無人機技術在林業調查規劃設計中的應用

董詩譜 錢 丹

（云南省保山市林業和草原資源管理站，云南 保山 678000）

林業調查規劃設計是林業事業發展的關鍵一環，通過無人機技術的引進有效克服了林業調查規劃設計中的技術瓶頸，顯著提高了工作效率，減少人力和物力上的投入。同時，在林業調查規劃設計中也會遇到環境復雜、工作人員無法進入的地方，也就無法獲取相關信息，但是無人機的應用解決了這一問題，結合航空影像技術，為林業調查規劃設計提供了信息和技術上的支持。隨著我國信息科技水平不斷提升，無人機技術越來越成熟，在林業調查規劃設計中表現諸多優勢，在本文中具體分析了無人機技術的優勢以及在林業調查規劃設計中的應用，并對無人機技術的未來發展進行了展望，希望對促進無人機技術在林業調查規劃設計中的廣泛應用提供有價值的幫助。

1.無人機技術的基本情況概述

近年來，隨著我國科學技術水平不斷提升，無人機技術越來越成熟，并且在很多行業中都開始使用無人機技術。與衛星遠程遙感技術的監測相比，無人機技術更具有應用優勢，穩定性更好，當遇到突發情況時也不會對人員安全等帶來威脅。同時，無人機是不需要駕駛員操控的，而是地面技術遠程遙控，如果是比較危險的地方可以利用無人機技術進行航空實拍，還能對有危機情況的區域進行實時監測，極大地方便了工作人員的工作，也保證了各項工作的安全性。同時，在發生危機事件時利用無人機可以實時了解事件的擴散方向和位置等，比如森林發生火災等，還能監測空氣樣本，了解空氣質量變化，為后續的工作提供參考。無人機技術應用過程中表現出了較好的靈活性特點，飛行更加自由，受到環境因素的影響比較小，可以高效、高質量完成工作。

2.林業調查規劃設計的重要性

林業調查規劃設計直接關系著林業可持續發展的戰略實施及其目標的實現，其重要性是不言而喻的。首先，林業調查規劃設計在很大程度上促進了林業管理現代化發展，因為在具體規劃設計中不僅僅是基礎數據的獲取，還要從宏觀角度出發，分析林業資源發展過程中面臨的主要影響因素，再結合森林資源的分布、植物生長情況等進行深入分析，再核實調查數據并進行分類，這些都為森林資源規劃工作打下了基礎，推動林業管理現代化發展，提高管理的精細化水平。

其次，為完善造林方案設計提供指導。造林方案是林業資源生產和銷售過程中不可缺少的內容，也直接影響到林業資源的配置及其發展，所以完善和優化造林方案，使方案更加科學是非常有必要的。林業調查規劃設計可以從微觀角度分析林業資源的整體情況，收集相關信息再進行分析，得出數據分析圖表，這些數據可以為進一步完善造林方案設計提供有價值的指導。

最后，林業調查規劃設計可以保證資源的合理利用率。近年來，森林旅游產業得到長足發展，在很大程度上拉動了林業經濟發展，但是卻引發了一系列森林環境保護問題，比如大量的植被資源被破壞，造成嚴重的林木資源浪費，也制約著林業可持續發展戰略的實施。森林資源的合理利用離不開林業調查規劃設計，保證設計思路明確符合實際情況，才能在促進林業可持續發展的同時帶動地方經濟發展。另外，林業調查規劃設計中可以對森林資源情況、喬灌木分布、林分蓄積量等進行科學分析，得出精準的數據，保證森林資源更高的利用率，減少資源浪費、重復建設等情況，對于促進人與自然環境的和諧發展起到重要作用。

3.無人機技術在林業調查規劃設計中表現出的優勢

在林業調查規劃設計中，工作內容比較多，也會面對各種復雜的地理環境，影響調查規劃工作的開展，利用無人機技術可以有效解決這些問題，使林業調查規劃設計工作有效開展，其優勢主要從以下幾點表現出來：

