淺談無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用

李智慧

摘 要 云南省普洱市寧洱哈尼族彝族自治縣由于地理環(huán)境特殊，森林病蟲害問題嚴峻，急需采取措施進行有效防治。但傳統(tǒng)的防治方式難度較大，而無人機有效提高了林業(yè)有害生物監(jiān)測防治工作的先進性與高效性，降低了林業(yè)有害生物監(jiān)測防治總成本，減輕了林業(yè)管理人員的工作量，對林業(yè)乃至國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響?；诖?，闡述了林業(yè)有害生物的核心內容，簡要分析了無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢，探討了無人機在林業(yè)有害生物防治中的具體應用。

關鍵詞 無人機;林業(yè)有害生物防治;應用策略

中圖分類號：S763 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.037

云南省普洱市寧洱哈尼族彝族自治縣屬于云南普洱市管轄，地理坐標為北緯22°40′～23°36′、東經(jīng)100°42′～101°37′，地理面積3 670 km2，森林面積為19.4萬公頃，具有獨特的森林景觀。但是，由于云南省特殊的地理環(huán)境，其森林病蟲害種類繁多，除了經(jīng)常出現(xiàn)的小蠹蟲、松毛蟲之外，還出現(xiàn)了天牛、金龜子等繁殖能力極強的害蟲，給當?shù)亓謽I(yè)生產(chǎn)造成了很大影響，急需采取有效的防治措施。但傳統(tǒng)林業(yè)有害生物防治模式以設置人工監(jiān)測站與定期巡查為主，林業(yè)監(jiān)測面積大、地形復雜的現(xiàn)狀增加了林業(yè)管理人員的工作量與工作難度，無形之中降低了監(jiān)測結果的準確性。而互聯(lián)網(wǎng)信息技術及無人機制造技術的研發(fā)升級加快了無人機在林業(yè)有害生物防治工作中的推廣應用，不僅提高了林業(yè)有害生物監(jiān)測結果的準確性與有害生物定位的精確性，也滿足了創(chuàng)新有害生物防治體系對現(xiàn)代化技術與設備的需求，促進了林業(yè)持續(xù)健康發(fā)展?；诖?，介紹林業(yè)有害生物的核心內容，分析無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢，并探討了無人機在林業(yè)有害生物防治中的具體應用，以期能夠有效防治林業(yè)有害生物，保證林業(yè)產(chǎn)量。

1 林業(yè)有害生物的核心內容

林業(yè)有害生物是影響森林樹木健康生長的有害生物，病、蟲、雜草等都是最為常見的林業(yè)有害生物。林業(yè)有害生物具有自然和社會兩種屬性，其中自然屬性是指有害生物通過為害樹木的不同部位來獲得養(yǎng)分，輕則導致樹木因養(yǎng)分不足而枯黃，嚴重則會導致其死亡。雖然林業(yè)有害生物會對林木的正常生長與繁殖產(chǎn)生消極阻礙作用，但是其為害周期較長，危險性并不強。社會屬性是因人類生產(chǎn)生活給林業(yè)帶來的損失，如水污染、外來物種入侵等等。

2 無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用優(yōu)勢

2.1 經(jīng)濟效益高

無人機利用高壓噴發(fā)的方式來噴灑藥物，實現(xiàn)了藥物形態(tài)從水流到霧狀的轉變，降低了藥物液體的流失速度，擴大了藥物的覆蓋范圍，提高了藥物的附著性、實效性，從而提高了殺蟲率，縮減了藥物液體整體使用量，促使藥物均勻覆蓋到植物上，縮短了有害生物治理周期，從而降低了林業(yè)生產(chǎn)過程中的藥物購買費用。除此之外，還可以利用無人機來監(jiān)測林區(qū)生態(tài)環(huán)境，及時發(fā)展病蟲害并局部用藥，有效減輕了藥物過量對環(huán)境的污染，加速推進林業(yè)病蟲害綠色防控技術示范和統(tǒng)防統(tǒng)治社會化服務的有效結合，加快了林業(yè)供給側結構性改革的速度。

2.2 查施一體化

無人機的裝置較為全面，主要有圖像記錄設備、數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)、滅火設備等等，功能全面，應用靈活，能夠有效降低惡劣天氣等外界環(huán)境因素對其使用效果的消極影響力，提高了其傳輸數(shù)據(jù)信息的完整性與圖像的清晰性。另外，無人機配備了滅火設備，在監(jiān)測并確認火災后可進行立即施救[1]。

2.3 適用范圍較廣

無人機擺脫了時空對林業(yè)有害生物防治的束縛，可以穿梭于高山、盆地等多種復雜地形之中，有效解決了林業(yè)有害生物監(jiān)測盲區(qū)難題，降低了林業(yè)有害生物防治工作的難度。

3 無人機在林業(yè)有害生物防治中的應用

3.1 在監(jiān)測環(huán)節(jié)中的應用

監(jiān)測是林業(yè)有害生物防治工作的首要環(huán)節(jié)，是直接影響甚至決定防治方法與防治計劃的重要因素。一般而言，監(jiān)測結果越準確，其防治方案越有效，防治結果也越好。而且，工作人員根據(jù)監(jiān)測結果來決定防治方法以及藥物等，提高了防治方案的針對性與靈活性。利用無人機技術來對林業(yè)有害生物進行全面動態(tài)的監(jiān)測，既擴大了監(jiān)測范圍，也實現(xiàn)了高空遙感監(jiān)測到低空遙感監(jiān)測的轉變，實現(xiàn)了森林區(qū)域遙感監(jiān)測的全覆蓋，尤其是地勢復雜、人工無法監(jiān)測的盲區(qū)。

