浅谈无人机技术在林业调查工作中的应用

来源:用户上传      作者:曾繁伟 郭人

　　摘 要：近年来，无人机技术发展迅速，凭借其高效、精确、安全等优点在多个领域有所应用。将无人机技术应用在林业调查工作中，能帮助调查人员提高工作的效率和准确度，提高调查作业的安全性。现阶段，无人机技术虽然在林业调查中取得了一定成效，但还需要进一步研究和完善。
　　关键词：无人机;林业调查;应用。
　　中图分类号 S779 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）19-0032-02
　　随着无人机技术的发展，目前无人机已经在测绘、地质、气象、林业、农业、监测等多个领域有所应用。将无人机技术应用到林业调查工作中，可以有效降低人工作业量，避免野外作业安全隐患，提高调查设计精度。因此，本文介绍了无人机技术在林业调查工作中的应用情况，并对未来的应用前景进行了展望。
　　1 应用情况
　　1.1 在森林资源调查中的应用 森林资源一类调查主要是森林资源的连续清查。目的从宏观上掌握森林资源的现状和变化。在一般情况下，不要求落实到小地块，也不进行森林区划。当前大都采用以固定样地为基础的连续抽样方法。在森林资源一类调查中，利用无人机遥感的时效性强、精度高的特点，辅助固定样地调查，从而提高一类调查的精度。
　　森林资源二类调查中，森林经营单位应调查该单位所属和经营管理的土地;县级行政单位应调查县级行政范围内所有的森林、林木和林地。调查包括区划、调查、资源统计分析3大部分。在森林资源二类调查中，利用无人机航拍高清图像结合卫星图片进行区划，边界更清晰，数据时效性更强，区划结果更准确。在调查中应用无人机，减少了人工作业量，对于较陡峭山区的调查，应用无人机低空图像可以快速判别乔木林地树种以及非乔木林地地类、面积等，相对于传统人工调查方法更安全，对调查区域的自然地理环境和生态环境调查更全面、准确。
　　1.2 在造林工作中的应用 在选取造林地块时，可以利用无人机航拍影像对拟造林地块的周围环境进行详细调查，包括拟造林地的地类、土壤、气候、河流等情况，以此确定整地规格、造林树种、造林密度等，制定科学合理的造林计划。
　　后期的造林验收工作，也可以利用无人机进行现场验收调查，利用高清影像核查造林面积、造林密度、造林成活率等指标，快速、直观、全面、精确获取验收成果。
　　1.3 在森林健康状况调查中的应用 利用无人机可以对森林中的变色树、异常林木进行精确定位，采集有效的影像资料，辅助判别森林的健康等级。利用高清影像可以较清晰判别森林病虫害情况，统计病虫害面积和严重程度。不仅节省了人工，而且调查的覆盖面更广，时间更灵活。
　　1.4 在森林防火工作中的应用 森林防火工作至关重要，森林火灾的发生会造成巨大的生态损失和经济损失，危害生命安全，而且火灾补救难度大。传统的森林防火工作主要是依靠在林区设立望火楼、防火检查站等人工巡逻、监管等措施，而应用无人机技术，能够及时发现、及时预警、安全补救。日常的防火监测工作中，应用无人机可以不定期对大面积森林进行监测，利用高清影像、热成像等技术，及时传输监测数据，使火情更容易在初发阶段被及时发现，并获得精确的起火地点和灾害程度。在火灾发生的扑救过程中，利用无人机可以实时获得火势蔓延的方向和速度，在扑火队员到达现场前制定科学、安全、有效的扑救计划，从而降低了扑救危险程度，使扑救工作更高效。火势得到控制后，还可以利用无人机进行火场复燃情况的監测，尤其对于火场是陡峭的山区地带，扑救人员无法到达的地区，可以利用无人机传输的数据进行实时监控，相对于传统的只由救火人员看守相比，能够更全面、更安全、更长时间的进行监控，更有效防止火灾复燃。后期也可利用无人机区划受灾区域，统计受灾面积。
　　1.5 在林业行政执法工作中的应用 当接到盗伐林木或牲畜误食造林地苗木等案件后，利用无人机的快速响应能力，调查人员携带小型无人机到达现场附近，对盗伐和破坏等现场情况进行航拍，精准获取盗伐或破坏面积、株数等，并留存影像资料证据，从而加强对违法行为的监控。对于非法征占林地、毁林开矿等案件，通过无人机实时采集的现场信息，快速成图发送到调查人员手中，报送执法部门，根据高清遥感影像确定破坏地点和程度，便于及时对违法行为进行纠正和处罚。
　　2 存在的问题
　　无人机技术在林业调查工作中的应用，促进了林业生产和生态保护，优势明显，发展潜力大，但目前仍然存在一些问题。
　　2.1 续航问题 无人机受电池重量和蓄电能力的限制，目前大部分多旋翼无人机续航时间小于30min，只适用于小范围开展作业。
　　2.2 航空管制 多旋翼无人机飞行高度一般在100～500m之间的低空领域，根据《通用航空飞行管制条例》等规定，需向飞行管制部门申请划设临时飞行空域，在拟使用临时飞行空域前7个工作日向空管部门提出申请，飞行前1d向当地空管指挥中心报备次日飞行计划。执行飞行任务过程中，起降后均要向当地空管指挥中心通告，以避免与其它航空器同时在同一空域内飞行。
　　2.3 缺乏专业队伍和人才 无人机应用专业性较强，技术要求较高，需要林业、遥感、测绘、地理信息系统、无人机操控等多种知识和技能的专业团队。目前专业队伍建设相对滞后，缺乏无人机林业调查专业技术人员。
　　3 对策建议
　　3.1 进一步提高无人机性能 目前无人机在多个领域已开展应用，我国的无人机制造技术处于世界领先水平，但无人机技术在林业调查中的应用仍然处于初步阶段，无人机在续航、稳定性、批量化生产等方面，仍然表现出许多问题，需要在无人机制造上加大投入，通过进一步深入研发提高无人机性能，为无人机的应用提供保障。
　　3.2 制定无人机林业调查技术标准和规范 目前尚无无人机林业调查的技术标准和规范，各地区林业调查部门的应用情况不尽相同。制定一套完整的无人机林业调查技术标准和规范，针对不同地区、不同类型无人机、不同荷载和不同业务，编制相关标准，统一规范无人机技术参数、操作基本流程、数据处理方法、调查精度等内容，有利于在更多地区普及无人机的应用。
　　3.3 组建无人机林业调查专业队伍 在社会招聘相关技术人员，组织本单位本部门人员进行技术培训，通过选拔技术人员组建专业队伍。林业主管部门应重视无人机在林业调查中的应用，有针对性的培养专业技术骨干，对专业队伍建设给予大力支持，促进无人机在林业调查领域的规模化应用。
　　3.4 深入研究无人机林业调查应用技术 进一步深入研究无人机林业调查应用技术，尤其在各林业主管部门日常开展的3类调查工作中，重点研究无人机技术在森林抚育和成效监测中的具体应用，使无人机技术的应用更成熟、更广泛，促进林业调查工作进入新阶段。
　　参考文献
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　　[2]曾嘉.无人机技术在我国林业领域的应用[J].林业科技情报，2019（02）：14-16.
　　[3]殷咸顺.无人机在林业调查中的广泛应用[J].吉林农业，2019（13）：97.
　　（责编：杨 林）
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