無人機技術在林業工作中的應用
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摘要：隨著無人機技術的不斷發展，其在測繪、氣象、農業、林業、災害監測等領域的應用越來越廣泛，它解決了低空精準監測、探測和信息采集的問題。而將無人機技術應用于林業工作中，可以提高森林資源調查、火情監測、火災預防、病蟲害防治等工作的效率及準確程度，并有效降低林業相關工作人員工作量，實現對林業資源及林業災害的實時監測，以及對各類災害的及時預警。總的來說，無人機在林業工作中的應用，雖取得了一定的成效，但還需要進一步研究和發展。
關鍵詞：無人機技術;林業工作;應用
中圖分類號： S763.42 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.12.055
隨著科技的發展，無人機技術逐漸成熟，并得以在多個領域應用。當前，無人機技術在地圖測繪、氣象預報、災害監測、農業生產、林業工作中都得到了廣泛應用，對提高工作效率和工作質量，降低工人工作強度，有效預防預警災害等方面做出了應有的貢獻。因此，探討無人機技術在林業工作中的應用，對促進林業生產和生態保護都具有積極作用。
1 概述
無人機即通過操作程序進行遠程操控的無人駕駛飛機。無人機一般飛行構件、遠程自動化操作程序、自動駕駛儀器、自動導航系統、無線通信系統等構成。在不同領域的具體應用中，則視工作要求搭載不同的儀器及系統。
無人機具有成本低、能耗小、安全可靠、模塊化等優點，無需專用的起落機場，可以隨時隨地的進行起飛與降落，不受復雜地形的影響。能有效完成很多的傳統人工作業，并降低傳統人工作業的危險性。因此，無人機技術在很多領域內都得到了廣泛應用。
在林業工作中，無人機技術的應用目前主要集中于以下三方面。一是無人機航拍攝影，即無人機搭載高分辨率數碼相機、紅外掃描儀、光學相機等儀器，進行高空拍攝、遙測、視頻攝影等工作;二是無人機噴施，即無人機搭載液體噴施儀器，進行定點、定區噴施作業;三是無人機遙感，即搭載相關攝影及遙感儀器，進行低空遙感，獲取空間遙感信息。
總的來說，無人機技術經過實踐，證明在多個領域內都具有實用性和先進性，在時效性、安全性、準確性、靈活性等方面，都實現了有效提升。
2 無人機技術在林業工作中的應用
正因為無人機技術具有以上優勢，其與林業工作中的部分工作也十分契合，得以在林業工作中的應用逐漸走向縱深，并大大提高了林業工作的效率和精確度，降低了傳統人工作業的工作強度。
2.1 在林業有害生物監測與防治中的應用
林業有害生物監測與防治是林業工作中的重要內容之一。隨著我國造林工作不斷推進，綠化面積的持續增加，以及各種因素的影響，林業病蟲害呈現出多發、廣發的趨勢。而傳統的林業病蟲害監測與防治主要依靠人工作業，難以實現監測與防治的及時性和有效覆蓋。在此背景下，無人機技術的應用有效提升了有害生物的監測和防治水平。
一是林業病蟲害的多發生在交通不便、地形復雜的區域，人工作業需要經過長途跋涉，時間長、強度大，難以保證監測和預警的及時性。無人機遙感技術則可以進行較大范圍內的及時監測，并對病蟲害的發生動態進行全面、及時的反映，實時性強，安全性高，有效減少人力的使用，并能及時反饋信息，使病蟲害的防治人員有足夠時間進行應急處置。這極大提高了林業有害生物監測與防治的時效性，有利于促進林業經濟健康發展。
二是應用無人機技術進行監測，提高了林業病蟲害監測的覆蓋面。對于人力難以到達的高山、陡坡區域林業資源進行監測時，無人機低空遙感技術和航空測繪技術優勢明顯，可以快速確定病蟲害發生情況及發展動態，及時獲取遙感數據。同時，無人機的效率更高，根據實踐證明，可以在1天內完成上千公頃的林業病蟲害精準監測，這是傳統人工作業無法比擬的。
三是雖然無人機監測受氣象條件的影響較大，但其低空航拍技術極大地避免了衛星等高空監測手段的弊端，準確度更高，圖像信息更清晰，且有利于標記樹木的經緯度，降低了人工定位病蟲害甚至具體受害樹木的位置，有效提高了防治工作的時效性和有效性。
四是在病蟲害防治環節中，應用無人機技術可以把無人機作為作業機，在合理的防治方案指導下，攜帶噴施設備，進行農業噴灑防治作業。這一模式有效避免了林業工作人員與農藥的直接接觸，并有效減少人力成本，是提高林業生產安全性的有效措施之一。
