無人機技術在林業調查規劃設計中的應用

魏利平

（周至縣森林資源監測中心，陜西 周至 710400）

隨著生活水平的不斷提高，人們的生態環境保護意識也在逐步提高。森林資源對人類生存環境影響較大。無論是過去還是現在，只有通過有效的森林調查和監測，才可以更好地維護森林資源的多樣性和穩定性。保護森林資源是人類改善自然環境可以采取的一種重要方法和手段，因此，森林資源數據調查尤為重要。自21世紀以來，信息技術的發展日新月異，為了更好地實現森林資源調查，林業工作者已經在現代林業調查中適當有效地應用了各種新技術。

無人機作為可重復使用的無人飛行器，具有便攜、機動和可操作性強等優點，同時，可以通過安裝各種傳感器來執行多項任務。采用無人機技術可以有效克服林業調查規劃設計中傳統調查規劃的技術瓶頸。在林業生產中，利用無人機可以實現林木播種和精準施肥，提高作業效率，減少人力和物力成本。在森林資源管理方面，由于森林地區往往環境復雜，林務人員無法進行頻繁的森林資源調查工作，因此無法及時獲取信息。而利用無人機可以有效監控森林資源，結合航空影像技術，可以評估森林資源數據儲存的完成情況。

1 無人機技術概述

無人機技術最早應用在軍事領域，在軍事信息探測中發揮著重要作用。隨后，隨著技術的不斷發展，無人機技術開始在各行各業中“嶄露頭角”。利用無人機技術與相關先進技術，能夠高效獲取林業資源信息。例如，利用計算機技術和大數據技術能夠對探測到的林業數據進行分析，實現林業仿真模型的建立［1］。

無人機能夠深入載人飛機或人力不能深入的環境中，其搭載遙感傳感器、相機、光感攝影機等設備之后，能夠有效完成高度、維度及不同測量內容的監測任務。但是，無人機搭載設備的選擇不是隨意的。因為無人機本身搭載質量以及規格有限，因此，這些監測設備必須滿足無人機的承載重力以及規格要求，即搭載設備在設計上要滿足小巧、高效以及性能良好等特點。

2 無人機技術的特點

2.1 地形適應性強

無人機通常被應用在山區等偏遠地方，這種地區人跡罕至且地形復雜。無人機在地形復雜地區能夠開展信息勘測以及農藥噴灑等作業，解決了人力難以操作地區的農林作業問題。

2.2 可執行多種任務

無人機的配合性較高，配合功能的相關設備可以隨意拆卸重組。執行相關任務時，一般會在無人機上配備云臺負載物。該項設備具有多種類以及多功能特點，執行任務時可以依據該設備進行規劃，并隨時根據實際需求進行調整，將無人機的優勢發揮得淋漓盡致［2］。

2.3 精準性較高

大數據技術為各行各業的創新發展提供了多種可能。我國無人機技術研發人員一直致力于將5G通信技術以及AI技術與無人機技術高度結合，這樣就可以將無人機收集的信息進行大數據分析，并能夠進行技術性反饋。在此基礎上，無人機還實現了任務與設備的精準匹配，在各項技術的加持下，無人機的工作效率以及精準性均得到了大幅度提升。

3 無人機技術在林業調查規劃設計中的實踐應用

3.1 森林資源調查

通常情況下，我國林業管理部門會對相關林地以及林區內的生物環境定期進行調查，目的是及時掌握林業資源動態。及時掌握這些信息，能夠在森林資源管理中進行動態調整，以促進自然環境與經濟、生產活動和諧發展。無人機具有靈活性與高效性優點，是進行森林資源調查的最好“利器”，并且無人機不會受惡劣天氣的影響，實用性更強。另外，在無人機上搭載高清照相機，能夠及時獲取森林種類、面積以及生物物種等關鍵信息，調查人員在辦公室就可以輕松獲取信息，比人工調查更快速、更直接，可以有效提升工作效率、節省成本［3］。

3.2 無人機在森林防火監測系統中的應用

火災會對森林造成巨大的破壞，不僅會焚燒森林樹木，而且會破壞生態環境、影響生態平衡，同時會對救護人員的人身安全造成威脅。所以，在日常林業管理中尤其需要關注森林防火工作。然而，大多森林未經人工規劃、開發，導致森林內部情況過于復雜，增加了救火工作的執行難度，如在取水方面會遇到阻礙；在救火過程中，即便使用運輸機，也難以為救火創造良好的條件等。將無人機技術應用在森林火災監測領域，就可以克服這些困難，從而更好地輔助救火人員開展控火滅火工作。利用無人機技術全程監控森林狀況，及時將林場信息傳遞給后臺管理人員，可以為救火人員控制火勢、防止火勢蔓延提供巨大的幫助，也可以使救火工作有序進行、減少救援活動中人員傷亡數量［5］。

3.3 無人機在森林病蟲害監測上的應用

無人機在森林圖像采集、傳輸以及病蟲害發生情況監測等方面具有巨大作用。在我國的林業病蟲害監測工作中，很多區域仍在使用傳統的監測方式，即在以人力為主的控制模式下開展監測工作。這種方式監測周期長，且不能實時掌握病蟲害的發生情況，無法提高病蟲害控制水平，還明顯提高了工作成本。將無人機技術應用在病蟲害監測工作中，不僅可以合理地應用資源、提高病蟲害監測效果，而且能夠有效地控制人力成本。無人機在飛行過程中拍攝森林畫面，精準定位每株植物，工作人員結合監測畫面進行分析數據，可以準確掌握各株植物的病蟲害發生情況，并能夠快速制定有針對性的病蟲害防治方案，提高病蟲害監測及防治效率［6］。

3.4 無人機技術在林業執法中的應用

森林執法人員難以在廣闊的森林地區巡邏，更難以及時發現違法行為，即便發現違法行為也難以獲得證據。而無人機具有操作方便、飛行速度快、航拍高清和數據實時傳輸等優點，特別適合用于森林執法，尤其適合用于調查和證據收集以及非法伐木的日常檢查工作。將無人機技術應用在森林區域，可以輔助林業工作者在復雜的環境中，更好地掌握森林狀況，收集森林各時段的畫面，為執法工作的開展提供助力。使用無人機技術時，需要按照監督與執法方面的要求，調整現有的監督管理模式，優化監督方案，構建健全的執法監督體系。例如，延安市橋北林業局在執法過程中，充分利用高空地毯攝影或高空指定區域的錄像，遠程傳輸實時圖像，繪制航圖，并進行各種證據收集、監督、評估和治理。通過更改單個“平面檢查”方法的技術手段，工作人員可以智能地比較在同一執法區域中不同時間拍攝的高清航拍圖，以判斷發生變化的區域并發現各種非法活動［7］。

4 結語

目前，無人機技術在森林資源調查、病蟲害監測、綠化區識別、森林防火防災及森林執法管理等方面均有很好的應用。在林業工作中，要不斷依靠現代先進技術支持森林經營，建立具有實用價值的現代森林資源管理體系，提高森林資源管理水平。