淺析無人機技術在祁連山林業調查規劃設計中的應用

潘 欣

（甘肅祁連山國家級自然保護區管理局，甘肅張掖734000）

1 祁連山林業調查規劃設計工作發展現狀

林業調查規劃設計，即在所管轄區域內對森林資源的相關情況進行勘察和記錄，并在此過程中推進相關工作，對調研結果進行可行性分析，運用科學的規劃方式對后續工作進行安排。森林調查主要包括兩方面，一是對林業用地的自然屬性進行勘察，二是對其非自然屬性進行了解，總的來說就是對森林資源的情況進行分析和總結，對其目前的經營、使用等作出評估，并在此基礎上制定出符合未來發展的經營和使用計劃，實現森林資源的可持續發展[1,2]。

當前，根據調查目的和范圍，我國的林業調查主要有全局調查、區域調查及企業調查3種方式。全局調查的范圍是全國，區域調查的范圍主要是縣（區），企業調查主要針對相關企業。由于不同地域的自然環境差異較大，工作人員在遇到極端惡劣天氣時進行野外工作的難度較高，會延長林業調查規劃設計的時間，同時還會耗費大量的腦力和體力，并且進行批量調研是極其危險的[3]。因此，林業管理制度還需進一步完善，并要不斷提升林業技術人員的水平和能力，使他們能在復雜、高壓的工作環境中高效完成調研工作。

2 無人機的技術特點及優勢

2.1 無人機的技術特點

2.1.1 靈活性突出，環境適應性較強 無人機操作較為靈活，不像人工駕駛飛機需要考慮諸多因素，并且能夠去到人工駕駛飛機不能去的地方（如特別危險的區域）。在進行監測、拍攝工作時，如果環境及條件較為危險，可采用無人機進行航拍[4]。另外，無人機較為輕便，不像人工駕駛飛機體型較大，且操作起來相當靈活，在進行勘測時能適應各種環境變化。

2.1.2 功能多樣，配置靈活 無人機的功能較多，且其功能性設備都可進行拆卸重組，也就是說在什么情況下需要何種設備都可提前調整。該功能性設備也叫云臺負載物，功能多樣，調整起來也極為靈活。一般在進行無人機系統設計時，都會對其功能進行合理規劃，這樣在遇到不同任務時可進行不同功能的調整，充分發揮無人機的靈活性。

2.1.3 信息獲取能力增強，任務執行更具精準性隨著科學技術的快速發展，人工智能也迅猛發展，隨著4G、5G無線終端的產生，無人機技術也逐步開始與其結合，信息收集更為快速和精準，并能將收集到的信息第一時間反饋到任務中心，保證了信息傳遞的及時性和有效性。另外，無人機技術還能根據不同的任務進行調整，能最大程度的提高工作效率。

2.2 無人機的技術優勢

2.2.1 自動化的處理 無人機遙感技術不僅能實現信息的自動獲取，還能對信息進行高精度的自動處理。在無人機進行航拍前，提前對相關的攝影工具及設備進行修正，使其在后續的拍攝工作中能提供較高精度的測量和計算。航拍過程中不需要對攝像機的鏡頭進行隨時調整，只需保持地面的GPS信息系統是啟動狀態，操作人員便可對攝像機所收集到的信息進行處理，并將收集數據進行適當的轉化。另外，操作人員可事先準備能夠讀取和識別的文件，以便與測量軟件進行更好的連接。

2.2.2 調查結果的全面性 無人機遙感技術能將DOM文件進行切割，之后形成新的、更方便工作人員查看的瀏覽軟件，在該瀏覽軟件中，能將相關的信息以三維立體模型呈現，使得信息傳遞的速度和精準度更高，同時還能對相關的監測結果及圖像進行自動修改及切割。該瀏覽軟件還能確保觀測角的正常，防止其發生畸變，并有助于形成良好的衛星遙感圖像。另外，該系統中還有能自動分析地形的軟件，能形成DSM模型，結合GIS軟件的使用獲取相關的距離和坡度，便能計算出等高線的值。

