無人機技術在林業調查工作中的應用探討

覃思泉

摘 要 林業調查是對森林資源實施管理和保護的基礎工作，調查數據及信息的真實性、準確性關系到林業經濟及森林資源的可持續發展，是開展和進行林業工作的前提條件，具有不可替代的重要性。隨著科學技術的不斷發展，無人機遙感技術應運而生，為林業調查工作者帶來了便利，有效提高了林業調查工作的效率和安全性。基于此，探討無人機技術在林業調查工作中的具體應用。

關鍵詞 無人機技術;林業調查;應用實踐

中圖分類號：S771.52 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.033

林業調查是針對林地面積、蓄積量、樹高及其林分環境進行調查的一項工作，是開發、利用、管理及保護森林資源的基礎性工作，大多為戶外工作。一些地形危險復雜的區域，工作難度較大，會給林業調查人員帶來安全隱患。無人機遙感技術的應用很好地解決了這一難題，不僅可實現智能化的無人操作，還能提高調查工作的效率和準確率，達到事半功倍的效果。基于此，對無人機技術進行簡要介紹，分析無人機應用于林業調查工作中的優勢，探討無人機技術在林業調查工作中的應用實踐。

1 無人機技術簡介

無人機是利用遠程遙控技術和自備程序來控制和操縱的不載人飛機，飛機上雖然沒有駕駛艙，但安裝了自動駕駛儀以及程序控制裝置等系列設備，地面人員通過雷達等設備對其進行跟蹤定位、遙控、遙測和數字傳輸[1]。由于無人機體積小、造價低、使用方便，其與遙感技術的結合，借助傳感器、北斗導航定位、遠距離通信等技術手段，可應用于森林資源的調查與監測，節省人力、時間的同時，可實現林業調查工作的高效化、安全化，是林業調查工作現代化的體現。

2 無人機應用于林業調查工作中的優勢

2.1 有利于實現林業信息的自動化處理

無人機技術應用于林業調查工作中，憑借GPS定位及遙感、傳感技術，可真實獲取精準的林業信息，并能將獲取的數據進行處理，實現林業信息的自動化處理。

林業調查人員根據實時呈現的無人機調查結果和整個調查過程，依據其拍攝傳輸回的數據對林業工作及設備的指標進行調整，從而進一步提高調查數據的精確性，以便為后續的調查工作提供數據分析的依據[2]。例如，無人機在進行航拍時，調查人員可根據其傳回的畫面和信息及時給予處理，將數據加以轉化后變為可貯存的信息永久進行保存，為林業調查工作提供數據分析的素材。

2.2 確保林業調查結果更全面，監測更安全

林業調查工作具有一定的危險性，一些危險、復雜的區域對調查人員產生一定的風險，而無人機的應用可以不用考慮危險地區對其構成的威脅及潛在的安全隱患，確保了調查工作的安全性。借助對無人機的操控，可使其深入偏僻危險的地帶，利用GPS定位及遙感傳感技術，清晰地展現監測區域的畫面及信息，并整合所收集到的信息，形成三維立體模型，以便林業調查人員掌握監測區域的環境信息，保證調查結果更全面。例如，對丘陵地帶進行林業調查時，無人機可從不同角度進行拍攝，包括坡度大小、地面情況均可進行監測并傳輸給調查人員，調查人員借助GIS軟件制作出監測區域的坡度和等高線，提供給調查人員準確信息。

2.3 空間分辨率高、反應速度快

無人機遙感技術將無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通信技術及GPS定位技術結合在一起，可自動化、智能化、快速獲取森林資源、環境等空間遙感信息，完成遙感數據的處理、建模和應用分析。該技術應用于林業調查中，可利用計算機將獲取收集到的監測區域的圖像進行處理，并制作成符合工作精度的圖像[3]。同時利用無人機的遙感傳感器可了解監測區域的林業分布狀況，收集該區域的地面信息，提高空間分辨率。此外，將無人機收集的圖像信息傳至電腦，可對圖像展開建模分析，提供給調查人員高分辨率的調查圖像，從而對信息進行快速處理，提高調查工作的效率。