2.2 在造林工作中的應用
在進行造林之前，需要準確獲取造林地區的相關信息，從而制定科學合理的造林計劃。在這一環節，應用無人機技術不僅可以準確獲取圖像信息，進而分析土壤、地形、氣象、河流等因素影響，還有利于提高造林質量。而在造林階段，無人機技術可以實現遠程超低量噴灑肥料作業，提高造林效率。
2.3 在森林防火工作中的應用
森林火災預警和撲救是林業工作的重中之重。因為森林火災的發生不僅撲救難度大，還會造成巨大的生態損失、經濟損失和人員傷亡。傳統的森林防火工作主要是依靠工作人員進行實地巡邏，而應用無人機技術，則具有成本低、時效強、及時發現、及時預警、安全撲救等優點。同時，無人機具備多種操作方式，能有效適應火災的突發性。
無人機在預設路線的監測飛行中，能夠通過拍攝圖像、熱成像技術等，即時傳輸監測數據，使火情在初發階段就被發現的可能性大大增加，并確定起火點和火勢范圍，有利于工作人員及時組織撲救。 而在森林火災發生時，無需人員到達火場就能夠對火災現場進行監測，使工作人員能夠及時判斷火情，并尋找被困人員方位，從而實施火災消防工作和人員求助工作。此外，更有利于對火情蔓延進行科學預判，及時組織人民群眾進行轉移。
同時，在火災現場進行撲救和求助工作具有相當的危險性，而無人機可以及時輸送救助物資及設備，提高救助效率，并能夠為一線消防人員運輸設備和物資，保證消防工作的有效進行。
2.4 在森林資源調查中的應用
森林資源調查是林業工作中的一項重要任務。森林資源調查的主要方法包括遙感技術調查、圖像調查及抽樣調查等，均需要大量工作人員進行實地調查和取樣。傳統的調查工作中，這需要耗費大量的人力、物力，且調查效率相對較低。應用無人機技術，可以通過無人機遙感技術，快速獲取相關區域的空間遙感信息，對區域內的森林資源進行高精度獲取和分析，大大提高了調查工作的時效性和精確性，并降低成本。例如，在對野生動物資源監測方面，無人機技術能夠實現對物種種群分布、生長情況的即時監測，也有利于進行跟蹤監測，并降低了對野生動物的驚擾。
2.5 在植被覆蓋監測中的應用
植被覆蓋率是林業生態環境評價的重要指標之一，因此，對植被覆蓋率進行精確的監測十分重要。傳統的監測方法工作量大，精確度較低，難以滿足當前工作的需求。應用無人機遙感技術，能夠大大減少人工監測的成本和工作強度，同時提高數字影像采集效率，擴大監測工作的覆蓋面，并獲取分辨率更高的圖像資料，提高植被覆蓋率監測的準確程度，為林業發展提高更科學的參考數據。
3 無人機技術在林業工作中的應用前景
目前，無人機技術在林業工作中的應用尚處于初級階段，在圖像、視頻資料讀取，影像繪制，無人機性能及穩定性等方面，還需要持續投入。因此，無人機技術在林業工作中的應用，還需要相關部門及企業加大科研投入和實踐驗證，以期進一步提高無人機技術水平和應用水平。
一是提高無人機制造水平。當前，我國無人機制造水平得到了快速發展，部分企業的制造水平已經在國際上排于前列。但總體上我國無人機制造技術仍處于發展階段，尤其是林業工作中所使用的無人機，在材料、續航、穩定性、批量化生產等方面，需要進一步加大投入，以提高無人機的制造水平。無人機技術的應用需要良好的載體，而先進的無人機制造技術則是這一切的基礎。
二是推動無人機技術的開發。雖然我國無人機相關技術，如遙感、高分辨率數碼相機等已經取得了一定成就，但有些技術仍然與國際先進水平存在不小的差距。雖然無人機技術可以應用于農業、林業等民生領域，但這些技術往往受限于使用領域而只能靠自主研發，因此，需要相關部門和企業不斷加大資金投入和科研力量投入，不斷提高相關技術的研發水平，使無人機相關技術得到更大范圍的應用。
三是加強無人機科研隊伍和操作人員隊伍的建設。近年來，我國對無人機技術的研發和應用越來越重視，無人機技術研發水平也不斷提高，但林業部門應組織相關企業及科研人員，有針對性地建設專業的科研隊伍，并培養專業的操作人員隊伍，使無人機技術在林業工作中的應用得以順利進行。各級部門應重視無人機技術在林業工作中的重要作用，對人才隊伍和操作人員隊伍建設給予大力支持，以更好地服務于林業經濟的發展。
參考文獻
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