首先是無人機技術的地形適應性很強，尤其在山區等偏遠地方，地理環境復雜，人跡罕至，人工作業難度很大。但是無人機可以實現信息勘測、農藥噴灑等，極大地減少人力，減輕勞動強度，提高了工作效率，對山區偏遠地方的林業發展提供了諸多便利。其次，無人機技術可以執行更多的任務，其功能更加多樣性，且配合性比較高。在使用無人機技術時可在無人機上配備云臺負載物，可以根據任務的情況進行調整，將無人機技術的優勢發揮出來。最后，無人機技術的精準性更高，加上我國5G通信技術、AI技術與無人機技術的整合，在數據收集和分析上發揮了顯著的優勢，精準性更高，工作效率也大幅度提升。

隨著我國林業建設不斷推進，森林資源的規模將會不斷擴大，做好林業調查規劃設計對促進林業的可持續發展至關重要。在這種情況下，要想提高森林資源管理水平，做好林業調查規劃設計中都需要有先進的技術作為支持，很顯然無人機技術正是時代發展的產物，將其應用到林業調查規劃設計中是林業發展的必然要求。

4.無人機技術在林業調查規劃設計應用中存在的主要問題

4.1 無人機應用水平總體偏低

目前，在一些地區中的林業資源監測部門中無人技術并沒有得到充分地應用，比如森林防疫部門無法使用無人機技術進行系統性、智能化的林業病蟲害防治效果核查，大部分時候病蟲害檢疫工作只能依靠人工進行，工作效率比較低。在林業有害生物監測中如何有效利用空間分析、遙感影像分類技術等需要進行深入地研究和了解，在這方面仍然是薄弱環節。另外，森林防火部門在利用無人機監測時，受到無人機航飛時間的影響，并不能實現火災及時監測與預測，航拍數據僅能作為輔助決策的參考，而且也無法將無人機航拍數據與森林資源數據結合起來進行災后評估，要想無人機航拍數據并對數據進行智能化、高效化的處理，還需要進一步地研究。

4.2 缺少面向林業行業專用的機載設備

目前，無人機技術已經逐漸應用到各行業中，在一些地區農業噴藥、電力巡檢以及公安巡檢等都已經配置了無人機，但是林業的性質比較特殊，比如森林影響氣候，在局部地區可能出現溫差大、濕度大、降水量多等特點。林區較多的地方基本是偏遠地區，地理環境對無人機技術的應用產生很大的影響，所以對無人機技術也提出了更高的要求，比如抗風能力、穩定性、耐濕性等等，要根據林業特點開發專用無人機系統。比如，應該開發適合林業病蟲害特點的無人機系統和噴藥專用藥箱等機載設備，便于林業病蟲害防治工作的有效開展，與農藥噴藥無人機是有區別的。

4.3 無人機后期維護成本比較高

將無人機技術應用到林業中有著顯著的優勢，但是也會存在一些問題制約著無人機技術在林業中的發展，比如后期維護成本問題。無人機屬于高精尖產品，而林區所處的地理位置比較偏、環境復雜、山體高大，加上天氣狀況等的影響，很容易使無人機飛丟、失控、受到干擾等，影響工作開展。無人機機體機翼、電池等都有使用壽命，要根據使用情況進行后期的維護，尤其是面對惡劣天氣和復雜的地理環境條件等的影響，會增加無人機后期維護的頻率，這些都需要大量成本支持。除了成本以外，無人機維護也需要由專人進行，但是目前專業維護無人機的人員比較缺乏，這些問題在很大程度上影響了無人機技術在林業發展中的應用，也是迫切需要解決的問題。

5.無人機技術在林業調查規劃設計中的應用

5.1 在森林病蟲害調查與防治中的應用

森林病蟲害調查與防治一直是林業管理工作中的難點，但是隨著無人機技術的應用有效解決了這一問題。而且利用專業的設備實現林業資源的實施監測與預警，還能準確判斷病蟲害的等級，工作人員只需要對收集的數據信息進行分析和評估就可以了，最后制定針對治理病蟲害的方案，極大地提高了病蟲害調查與防治工作的效率。同時，將無人機技術與噴霧技術結合，一些人工無法達到的地方也可以噴霧，使病蟲害得到有效地根治，促進林業資源生態系統的可持續發展。

5.2 在監測和防范森林火災中的應用

無人機技術在監測和防范森林火災工作中也表現出極大的優勢。當森林發生火災時極大可能會引發更加嚴重的事故甚至人員傷亡，還會對生態環境造成不可挽回的損失。在傳統的工作模式中主要是利用人工方式對森林火災進行監測與防治，工作效率并不高，而且不能全面地掌握森林資源的面貌，也無法及時了解火災情況。但是無人機技術的應用可以提高監測有效性，利用攝像機記錄火災情況，并實時傳遞給工作人員，便于工作人員在第一時間做出反應。同時，在遇到惡劣天氣情況下，還可以搭載紅外成像系統，避免天氣變化對無人機工作造成的影響，實時獲取火勢情況，為火災現場管理提供有效指導。

