解读无人机在林业中的应用及前景展望

李永强

摘 要 时代在发展，科技在进步。近年来，无人机技术已经得到迅速发展并且逐渐成熟，被社会各界广泛关注和重视。无人机自身具有诸多优点如：成本低廉、结构轻便、作业高效等，已经开始被林业领域所广泛推广和应用。笔者在本文就无人机在鹤山市林业系统工作中的一些具体应用及前景展望进行一定的解读和分析，以供参考。

关键词 无人机；林业；应用前景；应用展望

1 引言

无人机，全称为无人驾驶飞机，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。本世纪初，随着科技迅速发展，相关技术不断改进，无人机已经变得更加轻便化、小型化且民用化。无人机+行业应用，是无人机真正的刚需，在当前无人机企业的全面推广、推动下，这项技术逐步应用于航拍测绘、视频航拍以及农药喷洒等等与林业工作相关的领域之中[1]。我国传统的林业管理工作、调查工作以及监测工作都需要花费大量财力物力和人力，但随着无人机的全面应用，这些工作的效率和流程都发生了翻天覆地的变化。

2 现阶段无人机技术在林业中的三大应用

2.1 森林调查中广泛应用无人机技术

目前，森林资源调查通常以遥感数据和森林资源小班档案、林地落界、生态公益林区划调整等数据为主要信息源，充分利用已有调查成果，先进行室内判读，随后，相关的外业调查人员将依据室内判读的结果进行实地勘察。但这种传统方式的最大弊端是应用的不是实时影像，外业调查人员在进行具体的实地调查时，面对陌生且复杂的地形很难在短时间内掌握整个林地小班的具体情况。而通过无人机戴在的高清摄像设备，能够在最短时间内极为迅速的对小班全貌进行全面勘察，并可以通过高清摄像头获取小班优势树种、林分均高、冠幅、胸径等信息，在客观上有效辅助外业调查人员获取该地区林地小班的部分林况信息，或者是单木的全息化三维信息。据笔者在工作中的经验，二类调查需要外业调查人员深入实地，展开各类因子的调查工作，对于一些地形复杂或险要的高危林区，不仅工作展开困难，而且危险性极高。相比之下，无人机技术在这种较为特殊类型的环境中具备极高的适应性和实用性，可以通过自身优势不受地形地貌的影响，快速收集第一手林况以及地域概况，还能够充分确保调查人员的人身安全。

2.2 林业管理中广泛应用无人机技术

据笔者在工作中了解，林业管理最为严重的问题就是森林毁坏。其主因有两个：一是自然灾害，具体表现为森林火灾火情，台风、病虫灾害蔓延等；二是人为性的破坏，具体表现为毁林开垦、乱砍滥伐等现象。先进的无人机技术在现阶段的林业管理中的具体应用主要为：森林在被毁坏前后的具体区域测算。无人机在林况监测中的应用，极大方便了森林资源管理部门定期对当地森林资源状况进行日常性监测和巡查，发现森林异常情况及时报告，并且立刻采取有效的处理措施，最大限度的保护林业建设成果，减少森林资源被破坏程度[2]。

面对森林资源破坏和林地非法占用等情况，林业管理部门需要对破坏面积和违占面积进行测算以及评估。据笔者所知，现阶段林地面积常用的测算方法主要有三种：（1）目视勾绘测算法。这种方法主要指的是通过工作人员的观测，在1：10000比例的地形图上将林地现场的地形位置进行较为细致的勾绘，再利用求积仪或网格纸具体计算面积，但这种方法较为复杂繁琐且误差受人的经验影响较大，不容易控制勾绘质量。（2）GPS测量方法。这种方法需要工作人员佩戴GPS定位系统沿待测区域进行徒步测量，形成闭合圖形后，计算面积。鉴于GPS定位仪器较为科学先进且轻便，所以这种方法工作效率较高且计算结果较为准确，该方法能够较为准确地获得测量区域的面积，但美中不足的是该测量方法必须要相关人员亲自环绕待测区域实地勘测，待测区域地形一旦较为恶劣，则会带来一定勘测风险，以及精度容易受到地形地势和GPS信号影响。（3）罗盘仪测量法。罗盘仪测量法属于比较传统的测量方法，一般在缺少地形图和GPS定位系统的时候使用，虽然罗盘仪测量导线的方法也能够较为精确的对待测林业区域进行细致化测量。但客观而言，这种方法的最大缺点就是测量仅仅能够得到区域的相关面积信息却无法获取其区域的具体坐标，不能与林地小班数据进行科学化的叠加推算出森林或林地被实际破坏的具体区域面积，另一个缺点是工作量较大。

