芻議無人機技術在林業工作中的運用

田夫

當前全球無人機技術發展快速，而且它已經不僅僅被局限于軍事應用方面，像農林產業、地質勘察、環境環保、城鄉土地區域規劃作業、攝影等等領域中都會應用到無人機技術。無人駕駛航空器（UnmannerAircraft）即無人機，它是指由遙控站管理，能夠實現遠程操縱或自主大范圍飛行的航空設備。該設備擁有獨立的無人機系統，配合遙控站發送遠程數據鏈路以達到遠程飛行操控目的。無人機作業高效且定位精準，所以它可被應用于包括軍事、農業、林業、地質勘察等多個技術領域，它能夠完成在某些復雜使用環境中的高難度拍攝、施藥工作，節約大量人力物力，是當前人類各個產業發展中的智能化選擇。

一、無人機技術的基本特征與技術應用

1、無人機技術的基本特征

無人機作為一種遠程控制的飛行器擁有自動化系統與預先飛行航線設定系統，所以它的整體飛行操控是完全智能化的，同時它還具備遙感操控系統、程序控制系統、自動導航系統以及自主著陸系統。

在飛行作業過程中，無人機的航拍攝影功能是一大關鍵功能，它作為一種空中平臺在機體內搭在了智能化遙感設備與具有高分辨率的數碼相機設備（例如哈蘇光學照相機），可為地面提供高清晰拍攝畫面與影像。另外它還擁有激光掃描設備、磁測儀設備等等專門用于獲取信息、成像以及系統優化設計處理功能。所以總結來講無人機本身就是集合了高空拍攝、遙測技術、遙控技術、視頻影像微博傳輸技術以及影像信息處理等多種技術功能的。

在無人機高空作業時，航拍攝影技術與其遙感技術相互結合，主要利用遙感遙控技術快速獲取空中的所有遙感信息，再利用低空遙感技術避免無人機受到大氣因素干擾。整體來講無人機的操控非常簡單，使用成本相對偏低，擁有相比于傳統遙感技術更優越的影像獲取、處理與傳遞能力。

2、無人機的技術應用

無人機的遙感技術、遠程遙控技術、大范圍飛行技術以及航拍攝影技術都表現優越，而在現實各個行業領域中，無人機也是擁有它強大的國人之處的。例如在災害應急救援領域，無人機可參與救援工作，對災區受災狀況進行全面航拍與圖像處理分析，并為災區的整體情況給出評價。

無人機技術可實現針對農作物種植面積的有效識別，它可在小范圍實現樣方式作物管理。例如在林業環境保護中，可對健康綠色植被的主要信息進行提取，提取精度可高達90%以上。例如某些林區或園區就采用到了無人機遙感系統平臺，專門對區域內的綠色植被覆蓋度進行年變化監測，這充分發揮了無人機自身靈活、高分辨率、高時效性的技術優勢，同時也縮短了針對區域的勘察時間，保證在較短時間內就能安全解決問題，設置林區安防區域。

二、吉林省林業生產工作中的無人機技術運用前景

1、林業生產工作利用無人機技術的基本概況

吉林省是我國林業大省，擁有極其豐富的林業資源，林業用地面積約占到全省幅員面積的55%。目前全省林業產業正面臨改革發展深入，產業發展速度逐漸加快，已經進入了省內林業產業攻堅期和管理創新期，為了有效實現轉型創新，目前全省各地區林業生產工作都已經引入新技術理念與做法，例如目前省內就希望引入無人機技術，全面展望實現全省林業產業管理迅速代入“空天地”一體化發展。以永吉縣為例，該縣隸屬于吉林市，擁有林地面積135207.8公頃，其中有林地面積99767.5公頃，活立木蓄積量達到1047萬立方米。永吉縣森林類型與地形地貌豐富多樣，為了更好發展林區林業生產，解決某些林區生產作業疑難問題，當地希望在未來引入無人機技術。主要是聚焦當地林區的核心需求，構建以無人機技術、遙感技術為核心的林區科技生產體系，通過無人機不斷提高林區的數據與信息監控能力，提高生產時效性，爭取在林業工作中的各個方面都有所發展突破和收獲。

2、林業工作中的無人機應用技術要點

①無人機技術在森林資源區劃中的應用

采用ArcMap超強的數據視圖功能，通過EDIIOR功能模板可實現無人機遙感圖像森林區劃測量，即在arcCatalog中新建shp文件，分層構建有點、多邊形、多點圖像類型，將圖像與shp文件聯系起來，并加入到ArcMap中，對文件實施編處理，并進行矢量化調整，獲得森林區域區劃專題圖。在這一過程中，主要基于屬性選擇對話框構建單位條件，運行獲得用戶所需要的森林信息，例如森林面積信息、具體位置信息等等。在無人機航拍數字圖像的指導下，森林小班區劃調查可清楚辨識成片樹種，錯判概率非常低，總體區劃測量精度可高達88%以上，分項測量精度也能達到80%以上。整體區劃錯誤原因除圖像本身限制外，還存在兩個原因：第一，有些混交林因為區劃沒有設置混交林地類區域，因此樹種地類劃分方面存在困難;第二，某些林地區劃中對樹種判斷錯誤，小班區劃邊界測量定位精度需要進一步提高，這些問題需要利用無人機配合中等空間分辨率衛星圖像才能實現。整體來講該技術是具有良好的應用前景的。

②無人機技術在林地測量上的應用

目前，林業系統測量林地的方法還主要依靠手持GPS進行人工測量，受天氣地形影響大、精度低且效率不高，加之山區地形復雜、蛇蟲出沒頻繁，一線工作人員人身安全無法得到保障。應用無人機技術進行測量工作，可以無視地形，準確高效地完成林地測量任務。

近幾年來，環保督查、疑似圖斑、森林督查等項工作已成常態化，僅僅通過衛片和坐標點，依靠傳統手段只能確認大概位置，必須花費大量時間和體力到達目標點，仔細勘察方圓幾十米甚至幾百米面積方能確認地塊并判定地塊性質。而通過應用無人機技術，從高空觀察，同時比對衛星圖片，能夠迅速判定目標地塊，并找出最佳行動路線，避免走彎路險路，大幅度減少一線工作人員遭受意外傷害的幾率。同時，無人機所拍攝的高空照片，可以更加直觀的展現所勘察地塊的現狀，為后續工作提供有力證據。

吉林省在未來林業生產管理中希望運用到的無人機技術要點，通過這一論述為地方林業生產產業打開思路，優化豐富其技術管理體系，盡快引領我國各地林區進入現代化、智能化管理時代。

（作者單位：132200吉林省吉林市永吉縣林業局口前林業工作站）