張明強(qiáng)
(廣西國有高峰林場,廣西 南寧 530002)
我國林業(yè)工作任務(wù)十分繁重,部分偏遠(yuǎn)地區(qū)所使用的林業(yè)監(jiān)測技術(shù)手段也較為滯后,基本都是使用人工觀測的方式來采集數(shù)據(jù),這樣不僅工作效率低下,獲取的數(shù)據(jù)精確度也較低,傳統(tǒng)的觀測方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展需求。因此需要積極使用無人機(jī)技術(shù),從而有效節(jié)省人力物力等方面的支出,還能有效提高了林業(yè)工作的效率與質(zhì)量。
與傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查模式相比,無人機(jī)技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢。利用無人機(jī)來展開林業(yè)調(diào)查工作,不但能夠降低前期調(diào)查成本,后期可操作性也較強(qiáng)。使用無人機(jī)所拍攝的林業(yè)畫面分辨率較高。因此可以使用不同類型的攝像機(jī)來分辨林地內(nèi)是否存在病蟲害情況,也能夠?qū)ι只鹎榈裙ぷ鬟M(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)測。與人工駕駛飛機(jī)調(diào)查的形式相比,無人機(jī)技術(shù)具備更高的安全性。無人機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)相比人工駕駛飛機(jī)來說結(jié)構(gòu)更加簡化,重量與機(jī)身尺寸都盡可能進(jìn)行了縮減,因此制造成本就相對較低。再加上無人機(jī)技術(shù)并不需要駕駛員的實(shí)際操作,能夠降低使用操作難度,從而減輕技術(shù)應(yīng)用的心理負(fù)擔(dān)與安全負(fù)擔(dān)。在林業(yè)安全保護(hù)工作中,無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠直接降低數(shù)據(jù)勘測操作風(fēng)險,并提高林業(yè)調(diào)查工作的安全性。
并且無人機(jī)的靈活性較高,能夠在短時間內(nèi)快速到達(dá)林業(yè)勘測區(qū)域,不容易受到地形地勢、天氣環(huán)境等方面的影響,能夠?qū)崟r獲取森林資源的實(shí)際數(shù)據(jù)與圖像。讓林業(yè)調(diào)查人員能夠在足不出戶的情況下了解森林中樹木的品種、分布情況、種植面積等數(shù)據(jù),減少外業(yè)工作時間,降低林業(yè)工作者的工作強(qiáng)度,也讓其工作效率與質(zhì)量得到了保障。
在林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展階段中,森林火災(zāi)對于林業(yè)會造成巨大的損失。在將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)行業(yè)中的重要任務(wù)就是進(jìn)行火災(zāi)的監(jiān)測與預(yù)防。大部分森林的面積都較為廣闊,部分森林處于偏遠(yuǎn)地區(qū),交通十分不便,若是采用傳統(tǒng)的人工巡林模式,不僅會增加人力支出,最終的監(jiān)測防護(hù)效果也較差,無法確保所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而使用衛(wèi)星獲取信息的方式則會增加林業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)支出成本。還有部分地區(qū)會使用飛機(jī)巡護(hù)的方式來進(jìn)行林業(yè)監(jiān)測,雖然飛機(jī)巡視的效率較高,但經(jīng)濟(jì)成本也較高。使用無人機(jī)技術(shù)則會在最大程度上減少在人力、物力以及財力上的支出。無人機(jī)技術(shù)是通過攜帶攝影、傳輸設(shè)備來對森林的情況進(jìn)行偵查勘測,并通過微波信號將采集到的信息傳到地面,讓林業(yè)工作人員能夠及時觀察火場的實(shí)際狀況,并達(dá)到預(yù)防森林火災(zāi)發(fā)生的目的[1]。但是目前無人機(jī)技術(shù)在森林防火領(lǐng)域的應(yīng)用普及還不夠廣泛,受到許多外界因素的影響,導(dǎo)致無人機(jī)應(yīng)用受到了限制。只有不斷更新無人機(jī)技術(shù),才能夠提高其在森林防火中的應(yīng)用范圍,為林業(yè)生產(chǎn)、森林保護(hù)等方面提供助力,盡可能降低林業(yè)火災(zāi)的出現(xiàn)概率。
