无人机技术在林业调查规划设计中的应用

董诗谱 钱 丹

（云南省保山市林业和草原资源管理站，云南 保山 678000）

林业调查规划设计是林业事业发展的关键一环，通过无人机技术的引进有效克服了林业调查规划设计中的技术瓶颈，显著提高了工作效率，减少人力和物力上的投入。同时，在林业调查规划设计中也会遇到环境复杂、工作人员无法进入的地方，也就无法获取相关信息，但是无人机的应用解决了这一问题，结合航空影像技术，为林业调查规划设计提供了信息和技术上的支持。随着我国信息科技水平不断提升，无人机技术越来越成熟，在林业调查规划设计中表现诸多优势，在本文中具体分析了无人机技术的优势以及在林业调查规划设计中的应用，并对无人机技术的未来发展进行了展望，希望对促进无人机技术在林业调查规划设计中的广泛应用提供有价值的帮助。

1.无人机技术的基本情况概述

近年来，随着我国科学技术水平不断提升，无人机技术越来越成熟，并且在很多行业中都开始使用无人机技术。与卫星远程遥感技术的监测相比，无人机技术更具有应用优势，稳定性更好，当遇到突发情况时也不会对人员安全等带来威胁。同时，无人机是不需要驾驶员操控的，而是地面技术远程遥控，如果是比较危险的地方可以利用无人机技术进行航空实拍，还能对有危机情况的区域进行实时监测，极大地方便了工作人员的工作，也保证了各项工作的安全性。同时，在发生危机事件时利用无人机可以实时了解事件的扩散方向和位置等，比如森林发生火灾等，还能监测空气样本，了解空气质量变化，为后续的工作提供参考。无人机技术应用过程中表现出了较好的灵活性特点，飞行更加自由，受到环境因素的影响比较小，可以高效、高质量完成工作。

2.林业调查规划设计的重要性

林业调查规划设计直接关系着林业可持续发展的战略实施及其目标的实现，其重要性是不言而喻的。首先，林业调查规划设计在很大程度上促进了林业管理现代化发展，因为在具体规划设计中不仅仅是基础数据的获取，还要从宏观角度出发，分析林业资源发展过程中面临的主要影响因素，再结合森林资源的分布、植物生长情况等进行深入分析，再核实调查数据并进行分类，这些都为森林资源规划工作打下了基础，推动林业管理现代化发展，提高管理的精细化水平。

其次，为完善造林方案设计提供指导。造林方案是林业资源生产和销售过程中不可缺少的内容，也直接影响到林业资源的配置及其发展，所以完善和优化造林方案，使方案更加科学是非常有必要的。林业调查规划设计可以从微观角度分析林业资源的整体情况，收集相关信息再进行分析，得出数据分析图表，这些数据可以为进一步完善造林方案设计提供有价值的指导。

最后，林业调查规划设计可以保证资源的合理利用率。近年来，森林旅游产业得到长足发展，在很大程度上拉动了林业经济发展，但是却引发了一系列森林环境保护问题，比如大量的植被资源被破坏，造成严重的林木资源浪费，也制约着林业可持续发展战略的实施。森林资源的合理利用离不开林业调查规划设计，保证设计思路明确符合实际情况，才能在促进林业可持续发展的同时带动地方经济发展。另外，林业调查规划设计中可以对森林资源情况、乔灌木分布、林分蓄积量等进行科学分析，得出精准的数据，保证森林资源更高的利用率，减少资源浪费、重复建设等情况，对于促进人与自然环境的和谐发展起到重要作用。

3.无人机技术在林业调查规划设计中表现出的优势

在林业调查规划设计中，工作内容比较多，也会面对各种复杂的地理环境，影响调查规划工作的开展，利用无人机技术可以有效解决这些问题，使林业调查规划设计工作有效开展，其优势主要从以下几点表现出来：

首先是无人机技术的地形适应性很强，尤其在山区等偏远地方，地理环境复杂，人迹罕至，人工作业难度很大。但是无人机可以实现信息勘测、农药喷洒等，极大地减少人力，减轻劳动强度，提高了工作效率，对山区偏远地方的林业发展提供了诸多便利。其次，无人机技术可以执行更多的任务，其功能更加多样性，且配合性比较高。在使用无人机技术时可在无人机上配备云台负载物，可以根据任务的情况进行调整，将无人机技术的优势发挥出来。最后，无人机技术的精准性更高，加上我国5G通信技术、AI技术与无人机技术的整合，在数据收集和分析上发挥了显著的优势，精准性更高，工作效率也大幅度提升。

