无人机在森林资源管理中的应用探讨
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作者:陈丰惠
摘 要 我国幅员辽阔，森林面积达2亿多公顷。森林资源在陆地生态系统中占有非常重要的地位，是陆地生态系统稳定的重要保障，同时也是人类可持续发展的重要基础资源，因此，有效的森林资源管理是保障生态系统、健全安全生态格局的重要措施。结合党和国家在“十七大”报告中提出的“建设生态文明”指导思想，进行科学有效的森林资源管理也是建设美丽新中国、促进人类绿色发展的重要方法。因此，对森林资源进行有效管理是保障自然生态环境稳定，维持人类经济可持续发展的重要工作。基于此，分析森林资源的现代化管理中，无人机技术的应用优势以及应用策略。
关键词 无人机;森林资源管理;应用策略
中图分类号：F326.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.036
我国传统的森林资源管理过程中采用人工巡检的方式进行管理。这种管理方法具有人工劳动强度大、工作效率低、信息获取不准确等缺点，而且人工管理过程中存在着工作疏忽以及对部分区域管理不到位的现象，导致我国森林资源在管理过程中出现了很多问题。因此，为了进一步提高森林资源的管理效果，将无人机应用到森林资源管理中是时代发展的必然趋势和现实工作的必然需求。
1 无人机在森林资源管理中的应用优势
1.1 无人机的环境适应能力强
无人机是指无人驾驶的小型飞机，在使用无人机的过程中不需要考虑驾驶员的安全问题，因此避免了因驾驶员而导致的限制性因素。如在森林深处气候条件恶劣的地区、高风险区域，在这些人力所不能到达以及气候条件极端恶劣的区域，采用无人机能够代替人类完成相应的工作任务，在新时代“以人为本”的发展理念下实现了人员 “零伤亡”的目标。因此，无人机借助其环境适应能力强的优势，为部分特殊区域的森林资源管理作出了重要贡献。
1.2 无人机配置多元化且应用灵活
随着科学技术的不断进步，现阶段研究的无人机在自身体积、负载以及维护等多方面具有一定优势，尤其是无人机能够进行多元化配置，灵活负载完成森林资源管理过程中所需的物质，搭载多种不同的设备，完成各项森林资源管理任务。而且，现阶段的无人机多采用平台化和模块化设计，在应用其完成任务时可根据实际森林环境以及任务目标灵活进行平台调整，发挥无人机的多元配置优势[1]。
1.3 无人机获取的信息精准度较高
在森林资源管理过程中，传统的人力资源管理造成的误差较大，因为人力资源存在着严重的自主性，因此在管理的过程中具有一定困难。而借助无人机进行信息获取，具有信息准确、精准度高的重要优势。尤其是现阶段随着计算机技术、大数据、信息网络以及人工智能技术的不断发展，借助无人机设备可将4G、5G、无线电通信技术进行联合运用，从而将现场采集到的森林资源信息及时、正确回馈给数据中心，使得森林资源管理过程中的信息获取更加准确。同时，无人机还能准确地接收由森林资源管理中心发出的各项命令，结合各项命令准确无误地执行相应的森林资源管理任务。
1.4 无人机管理具有低成本高收益的优势
在进行森林资源管理过程中，对比传统的人力资源管理和传统的飞机应用，无人机的造价更低，而且在操作过程中具有操作简单、运用灵活、风险低、成本低的重要特点。而且，通过地面程序对无人机进行远程调控，可使无人机在运输、信息获取、森林资源监测以及管理的过程中充分发挥作用，完成多项森林资源管理任务，既节约了人力成本，又节约了传统管理模式中其他设备的运用成本。通过应用无人机，能够实现对森林资源的有效管理，而且在应用过程中具有低成本、高收益的优势。
2 無人机在森林资源管理中的应用
2.1 运用无人机进行森林资源调查
森林资源调查是森林资源管理中的重要内容，可以借助无人机联合森林资源测量技术、测速原理、遥感技术、抽样技术等多项技术手段，将森林资源中的树木数量、树木种类、分布、树木的生长力等多种情况进行有效调查，从而获得准确的森林资源数量，充分把握森林资源在成长与消亡过程中的动态比例关系，有效反映出某区域的森林资源成长自然条件、经济条件等，并对森林资源情况进行有效评估，准确反映出森林资源的调查结果，为林业进行森林资源经营管理提供准确的数据支持[2]。借助无人机能够对森林资源中的树干高度、树木位置、胸径、郁闭度、树叶面积指数以及树木间隙率等进行准确测量，并对森林中的生物量、树木蓄积量、覆盖率进行测量，调查森林的密闭程度、不同数目的树林组成、林地地表、DEM等多项参数，并将各项数据进行综合分析，最终建立成森林三维模型，为林业管理部门监测和管理森林资源提供数据资源。