上述三种当前较为常用的测算方法受到客观因素影响非常大，并且无法保障测量过程的提高精确度。但无人机技术的推广和应用让森林资源的各种调查及各类计算迅速变得轻松化、便捷化和科学化。无人机技术能够通过自身所搭载的超高清摄像头全方位拍摄目标林地区域，根据定位使用相关软件利用计算机对所拍摄的相片能够符合各项测算标准。更重要的是，无人机技术完全能够适应不同天气状况以及不同地形环境，无论是精确度、安全性或者是时效性，无人机技术都堪称是最佳的选择。

2.3 林业工程中广泛应用无人机技术

除了上述两大方面的具体应用领域外，无人机还能在林业工程中广泛应用和推广。以笔者所工作的鹤山市为例，鹤山全市共有10个镇，区域范围内林木采伐多数由林农个人递交申请，其特点为数量多且面积小。其中双合镇、宅梧镇小面积林木采伐申请占全市总申请宗数的70%。据笔者调研，以前核实采伐范围界线的耗时非常长，并且采用人工方式在地形图上进行现场的勾绘工作无法达到应有的精准度。无人机如今在勾绘工作中的广泛应用，不但节省了工作时间，还可以科学化的让采伐范围的界线一目了然。

据科学化数据统计结果显示：鹤山市每年申请有一千多宗，2016年采伐面积约为43849亩，采伐涉及小班1330个。2017年采伐面积约48177亩，采伐涉及小班1670个。2018年采伐面积约49469亩，采伐涉及小班2037个。在每一个小班都需要从业人员进行伐区调查设计，界线的核定。如今在现今的无人机技术辅助下，整个调查设计以及界线核定工作的速度大幅度提升，并且效率之高超乎想象。

此外据笔者调研，无人机在林业工作中的应用范围如今已经更加广阔且与时俱进。这一技术已经市内多个街镇2019年森林公园规划（其中包括广东彩虹岭森林公园、广东云乡森林公园、广东大雁山森林公园等）提供了诸多的先进技术支持，并且无人机在鹤山市2019年森林防火消防整个演练过程中为森林防火指挥部提供了最直观、最具现场感的实时影像，为指挥部做出正确的决策提供了有力的技术支撑。

目前，鹤山市林业系统正在积极进行无人机采购工作，已经有多个街镇的林业管理部门购买了无人机并且正式将其投入到森林防火、日常森林资源管护巡查等各项工作中。市林业局也采购了两台技术先进的无人机，并且计划将其应用于森林资源管理、营造林检查验收、保护地巡查和森林防火等日常工作以及业务之中。

3 无人机在未来林业工作中的发展趋势与应用展望

无人机技术是无人驾驶技术的一个具体的分支，这项技术极具实用性和可扩展性，在未来将朝向多功能化、微型化发展，必将会有更优秀的续航时间、更快速的飞行速度和更稳定的实用效果，应用前景广阔。随着林业领域的相关需求不断增长，以及无人机技术的不断创新，无人机在未来的森林调查、监测以及执法等具体领域必将代替原有的模式，发挥更重要作用。

4 小结

综上所述，无人机技术应用于现阶段的林业工作中具有极为重要的意义和积极作用。鹤山市林业科技工作者在未来的林业工作中将不断探索、不断钻研、不断创新，扩大无人机应用范围和科学、合理的方式，全面提升森林资源管理、林业工程以及林业执法等工作的质量和效率。

参考文献

[1]张煜星，王雪军，刘明博.基于无人机遥感影像的DSM及遥感数据林分平均高提取[J].林业资源管理，2017（2）.

[2]刘文萍，仲亭玉，宋以宁.基于无人机图像分析的树木胸径预测[J].农业工程学报，2017（21）：：107-112.

[3]樊仲谋，周成军，周新年，等.无人机航测技术在森林资源调查中的应用[J].森林与环境学报，2018，38（3）.