在林業(yè)發(fā)展階段中,森林資源的調(diào)查工作是十分重要的。若是一直使用傳統(tǒng)人工調(diào)查的方式來展開實(shí)地調(diào)查工作,所投入的人力、物力與財力資源都是十分巨大的,實(shí)施起來也較為困難。若是使用遙感調(diào)查技術(shù),所獲取的數(shù)據(jù)分辨率較差,調(diào)查的精準(zhǔn)程度也較低,也很容易由于天氣因素對調(diào)查的最終結(jié)果產(chǎn)生影響,因此需要選擇新的調(diào)查方式來進(jìn)行勘測[2]。在區(qū)域較小的林地進(jìn)行調(diào)查時,若是使用航空遙感技術(shù)會存在資源浪費(fèi)的情況。
因此可以采取無人機(jī)技術(shù)來對森林資源分布情況進(jìn)行調(diào)查,使用無人機(jī)技術(shù)能夠根據(jù)林區(qū)的實(shí)際狀況來調(diào)整調(diào)查飛行高度,并且對飛行的航線、調(diào)查區(qū)域等方面進(jìn)行有效控制。除此之外無人機(jī)技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于林業(yè)受災(zāi)、伐區(qū)設(shè)計等方面。無人機(jī)作為近些年林業(yè)發(fā)展中所興起的新技術(shù),不但能夠快速進(jìn)行林間資源數(shù)據(jù)調(diào)查工作,還能夠減少在時間方面的損耗,只需要使用遠(yuǎn)程操控的方式便能夠在短時間內(nèi)快速獲取林地的相關(guān)信息數(shù)據(jù),為林業(yè)工作的順利開展提供支持。
在林業(yè)有害生物防治中,人工地面調(diào)查技術(shù)仍然是最為常用的方式。但這一技術(shù)的調(diào)查周期性較長,使用的成本相對較高,在實(shí)際工作期間,調(diào)查人員所面臨的工作任務(wù)繁重,工作效率也很容易受到氣候環(huán)境的影響而降低,并不利于林業(yè)有害生物防治工作的穩(wěn)定開展。將遙感技術(shù)應(yīng)用于林地有害生物防治過程中,主要采用航空攝影與GPS定位的方式來對林地進(jìn)行監(jiān)測,由于監(jiān)測范圍、尺度較大的原因,能夠監(jiān)測到的目標(biāo)并不統(tǒng)一,很難針對某一棵樹存在的病蟲害問題來進(jìn)行排查和預(yù)防,也無法提高林地內(nèi)的藥物防治的精準(zhǔn)程度,無法提高病蟲害防治效果。
在大面積林地進(jìn)行病蟲害防治的過程中,最重要的就是降低有害生物防治成本,為后期林業(yè)行業(yè)的發(fā)展提供保障。根據(jù)目前林業(yè)有害生物防治工作效果來看,使用無人機(jī)技術(shù)來撒藥除草防治的方式已經(jīng)在我國得到了較大的普及,在一定程度上提高了林間除草、病蟲害防治的效率[3]。使用無人機(jī)技術(shù),不但能夠提高病蟲害的防治效果,還能夠減少林業(yè)發(fā)展在人力、物力等方面的資源支出。
在我國林業(yè)發(fā)展過程中,由于存在許多亂砍亂伐、非法占地等行為,影響到了林業(yè)的正常發(fā)展。無人機(jī)可以通過裝備相機(jī)、紅外熱成像儀等設(shè)備,對林地內(nèi)進(jìn)行高頻詞的遙感監(jiān)測,林業(yè)工作人員可以將無人機(jī)所拍攝的影像進(jìn)行技術(shù)處理后,快速找出林區(qū)中存在的違規(guī)違法行為,并根據(jù)法律法規(guī)采取相應(yīng)的處置措施。而無人機(jī)中的遙感影像則是能夠直觀體現(xiàn)出林地內(nèi)受損的面積、位置,為林政執(zhí)法提供相應(yīng)的依據(jù)。
無人機(jī)技術(shù)也被稱之為無人駕駛技術(shù),這一技術(shù)有著極為廣闊的市場發(fā)展空間與應(yīng)用前景。在我國社會經(jīng)濟(jì)不斷增長的過程中,群眾對生活物質(zhì)、精神等方面的需求逐漸提升,而無人機(jī)技術(shù)也會迎來更加廣闊的發(fā)展空間,由此可見無人機(jī)會朝向著多功能的方向發(fā)展。尤其是當(dāng)前無人機(jī)技術(shù)逐漸發(fā)展與成熟,無人機(jī)已經(jīng)被當(dāng)做是一種監(jiān)測、獲取信息數(shù)據(jù)的監(jiān)測手段,為我國林業(yè)發(fā)展提供了助力。