3 無人機技術在林業調查工作中的應用實踐

3.1 無人機技術在林業調查規劃中的應用

林業調查的內容包括森林資源中林木的數量、質量、樹種、樹高、林地面積和林分環境等多個方面。傳統林業調查活動中，對于林地信息的界定、林地征占用核查以及營造林核查等相關工作都要以人為主體進行，往往需要工作人員深入實地進行勘驗。這種傳統的調查方式對于復雜難以涉及的調查區域，調查的難度和工作量均大幅增加，使得林業調查工作存在一定的局限性，調查得出的結果也有失客觀。無人機技術的應用很好地彌補了這一不足，無人機通過搭載高清相機或高光譜成像儀，能夠靈活地去到各種地形復雜的地區，采集到高清豐富的遙感影像信息，為林地資源調查提供科學的參考依據。無人機通過遙感技術、測控技術、通信技術、GPS定位技術等先進技術的應用，可獲取監測區域的生物量信息，從而全面了解林木的種類分布、數量、質量、立地及生長情況，并對此進行統計、分析和研究，探索森林資源中生態資源生長和消亡的規律、動態變化、資源比例等，真實客觀地分析自然條件，從而為后續管理森林資源和推動林業經濟發展、制定方針政策提供理論及數據依據，使得林業調查工作更加精確、細化、全面、高效[4]。

3.2 無人機技術在森林病蟲害監測中的應用

森林資源管理過程中，不可避免地要面對病蟲害防治的問題，如若不能及時發現病蟲害，延誤最佳的防治時機，不僅會帶來經濟上的損失，還對森林資源造成嚴重破壞。目前，大部分地區對于森林病蟲害的防治主要依賴人工進行實地查驗，不僅耗費大量人力、物力，還存在效率低、周期長等不足。無人機技術結合測控技術、影像采集等技術的應用能快速對森林病蟲害現象進行大范圍的監測，精準高效地定位受病蟲害侵襲的樹木，通過無人機傳回的圖像及信息，對森林外觀進行觀察，判斷不同區域病蟲害的種類及蟲害嚴重程度。例如，紅外線技術的應用有助于對病蟲害類型進行識別，從而明確森林資源健康狀況，采取切實有效的治理措施，對癥下藥消滅病蟲害，確保森林資源的健康生長[5]。此外，對于病蟲害的治理，以往傳統的做法是人工噴藥以及遠距離噴射噴霧劑，這種方式對低矮的植物有一定效果，但高大樹木蟲害治理效果欠佳，而且人工噴藥不僅費時耗力，即使工作人員佩戴防護面罩，藥物還可經呼吸系統、皮膚等渠道對人體產生不利影響。利用無人機治理病蟲害，可實現專業、高效、精準施藥，不但節約了人力、時間，還提高了防治效率和治理效果，對森林資源的管理具有極大幫助。

3.3 無人機技術在森林火災監測中的應用

火災是森林資源的重要威脅，做好森林防火工作是進行森林資源管理的重中之重。冬春季節為森林火災高發期，特別是原始生態林，范圍大、區域廣、交通不便，一旦發生火災，后果嚴重。因此，日常應做好對森林火災的監測工作，衛星遠程遙感技術的應用雖能有助于火情的發現，但因其運轉的周期性及地面分辨率有限等原因，火情的發現有所延遲，無法及時反饋和控制。因此，對于森林火災的監測、預防、撲救，可通過無人機及其安裝的功能設備及時監測起火現場，將勘測的火情借助無線網絡微波信號傳至火情控制中心，以便制定有效的救援計劃，實施火災應急預案。此外，地形復雜、情況多變的火災現場，受現場環境限制，消除人員無法靠近火災現場了解現場情況，更難以近距離滅火時，無人機可快速且最大限度地靠近火災現場，觀測到消防人員無法抵達的區域，幫助消防人員制定和實施有針對性的滅火作戰方案，將火災損失降低至最小化。

4 結語

隨著現代化先進技術的不斷應用，無人機技術在林業調查工作中的應用將越來越普及。無人機具有高時效性，其在林業調查工作中的應用，可第一時間獲取森林資源變化數據。因此，林業部門調查人員應不斷更新調查手段，應用先進的無人機技術來提高林業調查工作的效率，推動林業工作向現代化方向邁進。

參考文獻：

[1] 鄭艷芳.無人機在森林資源保護中的應用及價值探尋[J].農業與技術，2019，39（3）：78-79.

[2] 林陽.無人機遙感技術在林業資源調查與監測中的運用[J].林業科技情報，2019，51（3）：28-30，33.

[3] 曾繁偉，郭人.淺談無人機技術在林業調查工作中的應用[J].安徽農學通報，2019，25（19）：32-33.

[4] 趙國帥.無人機遙感在林業中的應用與需求分析[J].福建林業科技，2017，44（1）：136-140.

[5] 劉媛媛.無人機遙感技術在林業資源調查與監測中的運用[J].科學技術創新，2020（17）：147-148.

（責任編輯：趙中正）