浅谈无人机在林业有害生物防治中的应用
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作者:李智慧
摘 要 云南省普洱市宁洱哈尼族彝族自治县由于地理环境特殊，森林病虫害问题严峻，急需采取措施进行有效防治。但传统的防治方式难度较大，而无人机有效提高了林业有害生物监测防治工作的先进性与高效性，降低了林业有害生物监测防治总成本，减轻了林业管理人员的工作量，对林业乃至国民经济的持续发展产生了深远影响。基于此，阐述了林业有害生物的核心内容，简要分析了无人机在林业有害生物防治中的应用优势，探讨了无人机在林业有害生物防治中的具体应用。
关键词 无人机;林业有害生物防治;应用策略
中图分类号：S763 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.037
云南省普洱市宁洱哈尼族彝族自治县属于云南普洱市管辖，地理坐标为北纬22°40′～23°36′、东经100°42′～101°37′，地理面积3 670 km2，森林面积为19.4万公顷，具有独特的森林景观。但是，由于云南省特殊的地理环境，其森林病虫害种类繁多，除了经常出现的小蠹虫、松毛虫之外，还出现了天牛、金龟子等繁殖能力极强的害虫，给当地林业生产造成了很大影响，急需采取有效的防治措施。但传统林业有害生物防治模式以设置人工监测站与定期巡查为主，林业监测面积大、地形复杂的现状增加了林业管理人员的工作量与工作难度，无形之中降低了监测结果的准确性。而互联网信息技术及无人机制造技术的研发升级加快了无人机在林业有害生物防治工作中的推广应用，不仅提高了林业有害生物监测结果的准确性与有害生物定位的精确性，也满足了创新有害生物防治体系对现代化技术与设备的需求，促进了林业持续健康发展。基于此，介绍林业有害生物的核心内容，分析无人机在林业有害生物防治中的应用优势，并探讨了无人机在林业有害生物防治中的具体应用，以期能够有效防治林业有害生物，保证林业产量。
1 林业有害生物的核心内容
林业有害生物是影响森林树木健康生长的有害生物，病、虫、杂草等都是最为常见的林业有害生物。林业有害生物具有自然和社会两种属性，其中自然属性是指有害生物通过为害树木的不同部位来获得养分，轻则导致树木因养分不足而枯黄，严重则会导致其死亡。虽然林业有害生物会对林木的正常生长与繁殖产生消极阻碍作用，但是其为害周期较长，危险性并不强。社会属性是因人类生产生活给林业带来的损失，如水污染、外来物种入侵等等。
2 无人机在林业有害生物防治中的应用优势
2.1 经济效益高
无人机利用高压喷发的方式来喷洒药物，实现了药物形态从水流到雾状的转变，降低了药物液体的流失速度，扩大了药物的覆盖范围，提高了药物的附着性、实效性，从而提高了杀虫率，缩减了药物液体整体使用量，促使药物均匀覆盖到植物上，缩短了有害生物治理周期，从而降低了林业生产过程中的药物购买费用。除此之外，还可以利用无人机来监测林区生态环境，及时发展病虫害并局部用药，有效减轻了药物过量对环境的污染，加速推进林业病虫害绿色防控技术示范和统防统治社会化服务的有效结合，加快了林业供给侧结构性改革的速度。
2.2 查施一体化
无人机的装置较为全面，主要有图像记录设备、数据信息传输系统、灭火设备等等，功能全面，应用灵活，能够有效降低恶劣天气等外界环境因素对其使用效果的消极影响力，提高了其传输数据信息的完整性与图像的清晰性。另外，无人机配备了灭火设备，在监测并确认火灾后可进行立即施救[1]。
2.3 适用范围较广
無人机摆脱了时空对林业有害生物防治的束缚，可以穿梭于高山、盆地等多种复杂地形之中，有效解决了林业有害生物监测盲区难题，降低了林业有害生物防治工作的难度。
3 无人机在林业有害生物防治中的应用
3.1 在监测环节中的应用
监测是林业有害生物防治工作的首要环节，是直接影响甚至决定防治方法与防治计划的重要因素。一般而言，监测结果越准确，其防治方案越有效，防治结果也越好。而且，工作人员根据监测结果来决定防治方法以及药物等，提高了防治方案的针对性与灵活性。利用无人机技术来对林业有害生物进行全面动态的监测，既扩大了监测范围，也实现了高空遥感监测到低空遥感监测的转变，实现了森林区域遥感监测的全覆盖，尤其是地势复杂、人工无法监测的盲区。
