全国林业有害生物普查中高新技术的应用与展望

李国军

摘要 林業有害生物普查技术要求高、涉及范围广，应用高新技术可以大幅提高普查的效率与质量。当前，普遍应用的高新技术主要包括遥感技术、全球导航卫星系统技术、物联网技术等。主要分析遥感技术的应用实例，并提出应用展望。

关键词 林业有害生物;生物普查;遥感技术

中图分类号：S307文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）07–0170–02

受全球气候变化、物流扩大等因素影响，近年来我国林业有害生物种类、分布及危害等情况均发生了很大变化。为了提高林业有害生物调查的准确性，同时减轻调查的工作量，普查过程中应该注重各种高新技术的应用，从而获得更加准确和全面的全国林业有害生物信息，为生物防治提供数据支撑。

1 全国林业有害生物普查中应用的高新技术

1.1 遥感技术

遥感技术在林业有害生物普查中的应用已经较为成熟，由于不同生物和林业树木的性质、特征和状态存在很大差异，且病虫灾害会造成树木的外部形态和内部的生理同时发生变化。比如，出现卷叶、幼芽被吞噬或枝条出现枯萎，这些变化会导致遥感探测中的绿、红、近红外和中红外波段反射率的明显上升或下降，最终发现林业灾害。目前，遥感平台包括人造地球卫星、无人飞机、可移动的遥感车等，林业探测中主要应用近红外线波段（770～895 nm）和近红外2波段（860～1040 nm）等。Spruce等[1]使用非监督分类和影像阈值法能探测不小于0.25 km2舞毒蛾灾害的范围和位置，总体分类精度最高可以达到88%。武红敢等[2]利用WorldView-2数据开展了变色立木的监测，为单木灾害监测提供了新的路径。我国林业科学院最早利用摄像机获得森林的相关影响数据，之后利用遥感图像处理识别灾害的区域，随着技术的进步与发展，现阶段很多航空企业都可以提供无人机或有人机等航空监测服务，为全国林业有害生物普查提供技术支撑。

1.2 全球导航卫星系统技术

随着我国北斗系统的研发与应用，GNSS即全球导航卫星系统技术，将进一步提升全国林业有害生物普查的效果。该技术在应用过程中主要是在测报点设置GPS接收机接收相应的林业监测信息，如灾害点的林业位置数据采集、林业普查中的踏查线路或提供灾害点的飞机核实调查中的导航信息，满足林业有害生物调查的业务需求[3]。

1.3 物联网技术

物联网技术实现了任何物品之间的信息连接和交换，在林业有害生物调查中的具体应用如下：构建林业有害生物调查物联网系统，包括感知的前端设备（采集树木的叶片信息和土壤信息等）、数据的传输设备、后端的数据分析与控制设备（数据分析过程涉及图像处理、生物统计模型）等。但是，现阶段还存在复杂环境监测难题，制约着该技术在全国林业有害生物普查中的应用。

2 全国林业有害生物普查中高新技术的应用实例分析

以遥感技术为例进行分析，具体的应用过程如下：

2.1 调查工具和内容

调查某林业区域，该林业区域存在重大危害性的生物如美国白蛾及外来入侵林业有害生物种类，调查过程中应用遥感技术，使用无人机定位和人工踏查法，无人机中安装摄像机采集数据之后，确定林业灾害的具体区域，利用诱虫灯及捕虫网等工具采集并制作标本之后，鉴定有害生物的物种。调查过程中结合该林业区域的具体GPS空间信息，确定不同的踏查路线，发现林业有害生物时，利用GPS打点，确定样方，样方设置过程中注意划分苗木的不同种类和苗龄。详细记录遥感数据和实际踏查过程中获得的数据，通过数据信息分析获得林业有害生物种类，同时还需调查有害生物的天敌以及外来有害生物来源。有害标本的采集包括病叶、病果、病花、病枝干等，害虫的采集采用灯诱、振落等方法，采集之后装入昆虫样本标准容器中，做好密封冷藏工作。

2.2 结果分析

在进行林业调查中，共涉及3个林场，设立样方201个，采集制作标本522种，踏查路线、踏查面积、踏查总长度分别为129条、98.32 km2、11 236 km。调查发现：林业有害生物种类日益增加，可能与不断引进外来绿化树种有关;人工林中如杨树、柳树等病虫害严重，林地的抗病虫能力较低。林业有害生物种类（表1）。调查中整理的病害标本共68种，病害标本主要是根部病害、枝梢部病害、叶部病害。调查中还发现，苍耳、小蓬草、狗尾草对杨属有害。病虫害的防治可以采取剪除网幕、围草诱蛹、诱杀成蛾、采用飞机超低量喷雾防治等方法。

通过该实例分析可知，高新技术在林业有害生物普查中的应用效果较好，可以快速确定病害区域，划定样方能够提高林业有害生物普查工作的效率和精准性，为林业有害生物防治提供更加精准的数据。

3 高新技术在林业有害生物普查工作中的应用展望

林业有害生物普查技术要求高、涉及范围广，高新技术可以大幅提高普查的效率与质量，实时汇总林业有害生物分布范围，实现补充并完善已有数据库。虽然遥感技术在此次普查工作中得到了较为有效的应用，但该项技术在普查监测与预测预报方面还不够完善，无人机搭载可见光成像设备、后期数据人工判读的方式都存在不同程度的缺陷，对林业有害生物监测不够准确。随着遥感技术、全球导航卫星系统技术、物联网技术等的发展与完善，还需要依托高新技术不断完善全国林业有害生物普查工作。

4 结束语

随着遥感技术、物联网技术等的发展，全国林业有害生物普查工作的效率将会得到进一步提升。虽然现阶段的技术还存在一定的不足之处，但是随着技术的发展与深入研究，将会获得更加精准的全国林业有害生物数据，为全国林业有害生物防治工作提供数据支撑。

参考文献

[1] Spruce，Sader，Ryan，et al.Assessment of MODIS NDVI time series data products for detecting forest defoliation by gypsy moth outbreaks[J].Remote Sensing of Environment， 2011（2）： 427-437.

[2] 武红敢，石进，蒋丽雅.基于WorldView -2数据的单木长势监测初探[J]. 遥感信息， 2013（5）： 64-68.

[3] 丁国欣，苗兴军，孟庆兰.临沂市林业有害生物普查分析[J].中国林副特产， 2017（3）： 85-86.

责任编辑：黄艳飞

Application and Prospect of High and New Technology in National Forestry Pest Census

LI Guo-jun （Laniu town government， Xiuyan County， Anshan ， Liaoning 118400）

Abstract Forestry pest survey technology has high requirements and involves a wide range. The application of high and new technology can greatly improve the efficiency and quality of the survey. The current application of high and new technology mainly includes remote sensing technology， global navigation satellite system technology， Internet of things technology， etc.Mainly analyzes the application examples of remote sensing technology， and finally puts forward the application prospect.

Key words Forestry pests; Census of Life; Remote sensing technology