無人機施肥技術在廣西營林產業中的應用

摘 要 營林產業是廣西重要的經濟支柱產業，發展營林產業不僅能促進林業增效，還能帶動相關產業發展，具有十分重要的經濟價值和生態價值。近年來，無人機施肥技術作為一種先進的精準營林技術在廣西營林產業中得到推廣應用。為加快推進無人機施肥技術在廣西營林產業中的推廣應用，為廣西營林產業發展注入新動力，實現林業提質增效、高質量發展，以無人機施肥技術在廣西營林產業中的應用為切入點，分析該技術的優勢及具體應用流程，并提出加強基礎設施建設、培養專業人才隊伍、制定相關政策法規及加大宣傳推廣力度等建議。

關鍵詞 營林產業；無人機施肥技術；應用；廣西

中圖分類號：S757.2 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.19.055

廣西地處我國南疆，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，素有“綠色家園”的美譽。林業作為廣西的傳統優勢產業，在國民經濟中占有重要地位。據統計，廣西現有林地面積約2 376萬hm2，活立木總蓄積量9.25億m3，年人工營造林面積超過200萬hm2。然而，傳統林業生產方式效率低下，存在精準用工不足、人工成本高昂等問題，制約了廣西林業的可持續發展。無人機施肥技術憑借遙感導航、精準控制等優勢，可根據不同林地條件、樹種特性、林木生長時期實現精準變量控制，從而大幅提高施肥質量和效率，減少人力、物理投入[1]。將無人機施肥技術應用于廣西營林產業，必將為廣西林業現代化建設注入新的活力，助力營林產業高質量發展，對推動廣西生態文明建設、增加林農收入、促進鄉村振興具有重要意義。

1 "廣西概況

1.1 "自然條件

廣西地處低緯度熱帶、亞熱帶地區，地理位置優越，東鄰廣東省，南瀕北部灣，西接云南省，北連湖南省和貴州省，氣候條件得天獨厚，光照充足，雨量豐沛，屬于典型的亞熱帶季風氣候和熱帶季風氣候。廣西年均氣溫17.5～23.5 ℃，年均降水量1 694.8 mm，年均日照時間1 540.4 h。廣西地形以中低山丘陵為主，海拔800 m以上的中山約占全區總面積的39.7%，丘陵約占10.3%，地勢總體自西北向東南傾斜，盆地廣布，土壤類型以紅壤、黃壤為主，肥力較高。溫暖濕潤的氣候、適中的地形地貌、肥沃的土壤類型，加之充足的光熱資源，使廣西成為我國重要的林業生產基地之一。而無人機精準變量施肥技術的應用，可最大限度發揮廣西優越的自然條件，提高林地利用效率，實現廣西營林產業的高質量發展。

1.2 "林業資源

林業是廣西的傳統優勢產業，在國民經濟中占有重要地位。廣西主要樹種有馬尾松、桉樹、云杉等，分布廣泛。近年來，廣西大力實施“十四五”林業發展規劃，持續加大造林綠化力度，林業生產能力和產業實力不斷增強。2022年，廣西完成營造林146 006.67 hm2，同比增長10.6%；油茶新造林19 733.33 hm2，低產林改造8 600 hm2；木材采伐量達1 713萬m3，同比增長14.77%。林業產業對廣西經濟發展、生態環境改善、農民增收等具有重要作用。但傳統營林模式存在人工投入大、效率低下等問題，迫切需要通過科技創新來實現營林產業現代化，在這一背景下，無人機精準施肥技術在廣西營林產業中的應用前景廣闊。

2 "無人機施肥技術的優勢

2.1 "實現精準施肥

無人機施肥技術憑借智能化控制系統和高精度導航定位，能夠根據不同林地條件、樹種特性、林木生長時期等因素，實現施肥量、施肥范圍的精準調控。這種精準變量控制模式，既避免了過量施肥造成的資源浪費和環境污染，也避免了施肥不足影響林木生長的情況[2]。同時，無人機攜帶的高分辨率航拍影像系統，可對整個作業區域進行實時監測，及時發現林地肥力的空間異質性，為精準施肥提供數據支持。無人機的飛控系統還能記錄每株樹木的精確坐標，確保營養供給的精準投放。憑借這些先進技術，無人機施肥技術能夠最大限度挖掘不同林地、樹種的生長潛力，確保施肥投入產出比最優化。

