无人机在森林资源管理中的应用

马 琴

（青海省西宁市大通回族土族自治县桥头镇人民政府，青海 大通 810100）

1.森林资源管理的重要性

森林资源是指一定区域内林地和林地内生长的森林生物的总称。它们在促进社会发展和维护生态平衡方面发挥着重要作用。它们可以净化空气，调节气候，为社会生产提供各种原材料。森林资源管理主要是通过建设管理机制、优化人员队伍、完善配套政策等措施，实现对林地、林木、野生动植物和森林环境的有效管理。森林资源管理的内容包括森林资源调查规划、森林资源档案管理、森林管理规划编制、森林资源建设、林地和林权管理等。森林资源不仅是生态建设的物质基础，也是林业可持续发展的基础。良好的森林资源管理可以保持生态建设成果，促进林业可持续发展。目前，许多地区存在滥伐树木、非法获取木材和非法占用林地的问题。要遏制这一现象，地方政府和林业部门需要高度重视巩固造林效果和保护森林资源，分析地方森林资源管理现状，处理好森林资源保护与开发利用的关系。同时，要制定有效的森林资源管理措施，严厉打击破坏森林资源的违法犯罪行为，加强森林资源管理和保护法律法规的宣传，营造全社会积极参与森林资源管理和保护的良好氛围。

2.无人机的含义及技术特点

2.1 含义

无人机（UAV）是指利用无线遥感设备，根据人工设定的航路程序，进行自动导航而非人工导航的无人机。无人机具有体积小、使用方便、适应性强等优点。它已广泛应用于我国军事、农业、地质、电力、气象、城市管理和救援等领域。它节省了大量的人力和物力成本，有助于各行业的安全稳定发展。

2.2 技术特点

随着无人机在各行业的应用，各行业根据自身使用需求不断完善无人机技术，推动了无人机技术的多元化发展。无人机具有以下技术特点：一是图像分辨率高。与卫星遥感技术相比，无人机技术受外界因素影响较小。它在图像采集过程中实现了高分辨率，为各个行业的监控和治理提供了重要依据。二是，它是高度智能的。无人机借助无线遥感技术和程控设备进行操作和应用，实现了操作的自主性，有利于提高工作效率。三是经营业绩稳定。无人机具有良好的环境适应性，气压、高度和风力对无人机的影响较小。在协助各行业的过程中，可以利用稳定性的特点，满足各行业的使用需求，为各行业的工作提供便利条件。因此，无人机在林业中的应用为林业资源调查、林业管理、林业防火和林业病虫害防治提供了重要帮助。

3.应用优势

无人机是现代信息技术的产物之一。它已广泛应用于土地规划、地质勘探、工程勘察、资源管理等行业和领域。无人机在森林资源管理中的应用优势主要体现在以下几个方面：一是动态跟踪，实时监控，提高工作效率。随着社会经济的快速发展和工业化进程的加快，污染程度不断加剧，生态环境不断恶化，严重阻碍了人与自然的和谐发展和社会经济的可持续发展。因此，做好森林资源管理工作迫在眉睫。发展森林资源管理不仅有利于保护生态环境，维护生物多样性，而且可以丰富森林资源，建设森林生态系统。将无人机应用于森林资源管理，可以对森林资源进行动态跟踪和实时监控，降低管理难度，提高工作效率，充分发挥森林资源的价值。二是不受地形限制，操作方便，数据准确。中国森林资源丰富，管理难度大。传统的管理方式已不能适应时代发展的需要，必须创新和完善。无人机技术的出现和应用给森林资源管理带来了极大的便利。例如，工作人员不能深入森林，而无人机可以准确获取数据信息，方便调查管理的开展，解放生产力，提高工作效率和质量。此外，无人机操作非常方便和安全。它能以图像和动画的形式呈现森林资源的真实情况，有利于森林资源管理的有效开展。三是成本节约，监控精度高。火灾、病虫害是森林资源管理的重点。传统的管理方法不仅需要耗费大量的人力、物力和财力，而且难以取得显著的效果。使用无人机，我们可以提前预测、密切监控、快速扑灭和预防火灾和病虫害，确保人员和财产安全，最大限度地减少危害和损失。

