無(wú)人機(jī)在我縣林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用探討

黃萍

摘 要：目前，森林覆蓋率達(dá)71.04%的浦北縣木材加工業(yè)已從粗放型向品牌化邁進(jìn)，“滾雪球”效應(yīng)讓林業(yè)成為新興的支柱產(chǎn)業(yè)。將無(wú)人機(jī)運(yùn)用在浦北林業(yè)生產(chǎn)中，不僅可以降低人工作業(yè)量還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施監(jiān)控，從而有效的預(yù)防林業(yè)火災(zāi)以及自然災(zāi)害等現(xiàn)象的發(fā)生發(fā)展，從而提高林業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；林業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

無(wú)人機(jī)（UAV），是一種有動(dòng)力、能攜帶多種設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)、并能重復(fù)使用的航空飛行器。無(wú)人機(jī)遙感是無(wú)人機(jī)與遙感技術(shù)的綜合系統(tǒng)，它集成了無(wú)人機(jī)駕駛飛行器技術(shù)，傳感器技術(shù)，遙測(cè)遙控技術(shù)，通訊技術(shù)，GPS定位技術(shù)等多種應(yīng)用技術(shù)。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)一般由飛行平臺(tái)、飛控系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)，任務(wù)設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、發(fā)射和回收系統(tǒng)以及地面安全措施等部分組成。

一、認(rèn)識(shí)無(wú)人機(jī)應(yīng)用于林業(yè)作業(yè)中的優(yōu)勢(shì)

操作簡(jiǎn)單，攜帶的影像系統(tǒng)擁有不遜色于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的性能，使得任何情況下都可以得到及時(shí)的反饋。可以方便地根據(jù)需要設(shè)計(jì)飛行區(qū)域、飛行航線、飛行高度等，多臺(tái)，多架次，長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)控制定地區(qū)，配合其他的監(jiān)測(cè)方式可以做到無(wú)縫銜接的監(jiān)察。

其次，無(wú)人機(jī)場(chǎng)地的包容性高，重量和體積都可以很小，便于在環(huán)境復(fù)雜的林區(qū)起降。在森林調(diào)查中，一般工作環(huán)境在山區(qū)，對(duì)于需要滑跑和滑降的固定翼來(lái)說(shuō)，難以找到適合的起降場(chǎng)地，在不滿足情況下起飛容易對(duì)飛機(jī)造成較大損傷，而多旋翼和單旋翼可以垂直起降，不需要固定的起飛場(chǎng)地，對(duì)天氣抗干擾性強(qiáng)，重量輕維護(hù)簡(jiǎn)單。

二、加強(qiáng)無(wú)人機(jī)在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

浦北縣擁有森林面積254.34萬(wàn)畝，活立木總蓄量929萬(wàn)立方米，其中縣內(nèi)連片的11.38萬(wàn)畝紅椎林為全國(guó)最大。無(wú)人機(jī)的引入，無(wú)疑會(huì)給浦北縣林業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展注入全新活力。

首先，要運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行全縣森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)。森林資源調(diào)查是我國(guó)林業(yè)工作中非常重要的一項(xiàng)任務(wù)，森林資源調(diào)查的技術(shù)方法經(jīng)歷了航空相片調(diào)查方法、抽樣調(diào)查和計(jì)算機(jī)和遙感技術(shù)調(diào)查等階段，這些方法都離不開(kāi)工作人員到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查，尤其是在大規(guī)模林區(qū)，則需要花費(fèi)大量人力物力。利用無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)的結(jié)合，可快速獲取所需區(qū)域的高精度森林資源空間遙感信息，具有高時(shí)效、低成本、低損耗、高分辨率等優(yōu)勢(shì)。

其次，運(yùn)用無(wú)人機(jī)提升林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)防治效果。目前，監(jiān)測(cè)林業(yè)病蟲(chóng)害疫情的主要方法是人工地面調(diào)查，該調(diào)查法外業(yè)工作量大，成本高、周期長(zhǎng)、效率低。遙感技術(shù)應(yīng)用于森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)也已有較長(zhǎng)歷史，但過(guò)去主要是結(jié)合航空攝影圖像和GPS定位技術(shù)監(jiān)測(cè)疫情的發(fā)生，空間尺度較大，不能具體定位到每棵樹(shù)木，利用低成本無(wú)人機(jī)技術(shù)，結(jié)合數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件獲取小范圍研究區(qū)的正射影像，快速標(biāo)記出病死樹(shù)木，為后續(xù)監(jiān)測(cè)和清除病死木、防治病蟲(chóng)害提供了技術(shù)支持。

第三，運(yùn)用無(wú)人機(jī)加強(qiáng)森林巡護(hù)、林業(yè)執(zhí)法、林政、營(yíng)造林檢查及災(zāi)后評(píng)估。利用無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光相機(jī)和紅外熱像儀，能夠高頻次對(duì)固定中、小范圍區(qū)域林地進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法占地、盜砍濫伐違章用火等情況；林業(yè)執(zhí)法部門(mén)可通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍影像，分析森林遭受破壞的位置及程度，并及時(shí)對(duì)毀林行為進(jìn)行制止和處罰；利用正射影像可以計(jì)算營(yíng)造林面積、株樹(shù)，確定需要補(bǔ)植的位置；獲取受自然災(zāi)害影響的森林面積及損毀程度。