無人機技術在明確林業(yè)有害生物類型的基礎上，還能準確判斷出其發(fā)展變化趨勢，對枯死木、變色樹、異常林分進行精確定位，深入分析導致森林病蟲害的主要原因，概括總結此次病蟲害的基本特點與內在規(guī)律，推測其未來一段時間內的發(fā)展結果以及造成的損失，并提出多種科學合理的解決方案，甚至可以分析不同解決方案的優(yōu)缺點，從而幫助工作人員根據(jù)當?shù)貧夂驐l件等基本信息來選擇最恰當?shù)慕鉀Q方案。另外，工作人員還可以通過微信公眾號等新媒體與報紙電視等傳統(tǒng)媒體相結合的方式來宣傳無人機技術與林業(yè)有害生物防治工作，公布無人機傳輸回來的關于森林病蟲害的數(shù)據(jù)信息，促使相關人員對其形成初步認知，提高其對森林病蟲害監(jiān)測工作的重視度，適當增加其巡查次數(shù)，認真觀察森林中各種植物的生長情況，及時發(fā)現(xiàn)并立即采取救治措施，盡可能的在病蟲害大面積擴散之前徹底解決，從而減輕森林病蟲害對生態(tài)環(huán)境乃至當?shù)亟?jīng)濟造成的影響[2]。

在具體操作時，工作人員可在無人機終端設備電子地圖上勾畫出監(jiān)測區(qū)域的方位與面積大小，具體標記出無人機升降的位置，然后利用無人機飛行控制軟件來規(guī)劃無人機的飛行路線，并及時根據(jù)本區(qū)域風向與風速的變化來調整最佳航線。隨后，工作人員應認真檢查無人機飛行控制設備，并設置自動起飛模式，準確記錄無人機拍攝的地面圖像，記錄好無人機在拍攝該地面圖像時的高度與速度，輔助工作人員將其轉化為簡單明了的地形圖。

3.2 在防治環(huán)節(jié)中的應用

無人機防治可以根據(jù)監(jiān)測結果進行實地勘察，獲得更加直觀具體的病蟲害信息，實現(xiàn)了無人機宏觀監(jiān)測結果與人工微觀監(jiān)測結果的有效融合，為工作人員制定防治方式與防治計劃提供了具有較強參考價值的數(shù)據(jù)信息，有效提高了防治方案的針對性與有效性。部分地區(qū)的森林面積廣、地勢險峻、交通不變，工作人員進入該區(qū)域監(jiān)測病蟲害的次數(shù)較少，降低了對本區(qū)域植物生長現(xiàn)狀的掌控力。還有一些森林區(qū)域病蟲害較為嚴重，傳統(tǒng)防治方法不僅耗費了大量的人力財力，而且防治效果不理想，甚至會給參與防治工作的人員帶來生命危險。而利用無人機則可以徹底解決這些問題，利用遠程遙感操作可控制無人機飛行速度、高度、方向以及藥物液體噴灑速度等，對劃定區(qū)域進行全方位的藥物噴灑;利用無人機機翼高速旋轉可以提高藥物液體薄霧的穿透力，提高對藥物使用量的掌控，避免重噴、漏噴等意外情況的發(fā)生，實現(xiàn)了防治工作的規(guī)模化與信息化。

另外，無人機在林業(yè)有害生物防治環(huán)節(jié)中的應用也加快了“四查”（疫情區(qū)域普查、外業(yè)核查、防治復查、總體督查）地理國情監(jiān)測技術體系的建設速度，既讓工作人員遠離藥物噴灑區(qū)域，提高了其工作環(huán)境的安全性與舒適性，也提高了藥物液體覆蓋區(qū)域的層次化，避免了因藥物液體無法附著到樹干等位置而降低治理效果。此外，通過加強重點區(qū)域或往年病蟲害災情嚴重區(qū)域的監(jiān)測力度來獲取該區(qū)域樹木的健康狀況數(shù)據(jù)，利用多次動態(tài)對比監(jiān)測分析來診斷本區(qū)域樹木病蟲害情況，可為林業(yè)部門開展有害生物防治提供便利[3]。

4 結語

正視傳統(tǒng)林業(yè)有害生物防治模式的弊端與漏洞，充分認識到運用無人機對提高林業(yè)有害生物防治效果的重要意義，通過提高無人機在林業(yè)有害生物監(jiān)測防治環(huán)節(jié)中的使用范圍與使用頻率等方式來提高無人機的使用效果，能夠有效提高林業(yè)有害生物防治模式的科學性，為實現(xiàn)林業(yè)乃至全國經(jīng)濟的健康發(fā)展提供基本保障。

參考文獻：

[1] 張云碩，史云天，董云哲，等.農(nóng)用植保無人機噴灑技術的研究[J].農(nóng)業(yè)與技術，2015，35（21）：46-47.

[2] 李飛，何立平，鄭明輝，等.植保無人機在勐臘縣橡膠樹病蟲害預警監(jiān)測與防治上的應用[J].福建農(nóng)業(yè)，2015（8）：140.

[3] 潘潔，廖振峰，張衡，等.基于高光譜數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡GIS應用的森林病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].世界林業(yè)研究，2015（3）：47-52.

（責任編輯：趙中正）