4.应用领域

4.1 森林资源调查

森林资源调查包括树种、数量、面积、位置、产量、生长动态以及动植物的生长条件和自然环境，制定科学合理的管理方案，实现森林资源的优化配置、充分利用和可持续发展。然而，整个调查需要大量的时间、人力和财力，效率低下。将无人机应用于森林资源调查，可以减少工作量，缩短工作时间，提高调查结果的准确性。无人机具有灵活、快速、方便等优点。利用无人机，我们可以快速、准确、全面深入森林进行资源调查，受天气和地形影响较小。我们可以实时获取森林资源数据信息，并以图像和图形的形式呈现出来，以确保调查任务的高效完成。调查人员只需操作无人机即可获得树木的种类、面积和位置。同时，它们可以高精度地密切跟踪树木的生长动态。后期，通过对无人机获取的数据进行整理、汇总和分析，完成森林资源调查，并据此制定有针对性的管理方案。在许多无人值守地区的森林资源管理过程中，无人机具有更大的优势。在无人居住区森林资源调查中，GPS、GIS等技术无法掌握树木的种类、面积和生长情况。但无人机在低空飞行状态下可以获得详细、准确的数据信息，便于工作人员制定相应的解决方案和管理方案，如病虫害防治方案、补充种植方案等。

4.2 林业有害生物监测和防治

利用无人机航空摄影技术，可以获得高分辨率图像，准确定位变色树木、枯树和异常森林的分布，辅助判断森林健康水平和破坏程度，判断受森林害虫影响的树木的范围。具有快速高效、方位识别准确、探测范围大、组织实施灵活等优点，特别是对于植被茂密、高山陡坡、地形复杂、不便于人工监控的地区，可远程操作，节约用水和药品，节约劳动力。飞行喷洒装置的宽度一般为3～4m，速度为3m/s，操作宽度为4～8m。当药液滴从喷雾器中喷出时，转子产生的向下旋转气流加速形成气溶胶流，直接增加药液滴对森林的穿透力，降低药物漂移程度，覆盖密度高，喷洒均匀，药液沉积和药液覆盖优于常规，控制率高，可避免技术人员与药品长期密切接触对身体造成伤害，从而有效达到森林病虫害防治的目的。

4.3 在林业管理中的应用

林业管理是一门重要的学科。需要根据中国国家发展、社会需要、环境保护、生态保护等方面，科学设计林业经营战略，确保林业经营满足各方面的需要。在林业管理中，资源管理与保护、森林经营与防损是林业管理的重要内容。林业工作者应根据我国森林管理和保护的需要，做好森林灾害防治工作，确保森林资源的完整性。然而，在实际经营过程中，自然或人为破坏时有发生，不仅破坏了森林生态平衡，而且增加了林业经营的难度。根据森林保护的需要，林业部门不断采取各种保护措施，但由于人力、物力和时间的限制，保护效果并不理想。无人机在林业管理中的应用，可以协助林业部门对林业资源进行监测和检查，及时发现林业管理中存在的问题，使林业部门能够提出相应的解决方案，保护森林资源的完整性。林业部门可根据资源管理与保护、森林管理与防损的工作需要，借助无人机配合各环节的监测与巡逻，借助调查工具分析各环节存在的问题，从而为林业部门加强森林资源的保护和管理提供准确的数据支持，及时控制自然和人为破坏因素，减少自然或人为破坏造成的损失，提高林业管理效果。

4.4 森林防火

森林火灾预警与扑救是林业工作的重中之重。森林火灾不仅难以扑灭，而且造成巨大的生态、经济损失和人员伤亡。无人机可通过配备的遥感设备进行日常巡逻，在目标森林上空800～2000m飞行时，利用红外成像技术完成全天候监测。它还可以监测和控制森林地区的一些死角。同时，它还可以解决地面巡逻无法探测的偏远地区森林火灾问题。对于可疑点或区域，飞控单元可以控制无人机长时间悬停在实时监控的关键区域，为林业管理提供实时数据。无人机配备摄像机、视频等传感器，可确定火区上方的火点和火场范围，实时监控火情，不受烟雾、有害气体等恶劣条件的限制；它能更直观、准确、快速地找到高温火点，获取火场的各种动态信息，为森林灭火提供准确、及时地指导，提高森林灭火效率。