和傳統(tǒng)的林業(yè)監(jiān)測方式相比,無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)有著時效性高、損耗小、靈活度高等優(yōu)勢,在林區(qū)調(diào)查時能夠獲取到多尺度、高分辨率的信息數(shù)據(jù),也逐漸成為林業(yè)發(fā)展中應(yīng)用最為廣泛的調(diào)查技術(shù)[4]。但從實(shí)際應(yīng)用角度來看,目前無人機(jī)的使用在技術(shù)層面、作業(yè)環(huán)境與相關(guān)法律法規(guī)層面都受到了一定的限制。若是想擴(kuò)大無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍,需要將無人機(jī)平臺進(jìn)行輕量化處理,在提高其負(fù)荷能力的同時提高其續(xù)航能力。并且在控制制造成本與使用成本的前提下,提高機(jī)載傳感器的性能,從而滿足目前林業(yè)監(jiān)測的需求。
無人機(jī)平臺中所搭載的傳感器系統(tǒng)能夠快速獲取所需的信息,并對部分信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,但是由于這類傳感器系統(tǒng)的成本較差,并且多為國外進(jìn)行,在一定程度上影響了無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)行業(yè)的推廣與應(yīng)用。通常林地的面積廣闊、所處地區(qū)較為偏遠(yuǎn),林木之間的層次也較為錯落,為了能夠提高無人機(jī)技術(shù)的調(diào)查效率與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對無人機(jī)科技方面的研究,提高無人機(jī)的抗風(fēng)能力與升降能力,增加無人機(jī)在拍攝時的穩(wěn)定性[5]。還要針對林地使用無人機(jī)技術(shù)來展開一系列的使用方式普及與培訓(xùn),在全國范圍內(nèi)推廣無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。除此之外為了提高無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用效率與范圍,應(yīng)當(dāng)快速完善無人機(jī)的管制標(biāo)準(zhǔn),并且建設(shè)無人機(jī)林業(yè)監(jiān)測信息數(shù)據(jù)平臺,實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息數(shù)據(jù)的共享。無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠讓林業(yè)工作實(shí)現(xiàn)信息化、自動化,同樣也是未來林業(yè)工作中最為常用的工具,就我國林業(yè)發(fā)展情況來看,無人機(jī)技術(shù)或許會成為未來林業(yè)發(fā)展的主要使用技術(shù)。
我國地域廣闊,林業(yè)覆蓋面積較大,因此對于林業(yè)信息監(jiān)測、林間實(shí)地勘測的需求較大,無人機(jī)與傳統(tǒng)的林業(yè)勘測技術(shù)相比具有更多的優(yōu)勢。小型無人機(jī)能夠?qū)崟r監(jiān)測林間數(shù)據(jù),在林地病蟲害防治、森林防火、林政執(zhí)法等方面都有著廣泛的應(yīng)用。只有充分了解無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)劣勢,并結(jié)合我國林業(yè)發(fā)展需求來進(jìn)行完善,才能夠不斷增加無人機(jī)所承載的基礎(chǔ),也為林業(yè)作業(yè)的高質(zhì)量、高效開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
綜上所述,林業(yè)資源作為我國社會發(fā)展階段中的重要資源,對林業(yè)資源信息監(jiān)測是目前林業(yè)發(fā)展中的重要工作內(nèi)容。而目前無人機(jī)技術(shù)在林業(yè)種植、生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛,其中最主要集中于林業(yè)資源調(diào)查、森林防火等方面,為林業(yè)工作效率與質(zhì)量的提升提供了極大的助力。但仍然需要注意,在林業(yè)中使用無人機(jī)技術(shù)時,需要不斷完善管理機(jī)制,關(guān)注其監(jiān)測的續(xù)航與通訊能力,從而推動林業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。