第四，運(yùn)用無(wú)人機(jī)提高森林防火能力。目前，浦北縣的森林防火方式依然是派人實(shí)地巡查調(diào)查，關(guān)于大面積的林區(qū)來(lái)講，任務(wù)量大，風(fēng)險(xiǎn)性高，火點(diǎn)觀測(cè)精度低。有人駕駛飛機(jī)飛行受控制，拍攝的圖像很難滿足高精度和高分辨率的要求，在森林火災(zāi)發(fā)作時(shí)存在很大的風(fēng)險(xiǎn)性。在森林防火中應(yīng)用無(wú)人機(jī)具有操作簡(jiǎn)便、疾速部署、運(yùn)用本錢(qián)低、功用多樣化、圖象分辨率初等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)理解火場(chǎng)發(fā)作態(tài)勢(shì)和滅火效果，及時(shí)消滅火災(zāi)。

三、加強(qiáng)無(wú)人機(jī)操作技術(shù)的培訓(xùn)

無(wú)人機(jī)是一種新興的科技產(chǎn)品，這種技術(shù)的應(yīng)用需要掌握一定的基本技能。以無(wú)人機(jī)在森林病蟲(chóng)害防治上的應(yīng)用為例，森林病蟲(chóng)害防治過(guò)程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)，就應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，使得技術(shù)人員能夠掌握更多無(wú)人機(jī)使用技巧，比如如何使用遙控飛機(jī)噴灑農(nóng)藥、噴灑一畝地果樹(shù)所需農(nóng)藥的使用量及需要工作的時(shí)間等，都需要技術(shù)人員接受培訓(xùn)之后才能知曉。加強(qiáng)森林植被病蟲(chóng)害的預(yù)防，必須以提高技術(shù)人員的基本素質(zhì)著手，在森林植被病蟲(chóng)害預(yù)防的過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，使得他們可以掌握更多森林植被病蟲(chóng)害預(yù)防的技術(shù)和手段，可以組織技術(shù)人員統(tǒng)一到外地接受培訓(xùn)，對(duì)無(wú)人機(jī)知識(shí)以及應(yīng)用方法有更多了解，從而將其應(yīng)用在實(shí)際過(guò)程中，從而提高森林植被病蟲(chóng)害的預(yù)防能力。

四、加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究

作為在山林作業(yè)的無(wú)人機(jī)，應(yīng)配有簡(jiǎn)易的能量更換方式和方便攜帶的備用能源。在被意外干擾時(shí)擁有一定的應(yīng)急行動(dòng)能力或者自主的安全保護(hù)能力。在保證了以上條件的同時(shí)，飛機(jī)本身的質(zhì)量、材料等要在保證安全飛行的前提下盡量向低廉化靠攏，使之可以更快的走入林業(yè)市場(chǎng)。比如當(dāng)前市面上的無(wú)人機(jī)電池只能支撐 20～30min的飛行時(shí)間，在機(jī)身材質(zhì)的選擇上往往是采用強(qiáng)度一般的碳釬維，這種無(wú)人機(jī)在森林病蟲(chóng)害防治過(guò)程中還是有一定的局限性，比如風(fēng)對(duì)無(wú)人機(jī)的影響、噴施線路的操控準(zhǔn)確性，對(duì)于面積較大、病蟲(chóng)害危害嚴(yán)重的地區(qū)，短暫的飛行時(shí)間不足以完成病蟲(chóng)害藥物的噴灑，因此會(huì)導(dǎo)致防治不徹底，影響防治效果。對(duì)此，需要加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，對(duì)無(wú)人機(jī)的機(jī)身材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)電池進(jìn)行優(yōu)化，從而使得無(wú)人機(jī)在森林中的應(yīng)用范圍更加廣泛。

浦北縣是一個(gè)農(nóng)業(yè)大縣，生態(tài)、安全、高效的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)階段以至未來(lái)全縣農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用對(duì)于推進(jìn)未來(lái)該縣農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程具有重要意義，這也迎合了該縣在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中對(duì)新型高效農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備的迫切需求。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變與調(diào)整，農(nóng)用無(wú)人機(jī)變得極具發(fā)展機(jī)遇，也展現(xiàn)出了作為農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域新秀的無(wú)限發(fā)展?jié)摿?。盡管無(wú)人機(jī)發(fā)展過(guò)程中還面臨一些亟待解決的問(wèn)題，但必須積極加強(qiáng)對(duì)各種新技術(shù)和新手段的應(yīng)用，加強(qiáng)無(wú)人機(jī)的使用，使得林業(yè)生產(chǎn)工作效率得到有效提升。

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（作者單位：廣西浦北縣林業(yè)科學(xué)研究所）