林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用

劉大逵

（湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院，湖南長(zhǎng)沙 410000）

隨著林業(yè)種植面積持續(xù)擴(kuò)大，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)要求、任務(wù)、范圍等發(fā)生明顯的變化，傳統(tǒng)林業(yè)遙感技術(shù)難以滿(mǎn)足信息化大環(huán)境下林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。無(wú)人機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)作用明顯，全方位、多層次剖析林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作開(kāi)展情況，靈活、高效利用無(wú)人機(jī)技術(shù)，在解決各方面問(wèn)題、改變現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上促使林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)更加規(guī)范、有效。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)是指在無(wú)人駕駛的高空遙控飛行設(shè)備，利用高科技數(shù)字化信息化管理手段，預(yù)先設(shè)定飛行路線、工作任務(wù)。無(wú)人機(jī)運(yùn)行模式就是在工作人員遠(yuǎn)程遙控以及檢測(cè)的基礎(chǔ)上通過(guò)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航設(shè)施，勘探飛行的同時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)飛機(jī)航向。和傳統(tǒng)林業(yè)遙感技術(shù)相比，無(wú)人機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)特征明顯，比如，無(wú)人機(jī)可以應(yīng)用到多個(gè)區(qū)域，包括環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)性高的區(qū)域，運(yùn)行中影響因素較少，有著較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力；無(wú)人機(jī)體型不大、操作便捷、配置靈活，功能性設(shè)備大都可以拆卸、重組；無(wú)人機(jī)技術(shù)和4G、5G 等無(wú)線終端有機(jī)結(jié)合，無(wú)人機(jī)運(yùn)行中可以快速獲取精準(zhǔn)、完整的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)將其反饋到任務(wù)中心；無(wú)人機(jī)可以根據(jù)執(zhí)行需求，快速匹配，精準(zhǔn)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。此外，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)種植、林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、自然災(zāi)害應(yīng)急救援等[1]，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、探測(cè)的同時(shí)快速、準(zhǔn)確采集各方面信息數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)匹配的同時(shí)執(zhí)行不同的任務(wù)，大幅縮短人工勘測(cè)時(shí)間，提高勘測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度、全面性，高效開(kāi)展環(huán)境治理、應(yīng)急救援等工作。

2 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中無(wú)人機(jī)技術(shù)的具體應(yīng)用

在地區(qū)林業(yè)發(fā)展過(guò)程中，調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的重要性不言而喻，無(wú)人機(jī)技術(shù)有著較廣的應(yīng)用范圍，比如，調(diào)查林業(yè)資源分布、探測(cè)林業(yè)有害生物、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、防治林業(yè)病蟲(chóng)害，要從地區(qū)林業(yè)發(fā)展實(shí)際出發(fā)，靈活應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的同時(shí)高效開(kāi)展調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2.1 調(diào)查以及防治林業(yè)病蟲(chóng)害

在新形勢(shì)下，我國(guó)林業(yè)事業(yè)發(fā)展速度不斷加快，地區(qū)林業(yè)種植范圍持續(xù)擴(kuò)大的同時(shí)，種植面積不斷增加，但在地理氣候、當(dāng)?shù)丨h(huán)境等因素制約下，樹(shù)木生長(zhǎng)中病蟲(chóng)害頻繁發(fā)生，有著較大的危害。林業(yè)病蟲(chóng)害調(diào)查以及防治是林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)，也是地區(qū)林業(yè)工作人員高度重視的方面。根據(jù)地區(qū)林業(yè)發(fā)展情況，科學(xué)應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，大范圍監(jiān)測(cè)林區(qū)各類(lèi)病蟲(chóng)害，高效、精準(zhǔn)探測(cè)林區(qū)種植的所有樹(shù)木，準(zhǔn)確定位異常樹(shù)木，比如變色樹(shù)、枯死樹(shù)[2]，在短時(shí)間內(nèi)獲取準(zhǔn)確、完整的信息數(shù)據(jù)，整理、處理、分析的同時(shí)判斷林區(qū)各類(lèi)樹(shù)木健康狀態(tài)，準(zhǔn)確辨識(shí)林區(qū)病蟲(chóng)害的種類(lèi)，明確存在病蟲(chóng)害的各類(lèi)樹(shù)木以及林區(qū)受病蟲(chóng)害影響的具體范圍，深入探究病蟲(chóng)害類(lèi)型、發(fā)生原因、高發(fā)季節(jié)、危害程度等，全面了解林區(qū)病蟲(chóng)害發(fā)生情況。隨后，根據(jù)林區(qū)病蟲(chóng)害調(diào)查情況，以病蟲(chóng)害影響范圍為切入點(diǎn)，在無(wú)人機(jī)上面直接掛載農(nóng)藥噴霧器，向林木均勻噴灑農(nóng)藥，高效治療各類(lèi)病蟲(chóng)害。從林區(qū)各方面實(shí)際出發(fā)，深化剖析林區(qū)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)結(jié)果，在治療的基礎(chǔ)上調(diào)整各階段林區(qū)病蟲(chóng)害防控要點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)、內(nèi)容，靈活應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，從根本上降低病蟲(chóng)害發(fā)生概率，確保各類(lèi)樹(shù)木健康以及快速生長(zhǎng)，將種植中的經(jīng)濟(jì)損失最小化，增強(qiáng)病病蟲(chóng)害調(diào)查以及防治成效。

