自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究

李宗良

摘要：

無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)在于可操作性強(qiáng)和分辨率高，目前已被廣泛應(yīng)用于環(huán)保管理領(lǐng)域中。本文對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)介，同時(shí)對(duì)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探討，并對(duì)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。希望能夠?yàn)樽匀槐Ｗo(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：

自然保護(hù)區(qū);建設(shè)管理;無(wú)人機(jī)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S776

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20200630022

1無(wú)人機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

無(wú)人機(jī)是通過(guò)程序控制和無(wú)線電遙控的一種飛行裝置，是對(duì)所有無(wú)人飛行裝置的統(tǒng)稱(chēng)。無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)在于體積較小、造價(jià)較低、操作較為方便等。在相同的時(shí)間內(nèi)，無(wú)人機(jī)的工作面積相對(duì)更大，且消耗的成本更少，具備更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵回收。同時(shí)，無(wú)人機(jī)有著更強(qiáng)的清晰度，能夠幫助自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)火情了解。另外，無(wú)人機(jī)還具備無(wú)線數(shù)據(jù)和數(shù)字傳輸?shù)墓δ埽瑹o(wú)需進(jìn)行野外架線即可實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)監(jiān)控，主要應(yīng)用于森林火情偵查和火情定位以及搶險(xiǎn)救災(zāi)的輔助工作。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的操作無(wú)需人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，所以具備較強(qiáng)的安全性，避免了火情偵查工作中存在的局限性，能夠有效實(shí)現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)的數(shù)字化管理，大大減少自然保護(hù)區(qū)管理的成本和支出。在對(duì)火情進(jìn)行偵查的同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)野生動(dòng)物、病蟲(chóng)害以及生態(tài)環(huán)境等方面內(nèi)容的監(jiān)測(cè)，對(duì)于自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)管理工作提供了重要的幫助。

2自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人口數(shù)量快速增加的情況下，自然環(huán)境污染問(wèn)題更加嚴(yán)重。隨著自然保護(hù)區(qū)面積的逐漸增加，對(duì)于自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)管理工作也變得更加嚴(yán)峻，為了避免火災(zāi)、病蟲(chóng)害等問(wèn)題的出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)自然保護(hù)區(qū)的資源進(jìn)行有效保護(hù)，需要在建設(shè)管理工作中投入更多的人力物力。從目前的情況來(lái)看，所采用的人工巡防方法覆蓋的面積太小，并且會(huì)受到地勢(shì)和森林的影響，嚴(yán)重影響人工巡防視野，無(wú)法有效地進(jìn)行火災(zāi)隱患偵查。因此，需要對(duì)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作積極進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，引進(jìn)更多先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)的監(jiān)測(cè)管理。自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作現(xiàn)狀主要包括以下幾個(gè)方面。

21自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理面積較大

目前，自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中所存在的主要問(wèn)題是人均管理的面積過(guò)大，并且管理的設(shè)備相對(duì)落后，需要進(jìn)行管理和保護(hù)的動(dòng)植物種類(lèi)非常多，現(xiàn)有的人員數(shù)量和設(shè)備技術(shù)無(wú)法對(duì)管理區(qū)域進(jìn)行有效地覆蓋，管理效果十分有限。

22自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)耗費(fèi)大量人力物力

為了能夠?qū)ψ匀槐Ｗo(hù)區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)變化情況進(jìn)行了解，需要對(duì)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的土壤、水文、植被、徑流以及動(dòng)物情況進(jìn)行了解，從而正確開(kāi)展各項(xiàng)保護(hù)措施，這就需要持續(xù)性地開(kāi)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。但現(xiàn)有的人員數(shù)量和設(shè)備技術(shù)，無(wú)法對(duì)上述自然保護(hù)區(qū)情況進(jìn)行隨時(shí)掌握，如果僅僅依靠人工方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，并且無(wú)法達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測(cè)效果。

23難以有效防治病蟲(chóng)害問(wèn)題

自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)特點(diǎn)在于草本、喬木和灌木的層次分明，各個(gè)層次都十分茂盛，大部分區(qū)域都不利于人工病蟲(chóng)害防治工作的開(kāi)展。植物是自然保護(hù)區(qū)中的主體，所以對(duì)于植物進(jìn)行保護(hù)是非常重要的，因此要做好關(guān)于病蟲(chóng)害的防治工作。但自然保護(hù)區(qū)中的路況較差，險(xiǎn)處叢生，很難有效地進(jìn)行病蟲(chóng)害防治工作。