4.5 林业执法管理

我国森林资源面积较大，地广人稀，很多不法分子为了自身利益，私自砍伐贩卖林木资源，乱捕滥杀以及贩卖野生动物，不仅威胁着森林资源的可持续发展，而且破坏了生态平衡。为此，可将无人机技术应用于林业执法管理，以提高执法效率。首先，利用无人机可以实现森林资源的定期巡检，及时、精准发现各种砍伐、捕杀行为，进行精准定位、有效打击，做到防患于未然。其次，利用无人机可以对区域内植株数量与面积、野生动物数量与类型等进行调研分析，并进行密切跟踪，将所有信息资料进行整理归纳，为林业执法提供强力保障。比如，无人机可以在空中获取不法分子的犯罪信息，通过广播方式向地面发送，有效扼制各种犯罪行为，保障森林资源可持续发展。

4.6 植树造林

无人机飞越目标种植地点并拍摄航空照片，以生成种植目的地的精确高清晰度图像。地图可以准确计算分析种植目的地的造林面积和植物数量，通过统计死亡植物数量和植物总数，得出保存率和成活率，从而分析天气、土壤、地形等影响因素，并最终制定出一套合适的播种方案。根据播种计划，无人机装载种子和营养物质。无人机以1～2m的距离飞越种植目的地，在种植目的地撒播种子和养分。播种后，无人机将低空飞行，以评估植物和幼苗的健康状况。无人机还可以通过正射影像定位要重新种植的树木的位置，以提高造林效率。在造林阶段，无人机技术可以实现远程超低施肥作业。

5.存在的问题与对策

5.1 存在的问题

目前，无人机在森林经营中应用广泛，但仍存在一些不足。第一，关注度不够。大多数森林管理部门对无人机的认识不足，投资相对较少。他们继续使用传统的管理方法，管理效率低下。虽然一些森林管理部门已经应用了无人机技术，但其相对具有片面性和局限性，使其难以充分发挥无人机的作用。第二，应用效率低。无人机用于森林管理需要各种支持和保障。然而，区域经济差异相对较大，这不能有力地支持无人机的广泛应用。还有，无人机的采购和使用成本高，资金来源单一，保障不足。此外，无人机技术研究不足，没有优秀的经验和技术可供借鉴，缺乏高效管理机制和模式的探索，无法实现现代信息技术的有效合作，这导致了低利用率。第三，缺乏高素质人才。无论是控制无人机还是整理和分析背景信息，都需要各种高素质人才。然而，在现阶段，许多林业管理者观念陈旧，自主学习意识淡薄，对无人机缺乏了解，缺乏控制和管理能力，这对林业资源的管理是一个挑战。此外，许多森林管理部门没有为员工提供培训，员工对无人机的使用没有足够的重视，也不准备投入精力和时间。

5.2 解决对策

第一，加大宣传力度，加大关注力度。地方政府部门应配合林业管理部门加强无人机技术的宣传引导，及时转变管理者的观念，认清无人机的价值和优势，吸引公众的支持和参与。通过专题讲座、会议和社会团体，宣传分析无人机技术的优势，吸引管理者的高度重视，实现无人机的高效应用。第二，完善制度，加大投入。地方政府部门应结合森林资源发展现状，制定相应的标准、规范和制度，为无人机的应用提供有力支持。比如，建立岗位责任制，要求每个员工明确自己的职责，明确自己的使命，做好自己的工作；同时，要吸纳更多的资金和财力，大量购买无人机，实现无人机的广泛应用;与当地企事业单位合作，获得更多资金保障，实现合作共赢；通过设立和资助公益基金，我们可以获得更多的财政支持，提高无人机的利用率，有效保护森林资源。加强无人机技术应用研究，充分发挥无人机技术的价值和优势。如与物联网技术、大数据技术、人工智能技术相结合，实现智能化、信息化、集成化，降低无人机控制难度，提高利用效率。加强与科技企业合作，定期更新升级网络和软件，优化创新技术手段，充分发挥无人机优势。第三，加强培训，提高素质。为了建设一支高素质的无人机控制和信息分析员队伍，必须从招聘、培训、考核等方面严格审查人员的资质和能力，鼓励他们积极参加培训和进修，调动工作积极性，不断提高管理者的综合素质。无人机广泛应用于森林资源管理，从而提高管理效率和水平，实现社会效益、经济效益和生态效益的统一。

6.结论

森林资源管理过程中，应强调经济效益和生态效益的统一，对自然资源进行合理利用，切实提高森林资源管理的有效性。同时，要从森林资源管理的现状出发，分析其存在的问题，做好宣传工作，采取有效措施对森林资源管理中的违规违法行为进行严厉打击，以此实现森林资源的可持续发展。