2.2 "提高作業效率

相比傳統人工作業模式，無人機施肥技術能極大地提升林業生產作業的效率。無人機可根據預設航線自主飛行，施肥范圍不受地形地物的限制，可以輕松完成人工難以到達的區域的施肥作業，從而進一步降低人身安全風險，大幅提高作業效率。即便是在復雜的山地林區，無人機也能精準遙控操作，確保作業面積和質量。另外，無人機一次性攜帶的肥料量較大，加之飛行速度快、覆蓋面積廣，在同等作業時間內施肥范圍更大。

2.3 "減少人力投入

傳統的人工施肥作業不僅費時費力，而且存在一定的安全隱患，尤其是在地形復雜、環境惡劣的山地林區，人工作業的強度和風險都相對較高。而無人機施肥技術通過自動化操作，極大地減輕人力勞動強度。在實際應用中，操作人員只需要對無人機進行遙控，可以有效避免在潮濕、陰暗的密林環境中長時間勞作帶來的健康隱患。同時，智能化程序控制下的無人機施肥過程高度自動化，可長時間連續作業，在確保施肥質量的前提下，大幅節省人力投入，減輕林業生產經營的用工壓力。

3 "無人機施肥技術在廣西營林產業中的應用流程

3.1 "運行準備

在廣西營林產業中開展無人機施肥作業前，必須對無人機和相關設備進行全面準備，以確保后續作業順利高效推進。1）要根據作業區域的具體情況，選擇合適的無人機型號及相應的撒肥系統。一般建議采用農業植保無人機，其具有載重量大、續航里程遠等優勢。2）需要對無人機進行全面檢查，確保各系統運轉正常，如飛控系統、電池、遙控設備等，必要時對其進行維護保養[3]。同時，要檢查撒肥裝置，確保肥料能夠順利通過噴灑孔噴出，避免堵塞。檢查結束后，按照作業要求，提前設置好施肥參數，如施肥量、噴灑間距等。3）對作業人員的選拔培訓工作也不可忽視。無人機駕駛員和助手必須經過專業培訓合格后持證上崗。作業前，應對全體作業人員進行技術理論和實操培訓，同時制訂應急方案，從而確保在發生突發狀況時能及時處置。只有在無人機設備和作業人員兩方面都做好充分準備的情況下，才能確保無人機高效、安全、順利開展施肥作業，從而最大限度發揮該技術的優勢作用。

3.2 "實地作業

經過全面準備后，無人機施肥作業正式進入實地操作環節。作業人員需要根據事先制訂的飛行航線，對無人機進行編隊飛行路徑規劃，通過航測遙感技術獲取作業區域的三維實景模型，精確測算施肥面積。飛行路徑確定后，操作員需要在地面站調試并檢查無人機各項參數設置，包括飛行高度、作業路徑間距、施肥量等，確保一切就緒后方可起飛。無人機飛行時，地面操作員和助手必須時刻監控飛行過程，注意避讓障礙物，隨時做好中場返航準備。進入施肥作業區域后，無人機會根據預設參數自主均勻撒播肥料，作業過程中無須人工干預。作業完成后，無人機將自動返航，著陸后作業人員要對其進行全面檢查，確保設備完好，為下一次作業做好準備[4]。為確保施肥作業質量，還需要開展后續的質檢工作。可通過地面取樣或再次開展航測遙感，對肥料的撒布質量和區域均勻性進行檢測。對于存在問題的區域，要及時復飛補施。經過嚴格的質量把控，無人機施肥技術才能真正發揮其精準高效的優勢。

3.3 "數據處理

無人機施肥作業過程中，需要對大量數據進行實時采集和處理，這是保證作業質量的關鍵環節。無人機上搭載的各種傳感器，如航測遙感模塊、高精度導航定位系統等，能夠實時監測并記錄施肥范圍、施肥量、肥料分布均勻性等數據。這些原始數據需要通過專業的分析軟件進行實時解析和處理，生成可視化的三維施肥數字模型，直觀反映出施肥質量。操作人員可根據模型顯示及時調整無人機的飛行路徑、肥料撒布參數等。例如，對于肥料撒布不均勻的區域，要實施復飛補施，確保整個作業區域施肥質量合格。施肥作業結束后，對于現場采集的數據也需要存檔備案，并整合到大數據分析系統中。通過對多批次、多作業區域數據的匯總分析，可以總結出不同立地條件下的最佳施肥模式，為后續的施肥方案制訂提供依據。同時，長期積累的施肥效果數據也將為營林產業的精細化運營管理提供數據支撐。