2.2 应用无人机进行森林病虫害防治
森林资源管理过程中不仅需要详细掌握森林的各项数据资源，为森林资源的发展与规划作出指导，同时也要密切监测森林资源生长发育过程中的病虫害，对森林树木、林木种苗以及木材、竹材等进行相应的病害和虫害防治。据统计分析发现，我国森林资源在发展过程中面对8 000多种森林病虫害的威胁。在进行病虫害防治时，可以应用无人机搭载多光谱仪进行病虫害巡查和防治，有效完成森林病虫害的防治工作。借助无人机的机动能力，可以对大面积的森林资源开展无遗漏的巡查和监测，通过调整增益参数保障其在不同的光照条件下准确反射森林资源图像和相关数据，然后再将相关数据传递到森林资源的数据分析中心，进一步分析出无人机所巡查区域是否存在病虫害威胁，同时结合本地森林病虫害的防治方法和原则，对所巡查区域进行统一部署、科学治理，提高对森林资源的病虫害防治效果。通过无人机搭载多光谱仪能够准确反映出林业的生长信息，观测到树木生长区域的地理环境。同时，也可利用无人机对已经受到病虫害影响的森林资源进行农药喷洒，完成森林病虫害防治过程中的高难度、高强度作业，提高森林资源的病虫害防治效果。 2.3 应用无人机进行森林防火
森林火灾对自然资源的破坏性较大，一旦发生大型森林火灾，会对地球生态系统造成严重影响。在进行森林火灾防控过程中，借助无人机技术搭载红外和可见光高清相机，可对森林资源的重点火灾区域开展巡查，并结合无人机运用视频监控系统，构建陆空一体化森林防火体系，提高森林火灾的防治效果。当森林资源出现火灾以后，借助无人机搭载的红外和可见光高清相机能够准确了解到着火点位置、热点、火场轮廓、火场面积以及火势的蔓延速度和蔓延趋势。通过无人机的应用获取有效信息，避免了人力资源的消耗及火灾对人类生命安全的威胁，同时能够更准确、更直观、更迅速地获取相关数据，为森林灭火作出准确及时的指导，促使消防人员能够快速扑灭火灾[3]。现阶段广泛应用的森林火灾无人机预警系统主要是集红外成像技术、GPS技术、数字图像传输技术、计算机技术等多项高新技术于一体的技术体系，可在飞行至目标森林上空800～2 000 m时采用红外成像技术进行监测，完成对森林火灾的预防和监控，为林业管理提供实时数据。
2.4 应用无人机进行林业执法
当前，导致森林资源受到破坏的原因大多为人为因素，如人类的滥砍滥伐造成森林资源急剧减少、人为因素导致森林资源出现火灾等。因此，在进行森林资源管理过程中，应进一步完善林业执法途径，提高执法效果，防止人为破坏对森林资源造成影响。可通过应用无人机来进行森林资源巡查，帮助森林公安及时制止和纠正森林违法行为，有效提高森林资源的管理效果。通过无人机可以进行定位跟踪、高空喊话、警告制止等，辅助林业工作人员阻止相关的破坏森林资源的行为。此外，借助无人机进行航拍，还可以测量盗伐树木的面积和株数，及时发现毁林占地等行为，为森林资源管理提供及时有效的信息。
3 结语
无人机是集遥控技术、远程监控技术、红外设备以及通信技术为一体的新型设备，具有轻小、便携、飞行稳定、云台承载灵活等多种优势，将其应用到森林资源的管理中能够充分弥补传统管理方式的不足，尤其是对于森林资源的调查、造林面积的核查、森林防火防灾以及森林执法方面具有应用灵活、效率高、获取信息准确、成本低的重要优点，将其应用到森林資源管理中具有显著的应用优势。
参考文献：
[1] 张园，陶萍，梁世祥，等.无人机遥感在森林资源调查中的应用[J].西南林业大学学报，2011，31（3）：49-53.
[2] 李志美.无人机在林业调查中的应用探索[J].绿色科技，2018（21）：153-154.
[3] 唐晓宇，岳成敏.无人机在贵州省国有龙里林场森林防火中的应用[J].绿色科技，2019（11）：165-166.
（责任编辑：赵中正）
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