2.2 監(jiān)測(cè)以及防治森林火災(zāi)

監(jiān)測(cè)、防治地區(qū)森林火災(zāi)是現(xiàn)階段林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接關(guān)系到林區(qū)樹(shù)木健康生長(zhǎng)、功能作用發(fā)揮以及綜合效益。近年來(lái)，地區(qū)林業(yè)深化發(fā)展的同時(shí)森林火災(zāi)頻繁發(fā)生，造成嚴(yán)重的人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境也產(chǎn)生較大的影響。就傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)以及防治手段來(lái)說(shuō)，主要是作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，很難發(fā)現(xiàn)林區(qū)存在的火災(zāi)隱患，加上林區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變、存在危險(xiǎn)源等[3]，實(shí)地勘測(cè)具有一定的危險(xiǎn)性。針對(duì)這種情況，可以將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到地區(qū)森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)中，通過(guò)操控?zé)o人機(jī)，讓其飛到林區(qū)上方，全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)森林資源，實(shí)時(shí)拍攝存在火災(zāi)隱患的位置，快速傳送拍攝的圖片，作業(yè)人員在判斷、分析的基礎(chǔ)上了解林區(qū)具體情況以及火災(zāi)隱患。如果遇到惡劣天氣，作業(yè)人員可以在應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的過(guò)程中規(guī)范化搭載紅外成像系統(tǒng)，避免無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)中受到影響，促使監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)更加真實(shí)、完整，更好地了解林區(qū)森林資源實(shí)際情況。還可以將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到森林火災(zāi)防治環(huán)節(jié)，一旦林區(qū)發(fā)生森林火災(zāi)，充分利用無(wú)人機(jī)技術(shù)，發(fā)揮無(wú)人機(jī)功能作用，在林區(qū)上方進(jìn)行360°無(wú)死角監(jiān)測(cè)，迅速、準(zhǔn)確定位的同時(shí)拍攝火災(zāi)發(fā)生的具體位置，確保相關(guān)人員在最短的時(shí)間內(nèi)了解林區(qū)火勢(shì)，開(kāi)展一系列針對(duì)性的應(yīng)急救災(zāi)工作，防止火災(zāi)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，將火災(zāi)造成的損失最小化。此外，整理、處理、分析無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用中獲取的各方面信息數(shù)據(jù)，探究地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生的原因、頻率、危害等，在應(yīng)用信息技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)備的過(guò)程中做好林區(qū)火災(zāi)防范工作，將監(jiān)測(cè)、防范兩大環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，及時(shí)排查、規(guī)范化處理林區(qū)存在的火災(zāi)隱患[4]，從根本上控制森林火災(zāi)發(fā)生，更好地保護(hù)森林資源以及周?chē)鷳B(tài)環(huán)境，提高林區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)效益。

