中應用無人機技術要掌握一定基本技能。因此,要對技術人員做好培訓,使其能夠熟練掌握并操作無人機技術,例如如何操作遙控飛機噴灑農藥。
3.4深入研究無人機技術
市場上無人機模型比較多,但其生產廠商要投入更多資金滿足各行業發展需求,例如現階段市場上無人機電池飛行時間只能堅持20~30 min,機身所選材質為碳纖維,強度一般。在林業病蟲害防治工作中,該無人機技術應用范圍有限,例如大風會對無人機噴灑線路的準確性產生影響。如果在病蟲害發生面積大的地區,飛行時間較短將無法滿足病蟲害藥物噴灑要求,由此無法徹底防治病蟲害,防治效果大打折扣。因此,需深入研究并創新無人機技術,優化其機身材質與電池續航時間,有效擴大森林病蟲害防治中無人機使用范圍。
綜上所述,在新時期林業病蟲害防治工作中,必須要重視無人機技術的應用,全面考量各環節病蟲害實際防治情況,充分發揮無人機監測效能,從整體上保障森林病蟲害防治工作效率,推動林業實現現代化發展。
(甘肅省武威市古浪縣林業和草原局劉玉平,賈梅芳)