4 "無人機施肥技術在廣西營林產業中的應用推廣建議

4.1 "加強基礎設施建設

當前廣西林區公路、通信網絡等基礎設施條件仍較為落后，給無人機施肥作業的高效開展帶來一定制約。因此，相關部門應加大林區基礎設施建設投入力度，持續改善林區道路、通信網絡等，為無人機順利執行飛行航線、遠程操控等奠定堅實的基礎。同時，建設一批無人機運營基地，配備起降場地、保養維修設施和人員訓練設備等硬件條件，用于無人機施肥隊伍建設和日常運營管理。林區內還可規劃建設若干臨時起降點，以縮短無人機運輸半徑、提高工作效率。隨著5G網絡在林區的逐步覆蓋，可利用5G遠程操控優勢實現無人機的集中調度，進一步提高施肥效率。

4.2 "培養專業人才隊伍

由于涉及飛行操作、遙感測繪、大數據處理等諸多高精尖技術，無人機施肥作業對從業人員的專業素質、技能水平要求非常高。因此，廣西應在高等院校開設相關專業，培養復合型無人機施肥人才；同時采取“育訓并重”的人才引進政策，從國內外引進種植業、林業等相關領域的無人機專業人才，用以構建專業隊伍；還要建立專業的培訓機構，為在崗員工提供系統的理論和實操培訓[5]。除無人機操作員、數據分析師等專業技術人員外，廣西還需要培養一批懂農林、懂管理的復合型管理人才，負責無人機施肥作業的組織實施與監管工作。只有打造出一支專業化、職業化的人才隊伍，才能保障無人機施肥技術在廣西營林產業的推廣應用行穩致遠，助力林業現代化發展。

4.3 "制定相關政策法規

目前，無人機施肥技術屬于新興事物，現行的相關法律法規在操作規范、飛行管控、安全監管等方面還顯得滯后和缺失。廣西林業主管部門應及時重視這一問題，結合當地營林產業的實際情況，制定出臺專門的地方性法規，對無人機施肥作業的相關環節做出明確規定和標準化要求。例如，在飛行空域、場地選址、人員資質審核等方面建立統一標準；在施肥作業各環節設立操作規范，對安全生產、環境影響、肥料管控等做出明確規定；同時明確相關執法監管部門的職責分工。同時，廣西應積極爭取中央出臺更高層級的指導性文件，為地方立法提供依據。在此基礎上，可以制定配套的扶持優惠政策，為無人機施肥企業和從業人員提供資金支持、稅費減免等，激發市場主體的積極性。

4.4 "加大宣傳推廣力度

為真正實現無人機施肥技術在廣西營林產業中的規模化應用，廣西應加大宣傳推廣力度。針對不同的目標群體，廣西應采取多種形式開展全方位、多角度地宣傳推廣。對于林農群體，可借助當地農村廣播、宣傳欄、科技下鄉等傳統渠道，生動形象地展示無人機施肥技術的優越性，詮釋其在提高作業效率、節省人工成本、減少肥料浪費等方面的顯著優勢，增強林農的使用意愿。對于林業企業和從業人員，可通過專題講座、現場觀摩、技術培訓等形式，讓他們全面了解無人機施肥技術的操作流程、作業標準、管理要求，幫助相關企業加快對新興技術的接受和應用。同時，廣西相關部門應充分發揮主流媒體的作用，通過電視、報刊等大眾媒體廣泛宣傳推廣無人機施肥技術，營造良好的社會輿論氛圍和使用環境，為該技術在營林產業中的推廣應用創造有利條件。

5 "結語

加強無人機施肥技術在廣西營林產業中的推廣應用，對提升林業生產效率、節約生產成本、減少資源浪費等方面具有重要意義。為充分發揮這一新興技術的優勢作用，廣西應該加大基礎設施建設力度，為無人機順利作業創造良好硬件條件；培養一支專業化的人才隊伍，保證操作質量和管理水平；及時出臺相關的法規政策，規范無人機施肥的各環節；加大宣傳推廣力度，提高全社會的認知度和接受度。只有多管齊下，從軟硬件和制度層面同步發力，才能充分釋放無人機施肥技術在廣西營林產業中的應用潛力，為地方林業的綠色高質量發展貢獻新動能。

參考文獻：

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[3] 張金梅.森林資源二類調查關鍵技術與方法[J].現代園藝，2022，45（8）：198-200.

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[5] 黃哲，劉寅學，彭泰來，等.無人機測量技術在使用林地外業調查中的實踐探索[J].中南林業調查規劃，2021，40（1）：28-31.

（責任編輯：張春雨）