5.3 在林業執法管理中的應用

在林業執法管理中，也可以利用無人機技術實現遠程監控，對林地的情況進行日常監測與巡視等，還能不定期地進行航拍，了解林地的實際情況，降低巡檢工作難度。無人機技術可以在巡檢時快速收集相關信息并對這些信息進行處理，而且可以在第一時間發現異常情況，為工作人員制定解決方案提供指導。在林業執法管理中利用無人機技術可以有效提高管理效率，對林業種植產業的規模化發展起到一定幫助。

5.4 在測量定位中的應用

我國地域廣闊，地形復雜，地理環境差異性比較顯著，針對一些山脈地帶，周邊的地形更加復雜多變，測量定位的難度很大，還會消耗大量的人力和物力，即便是順利地完成測量也難免存在較大誤差的問題，影響林業調查規劃設計工作的開展。但是利用無人機技術以及GPS技術，對復雜的地形環境進行全方位的勘查，了解大致的地形情況，制定便捷、合理的方案，為提高林業調查規劃工作人員的工作效率，減輕勞動強度以及提高測量準確度起到了重要作用。

6.無人機技術在林業發展中應用的未來展望

目前，我國無人機技術越來越成熟，在林業調查規劃設計中發揮了顯著的作用，但是其中仍然存在不少的問題，比如無人機應用水平并不高，如何利用空間分析、遙感影像分類等技術對林業有害生物進行監測仍然需要技術人員進一步研究，而且在森林防火部門中對于無人機航飛時間有限，還沒有建立完善的防火指揮調度系統平臺，無人機技術上的缺陷仍然有很多。另外無人機遙感數據處理難，后期維護費用高等，也在一定程度上限制了無人機技術在林業調查規劃中的應用。隨著我國大數據、互聯網、衛星遙感、圖像識別、機器人等等一系列科學技術的不斷提升，必然會攻克難題，實現無人機技術的廣泛應用，促進林業綜合治理能力與智能化水平。

因此，應該加快建立無人機遙感校驗中心，從無人機飛行、數據處理到系統維護都應該有專業的技術人員，為林業無人機提供權威的校驗檢測認證和技術支持服務，促進無人機技術在林業調查規劃設計中的進一步應用。同時，要建立無人機遙感數據處理中心，開發影響自動識別和快速拼接軟件，保證影像質量、飛行質量的快速檢查及數據的高效處理，使無人機技術滿足林業工作上的技術要求。還應該加強人工智能技術的應用，組織無人機企業、高校以及科研院所等共同研究，解決無人機技術在實際應用中仍然存在的難題，進一步加深高精度無人機遙感影像的自動解譯研究，使無人機在森林生態旅游等領域也發揮作用，比如對生態旅游中的重要游覽區進行三維景觀的還原，不僅促進當地森林生態旅游的宣傳與發展，而且還能提高森林資源調查與監測的準確性。

另外，基于人工智能技術，創建健康樹光譜反射圖像數據庫，可以預測病蟲害情況，實現森林病蟲害的精準監測、地上生物量的精準估算等。針對林業行業的發展情況重點研究專用無人機配置和選型，切實滿足林業業務發展需求，比如無人機機身的輕便性、材料改進、無人機的穩定性等等，著重解決無人機高載荷作業時間短、續航能力弱等問題。相信在未來，無人機水平會更高，技術上會更加完善，并在我國林業行業中得到進一步的發展與廣泛應用。

7.結語

無人機技術在林業調查規劃設計中的應用是科技發展的必然趨勢，更是林業行業發展的實際需求，相比較傳統的林業監測方法，無人機技術有著絕對的優勢，靈活度更高，操作簡便，并且不會受到地理地形環境等的影響，極大地方便了林業工作人員，在未來具有可觀的發展前景。目前，林業部門在無人機技術推廣應用中仍然存在著很多的問題，希望本文的研究能夠為林業部門提供新思路，促進無人機技術在林業調查規劃設計以及林業可持續發展中更好地應用。