3自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展

31圖像處理技術(shù)

通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)獲得的圖像相比于傳統(tǒng)的圖像需要進(jìn)行大量的后期影像處理工作，再加上無(wú)人機(jī)容易受風(fēng)向等其它因素的影響，會(huì)對(duì)拍攝時(shí)的傾角變化造成影響，很難保證圖像獲取的規(guī)律性，因此在進(jìn)行后期影像處理時(shí)，需要選擇好地面的控制區(qū)域，才能夠?qū)D像精度進(jìn)行精確地校正。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，顯著提升了無(wú)人機(jī)獲取圖像的精確度和效率，這對(duì)于無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展是非常有利的。

32集成技術(shù)

無(wú)人機(jī)在進(jìn)行自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作的過(guò)程中，主要應(yīng)用的技術(shù)包括微電子控制、定位導(dǎo)航、傳感技術(shù)以及遙感技術(shù)等，將這些技術(shù)進(jìn)行集成化應(yīng)用，為無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展提供了重要保障，直接提升了無(wú)人機(jī)的控制質(zhì)量和獲取信息的精確程度。

33導(dǎo)航技術(shù)

無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的導(dǎo)航工作，主要通過(guò)衛(wèi)星通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。美國(guó)的GPS系統(tǒng)目前有著很大的影響力和應(yīng)用范圍，隨著導(dǎo)航技術(shù)的逐步發(fā)展，無(wú)人機(jī)導(dǎo)航逐漸變得更加智能化，所采用的導(dǎo)航控制算法相比于以往具備了更強(qiáng)的自適應(yīng)能力。

34防撞功能

無(wú)人機(jī)在執(zhí)行自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理任務(wù)時(shí)，會(huì)面對(duì)一些較為復(fù)雜的地形條件，如果出現(xiàn)意外則可能發(fā)生撞毀的情況，從而嚴(yán)重增加自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作的成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)開(kāi)始采用新型材料，在確保體積和重量不會(huì)受到影響的前提下，無(wú)人機(jī)材料具備了更強(qiáng)的防撞性能和穩(wěn)定性能。

4自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究

41自然保護(hù)區(qū)防火

可以通過(guò)將遙感裝置安裝在無(wú)人機(jī)中來(lái)實(shí)現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)的日常監(jiān)測(cè)，并且這種監(jiān)測(cè)是全天候24h的，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，從而幫助人們更加及時(shí)地控制火災(zāi)。通過(guò)運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自然保護(hù)區(qū)死角的監(jiān)測(cè)，有效解決以往存在的人工無(wú)法解決的偏遠(yuǎn)區(qū)域火災(zāi)問(wèn)題。對(duì)于一些存在可疑情況的區(qū)域，可以通過(guò)無(wú)人機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控或者長(zhǎng)時(shí)間地懸停監(jiān)控。除此之外，無(wú)人機(jī)還能夠完成對(duì)火災(zāi)火情態(tài)勢(shì)的監(jiān)控，從而提升滅火效率，避免出現(xiàn)人員傷亡的情況。利用無(wú)人機(jī)技術(shù)，能夠在火災(zāi)情況較為惡劣時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的高溫火點(diǎn)，從而把握火災(zāi)中的所有動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)而提升火情監(jiān)測(cè)效率。無(wú)人機(jī)對(duì)于自然保護(hù)區(qū)的適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠在煙霧、高溫以及有害氣體的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，并具備了全天24h監(jiān)測(cè)的載荷能力，能夠隨時(shí)執(zhí)行任務(wù)，并且有著非常高的工作效率，監(jiān)測(cè)范圍能夠達(dá)到10km。只需要采用較少數(shù)量的無(wú)人機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)群體，有效完成自然保護(hù)區(qū)日常巡護(hù)任務(wù)。另外，無(wú)人機(jī)無(wú)需人員親自到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，有著非常高的安全性，能夠?qū)ο绬T的生命安全給予非常高的保障。同時(shí)，無(wú)人機(jī)攜帶起來(lái)也十分方便，操作和起落都十分便捷，沒(méi)有環(huán)境方面的要求。