随着我国林业建设不断推进，森林资源的规模将会不断扩大，做好林业调查规划设计对促进林业的可持续发展至关重要。在这种情况下，要想提高森林资源管理水平，做好林业调查规划设计中都需要有先进的技术作为支持，很显然无人机技术正是时代发展的产物，将其应用到林业调查规划设计中是林业发展的必然要求。

4.无人机技术在林业调查规划设计应用中存在的主要问题

4.1 无人机应用水平总体偏低

目前，在一些地区中的林业资源监测部门中无人技术并没有得到充分地应用，比如森林防疫部门无法使用无人机技术进行系统性、智能化的林业病虫害防治效果核查，大部分时候病虫害检疫工作只能依靠人工进行，工作效率比较低。在林业有害生物监测中如何有效利用空间分析、遥感影像分类技术等需要进行深入地研究和了解，在这方面仍然是薄弱环节。另外，森林防火部门在利用无人机监测时，受到无人机航飞时间的影响，并不能实现火灾及时监测与预测，航拍数据仅能作为辅助决策的参考，而且也无法将无人机航拍数据与森林资源数据结合起来进行灾后评估，要想无人机航拍数据并对数据进行智能化、高效化的处理，还需要进一步地研究。

4.2 缺少面向林业行业专用的机载设备

目前，无人机技术已经逐渐应用到各行业中，在一些地区农业喷药、电力巡检以及公安巡检等都已经配置了无人机，但是林业的性质比较特殊，比如森林影响气候，在局部地区可能出现温差大、湿度大、降水量多等特点。林区较多的地方基本是偏远地区，地理环境对无人机技术的应用产生很大的影响，所以对无人机技术也提出了更高的要求，比如抗风能力、稳定性、耐湿性等等，要根据林业特点开发专用无人机系统。比如，应该开发适合林业病虫害特点的无人机系统和喷药专用药箱等机载设备，便于林业病虫害防治工作的有效开展，与农药喷药无人机是有区别的。

4.3 无人机后期维护成本比较高

将无人机技术应用到林业中有着显著的优势，但是也会存在一些问题制约着无人机技术在林业中的发展，比如后期维护成本问题。无人机属于高精尖产品，而林区所处的地理位置比较偏、环境复杂、山体高大，加上天气状况等的影响，很容易使无人机飞丢、失控、受到干扰等，影响工作开展。无人机机体机翼、电池等都有使用寿命，要根据使用情况进行后期的维护，尤其是面对恶劣天气和复杂的地理环境条件等的影响，会增加无人机后期维护的频率，这些都需要大量成本支持。除了成本以外，无人机维护也需要由专人进行，但是目前专业维护无人机的人员比较缺乏，这些问题在很大程度上影响了无人机技术在林业发展中的应用，也是迫切需要解决的问题。

5.无人机技术在林业调查规划设计中的应用

5.1 在森林病虫害调查与防治中的应用

森林病虫害调查与防治一直是林业管理工作中的难点，但是随着无人机技术的应用有效解决了这一问题。而且利用专业的设备实现林业资源的实施监测与预警，还能准确判断病虫害的等级，工作人员只需要对收集的数据信息进行分析和评估就可以了，最后制定针对治理病虫害的方案，极大地提高了病虫害调查与防治工作的效率。同时，将无人机技术与喷雾技术结合，一些人工无法达到的地方也可以喷雾，使病虫害得到有效地根治，促进林业资源生态系统的可持续发展。

5.2 在监测和防范森林火灾中的应用

无人机技术在监测和防范森林火灾工作中也表现出极大的优势。当森林发生火灾时极大可能会引发更加严重的事故甚至人员伤亡，还会对生态环境造成不可挽回的损失。在传统的工作模式中主要是利用人工方式对森林火灾进行监测与防治，工作效率并不高，而且不能全面地掌握森林资源的面貌，也无法及时了解火灾情况。但是无人机技术的应用可以提高监测有效性，利用摄像机记录火灾情况，并实时传递给工作人员，便于工作人员在第一时间做出反应。同时，在遇到恶劣天气情况下，还可以搭载红外成像系统，避免天气变化对无人机工作造成的影响，实时获取火势情况，为火灾现场管理提供有效指导。