2.3 調(diào)查林業(yè)資源分布

林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容繁雜化，調(diào)查地區(qū)林業(yè)資源分布是一大關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，涉及多個(gè)方面，比如，界定林地以及林木種類(lèi)、核查地區(qū)營(yíng)造林。在信息化時(shí)代背景下，地區(qū)林業(yè)資源分布調(diào)查深度、廣度不斷拓展，加上調(diào)查中會(huì)受到多種因素影響，航空影像拍攝調(diào)查方法、系統(tǒng)資料抽樣調(diào)查方法等存在不足之處，很難滿(mǎn)足林業(yè)資源分布調(diào)查呈現(xiàn)的新要求。無(wú)人機(jī)技術(shù)具有強(qiáng)大的功能，可以將其應(yīng)用到地區(qū)林業(yè)資源分布調(diào)查各環(huán)節(jié)，縮短調(diào)查時(shí)間的同時(shí)保證調(diào)查質(zhì)量，確保獲取的調(diào)查信息數(shù)據(jù)更加真實(shí)、客觀、全面，全方位、系統(tǒng)化探析的同時(shí)從整體上把握地區(qū)林業(yè)資源分布情況，包括分布特點(diǎn)、利用情況、存在的問(wèn)題、影響因素、危險(xiǎn)源等，明確林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)大方向以及重點(diǎn)、難點(diǎn)，將地區(qū)林業(yè)調(diào)查、規(guī)劃、設(shè)計(jì)無(wú)縫銜接。全方位、深層次、規(guī)范化勘測(cè)，以勘測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，編制林區(qū)調(diào)查規(guī)劃方案，系統(tǒng)規(guī)劃的同時(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)。此外，還可以利用無(wú)人機(jī)技術(shù)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地區(qū)林地變化，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)航拍林區(qū)影像，在最短的時(shí)間內(nèi)提取繁雜化的航拍影像數(shù)據(jù)信息，綜合分析的同時(shí)隨時(shí)了解地區(qū)林業(yè)資源分布變化，合理調(diào)整地區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作方向、內(nèi)容等，有效建設(shè)林區(qū)的同時(shí)保護(hù)好林業(yè)資源，在監(jiān)測(cè)、防治病蟲(chóng)害以及森林火災(zāi)過(guò)程中提高林業(yè)資源利用效率以及效益，增強(qiáng)無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用效果以及地區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)效性。

2.4 監(jiān)測(cè)林木生長(zhǎng)與林區(qū)野生動(dòng)物，加強(qiáng)林業(yè)執(zhí)法管理

2.4.1 監(jiān)測(cè)林木生長(zhǎng)、林區(qū)野生動(dòng)物

就林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)而言，是一項(xiàng)系統(tǒng)化、繁雜化、長(zhǎng)期性的工作，各項(xiàng)工作高效開(kāi)展離不開(kāi)可行的技術(shù)方法，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)多個(gè)方面。借助無(wú)人機(jī)技術(shù)功能作用，全方位監(jiān)測(cè)、持續(xù)跟蹤的同時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確反饋地區(qū)各類(lèi)林木生長(zhǎng)情況，做好栽培、病蟲(chóng)害防治、養(yǎng)護(hù)等工作[5]，監(jiān)測(cè)林區(qū)野生動(dòng)物類(lèi)型、分布特點(diǎn)、行蹤，尤其是瀕臨滅絕的各類(lèi)動(dòng)物，確保森林資源以及林區(qū)野生動(dòng)物都能得到有效保護(hù)。

2.4.2 加強(qiáng)林業(yè)執(zhí)法管理

將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到地區(qū)林業(yè)執(zhí)法管理環(huán)節(jié)，在遠(yuǎn)程遙控的過(guò)程中最大化發(fā)揮無(wú)人機(jī)多項(xiàng)功能作用，將監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、航拍等有機(jī)結(jié)合，做好林區(qū)日常各項(xiàng)巡檢工作，簡(jiǎn)化巡檢流程、降低巡檢難度的同時(shí)避免出現(xiàn)巡檢漏洞。通過(guò)無(wú)人機(jī)，快速采集林區(qū)各方面信息數(shù)據(jù)，在整理、處理、探析的過(guò)程中隨時(shí)了解林區(qū)遭破壞的具體位置以及林木被破壞的特點(diǎn)、程度等，嚴(yán)格按照最新林業(yè)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、條例等，制定可行的應(yīng)對(duì)方案，提出合理化的處置對(duì)策，高效處理呈現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題，毀林開(kāi)荒、非法占用林地等，加強(qiáng)地區(qū)林業(yè)執(zhí)法管理的同時(shí)保護(hù)好森林資源。針對(duì)林區(qū)巡檢情況以及林區(qū)呈現(xiàn)的問(wèn)題，明確林業(yè)執(zhí)法管理重點(diǎn)、難點(diǎn)，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等過(guò)程中優(yōu)化林業(yè)執(zhí)法管理模式，高效開(kāi)展執(zhí)法管理工作，貫徹落實(shí)林業(yè)法規(guī)的同時(shí)為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)提供重要支撐力量，促進(jìn)地區(qū)林業(yè)經(jīng)濟(jì)深化發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的現(xiàn)實(shí)意義不可忽視，要在實(shí)踐探究過(guò)程中深化把握林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題以及重點(diǎn)、難點(diǎn)，拓寬思路的同時(shí)優(yōu)化路徑、提出措施，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)過(guò)程中高效調(diào)查林業(yè)資源以及濕地分布，監(jiān)測(cè)以及防治林業(yè)病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等，實(shí)現(xiàn)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)促進(jìn)地區(qū)林業(yè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展。