2.2.3 高空間分辨率 無人機遙感技術借助于計算機優化技術和空間算法，可以對采集到的數據進行處理，得到最佳結果。同時在應用中還能自動鎖定信息，通過攝影和測量技術將鎖定的目標信息以標準化格式文件輸出。另外，無人機遙感技術在GPS基礎上，能夠準確計算林業地理位置，而無需再應用其他軟件，還能夠隨時通過設置來改變測量的精度。經過多次反復測試，無人機遙感技術可有效控制輪廓線與1∶20的比值，顯著提高空間分辨率。

3 無人機技術在祁連山林業調查規劃設計中的應用

3.1 林業蟲害調查與防治

一直以來，林業病蟲害管理都是祁連山林業管理工作的重點和難點，在林業病蟲害管理中應用無人機遙感技術，能借助專業的設備對林地生態資源的各項情況進行實時監測，并通過相關的系統分析進行病蟲害預警防治，同時判斷病蟲害的等級。在此過程中管理人員根據無人機遙感技術所獲取的信息進行更深入的分析，對林地資源病蟲害等級進行分析和評估，從而選擇更加經濟、合理的方案解決病蟲害問題。另外，還可以將無人機技術與噴霧技術相結合，利用無人機的優勢對人工無法進行噴霧的地方進行噴霧，解決現有人工及技術的短板問題，從而更好的解決相應的病蟲害問題，促進林地資源生態系統建設[5]。

3.2 監測和防范森林火災

無人機技術除了能對病蟲害進行有效的防治外，還能在勘測森林火災方面發揮重要作用。一旦引發森林火災，不僅會造成林地資源的損失，還會造成人員傷亡，由此對生態環境造成的破壞是不可估量的。以往都是采用人工方式對祁連山林地進行森林火災防治和勘測，一方面無從探悉林地資源的全貌，另一方面存在較大的危險。無人機則可避免此類問題，可在森林上空對祁連山林地的全部區域進行有效監控，并通過攝像機對相關情況進行記錄，為工作人員提供參考依據，從而高效且安全的完成火災監測任務[6]。當遇到極端惡劣天氣時，可以搭載紅外成像系統，這樣能避免天氣原因給無人機造成的相關障礙，實現火勢情況的實時獲取，為現場救災管理提供強有力的參考。

3.3 林業執法管理

無人機技術還可以運用到林業執法管理中，在祁連山林業執法中實現遠程監控，利用無人機開展日常的監測、檢測等工作，并進行不定期的航拍，使日常巡檢工作更加簡便。無人機巡檢能大幅降低巡檢難度、簡化巡檢流程，使巡檢工作有序進行，并有效避免出現漏洞。無人機巡檢一方面能快速的收集巡檢信息，另一方面能對相應的信息進行及時處理，一旦發現異常可利用無人機找出異常點，并在此過程中制定可行的解決方案，實現林地資源的高效管理。在利用無人機進行巡檢的過程中，可以對祁連山林區的相關問題及工作重難點進行整理分類，進而在林業執法中有針對性的采取相應措施，在面對重難點問題時能擊中要害，利用網絡、數字化優勢高效開展執法管理工作。利用無人機進行林業執法管理，能更好地貫徹落實林業法規，對林地的高效管理及實現林地資源的良好發展具有重要意義。

3.4 支持造林工作有序推進

造林工作首先要選擇適宜的造林地塊，通過無人機進行航拍，能在短時間內擴大祁連山林地選擇的范圍，在盡可能大的范圍內選擇更加合適的地塊進行造林。同時，無人機航拍能對造林地塊的周邊環境進行全面的勘察，對林地類型、土壤狀況等進行詳細了解，并對當地氣候環境和河流情況作出評估，判斷其是否滿足造林條件。在造林驗收環節，也可以借助無人機技術對現場的具體情況進行實時航拍，進而對各項指標進行檢驗，判斷其是否達到了造林目標。

4 結論

隨著科技的創新和發展，無人機遙感技術被逐漸應用到林業行業，但要進一步提升林業資源的發展優勢，實現良好的林業管理，還需要對無人機技術的應用進行完善。祁連山林業資源調查應充分發揮無人機遙感技術的優勢，提高林業資源管理的效率和質量，真正解決林業資源日常管理中的重難點問題，簡化林業管理流程，促進祁連山林業資源的可持續發展。