5.3 在林业执法管理中的应用

在林业执法管理中，也可以利用无人机技术实现远程监控，对林地的情况进行日常监测与巡视等，还能不定期地进行航拍，了解林地的实际情况，降低巡检工作难度。无人机技术可以在巡检时快速收集相关信息并对这些信息进行处理，而且可以在第一时间发现异常情况，为工作人员制定解决方案提供指导。在林业执法管理中利用无人机技术可以有效提高管理效率，对林业种植产业的规模化发展起到一定帮助。

5.4 在测量定位中的应用

我国地域广阔，地形复杂，地理环境差异性比较显著，针对一些山脉地带，周边的地形更加复杂多变，测量定位的难度很大，还会消耗大量的人力和物力，即便是顺利地完成测量也难免存在较大误差的问题，影响林业调查规划设计工作的开展。但是利用无人机技术以及GPS技术，对复杂的地形环境进行全方位的勘查，了解大致的地形情况，制定便捷、合理的方案，为提高林业调查规划工作人员的工作效率，减轻劳动强度以及提高测量准确度起到了重要作用。

6.无人机技术在林业发展中应用的未来展望

目前，我国无人机技术越来越成熟，在林业调查规划设计中发挥了显著的作用，但是其中仍然存在不少的问题，比如无人机应用水平并不高，如何利用空间分析、遥感影像分类等技术对林业有害生物进行监测仍然需要技术人员进一步研究，而且在森林防火部门中对于无人机航飞时间有限，还没有建立完善的防火指挥调度系统平台，无人机技术上的缺陷仍然有很多。另外无人机遥感数据处理难，后期维护费用高等，也在一定程度上限制了无人机技术在林业调查规划中的应用。随着我国大数据、互联网、卫星遥感、图像识别、机器人等等一系列科学技术的不断提升，必然会攻克难题，实现无人机技术的广泛应用，促进林业综合治理能力与智能化水平。

因此，应该加快建立无人机遥感校验中心，从无人机飞行、数据处理到系统维护都应该有专业的技术人员，为林业无人机提供权威的校验检测认证和技术支持服务，促进无人机技术在林业调查规划设计中的进一步应用。同时，要建立无人机遥感数据处理中心，开发影响自动识别和快速拼接软件，保证影像质量、飞行质量的快速检查及数据的高效处理，使无人机技术满足林业工作上的技术要求。还应该加强人工智能技术的应用，组织无人机企业、高校以及科研院所等共同研究，解决无人机技术在实际应用中仍然存在的难题，进一步加深高精度无人机遥感影像的自动解译研究，使无人机在森林生态旅游等领域也发挥作用，比如对生态旅游中的重要游览区进行三维景观的还原，不仅促进当地森林生态旅游的宣传与发展，而且还能提高森林资源调查与监测的准确性。

另外，基于人工智能技术，创建健康树光谱反射图像数据库，可以预测病虫害情况，实现森林病虫害的精准监测、地上生物量的精准估算等。针对林业行业的发展情况重点研究专用无人机配置和选型，切实满足林业业务发展需求，比如无人机机身的轻便性、材料改进、无人机的稳定性等等，着重解决无人机高载荷作业时间短、续航能力弱等问题。相信在未来，无人机水平会更高，技术上会更加完善，并在我国林业行业中得到进一步的发展与广泛应用。

7.结语

无人机技术在林业调查规划设计中的应用是科技发展的必然趋势，更是林业行业发展的实际需求，相比较传统的林业监测方法，无人机技术有着绝对的优势，灵活度更高，操作简便，并且不会受到地理地形环境等的影响，极大地方便了林业工作人员，在未来具有可观的发展前景。目前，林业部门在无人机技术推广应用中仍然存在着很多的问题，希望本文的研究能够为林业部门提供新思路，促进无人机技术在林业调查规划设计以及林业可持续发展中更好地应用。