无人机技术在明确林业有害生物类型的基础上，还能准确判断出其发展变化趋势，对枯死木、变色树、异常林分进行精确定位，深入分析导致森林病虫害的主要原因，概括总结此次病虫害的基本特点与内在规律，推测其未来一段时间内的发展结果以及造成的损失，并提出多种科学合理的解决方案，甚至可以分析不同解决方案的优缺点，从而帮助工作人员根据当地气候条件等基本信息来选择最恰当的解决方案。另外，工作人员还可以通过微信公众号等新媒体与报纸电视等传统媒体相结合的方式来宣传无人机技术与林业有害生物防治工作，公布无人机传输回来的关于森林病虫害的数据信息，促使相关人员对其形成初步认知，提高其对森林病虫害监测工作的重视度，适当增加其巡查次数，认真观察森林中各种植物的生长情况，及时发现并立即采取救治措施，尽可能的在病虫害大面积扩散之前彻底解决，从而减轻森林病虫害对生态环境乃至当地经济造成的影响[2]。
在具体操作时，工作人员可在无人机终端设备电子地图上勾画出监测区域的方位与面积大小，具体标记出无人机升降的位置，然后利用无人机飞行控制软件来规划无人机的飞行路线，并及时根据本区域风向与风速的变化来调整最佳航线。随后，工作人员应认真检查无人机飞行控制设备，并设置自动起飞模式，准确记录无人机拍摄的地面图像，记录好无人机在拍摄该地面图像时的高度与速度，辅助工作人员将其转化为简单明了的地形图。
3.2 在防治环节中的应用
无人机防治可以根据监测结果进行实地勘察，获得更加直观具体的病虫害信息，实现了无人机宏观监测结果与人工微观监测结果的有效融合，为工作人员制定防治方式与防治计划提供了具有较强参考价值的数据信息，有效提高了防治方案的针对性与有效性。部分地区的森林面积广、地势险峻、交通不变，工作人员进入该区域监测病虫害的次数较少，降低了对本区域植物生长现状的掌控力。还有一些森林区域病虫害较为严重，传统防治方法不仅耗费了大量的人力财力，而且防治效果不理想，甚至会给参与防治工作的人员带来生命危险。而利用无人机则可以彻底解决这些问题，利用远程遥感操作可控制无人机飞行速度、高度、方向以及药物液体喷洒速度等，对划定区域进行全方位的药物喷洒;利用无人机机翼高速旋转可以提高药物液体薄雾的穿透力，提高对药物使用量的掌控，避免重喷、漏喷等意外情况的发生，实现了防治工作的规模化与信息化。
另外，无人机在林业有害生物防治环节中的应用也加快了“四查”（疫情区域普查、外业核查、防治复查、总体督查）地理国情监测技术体系的建设速度，既让工作人员远离药物喷洒区域，提高了其工作环境的安全性与舒适性，也提高了药物液体覆盖区域的层次化，避免了因药物液体无法附着到树干等位置而降低治理效果。此外，通过加强重点区域或往年病虫害灾情严重区域的监测力度来获取该区域树木的健康状况数据，利用多次动态对比监测分析来诊断本区域树木病虫害情况，可为林业部门开展有害生物防治提供便利[3]。
4 结语
正视传统林业有害生物防治模式的弊端与漏洞，充分认识到运用无人机对提高林业有害生物防治效果的重要意义，通过提高无人机在林业有害生物监测防治环节中的使用范围与使用频率等方式来提高无人机的使用效果，能够有效提高林业有害生物防治模式的科学性，为实现林业乃至全国经济的健康发展提供基本保障。
参考文献：
[1] 张云硕，史云天，董云哲，等.农用植保无人机喷洒技术的研究[J].农业与技术，2015，35（21）：46-47.
[2] 李飞，何立平，郑明辉，等.植保无人机在勐腊县橡胶树病虫害预警监测与防治上的应用[J].福建农业，2015（8）：140.
[3] 潘洁，廖振峰，张衡，等.基于高光谱数据与网络GIS应用的森林病虫害监测系统研究[J].世界林业研究，2015（3）：47-52.
（责任编辑：赵中正）
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