无人机在林业中的应用

1、    无人机在林业中的应用    摘 要：在林业中应用无人机能够有效的对林业信息进行监测，并且提高信息的精准化，其与传统林业监测方法相比，获取的影像数据分辨率更高，尺度和内容更多。将林区作业水平科学化和智能化，能够促进林业建设的发展。本文首先简单介绍了无人机在林业中的应用，然后分析了无人机在林业应用中存在的主要问题，以期为林业的可持续发展提供参考。关键词：无人机;林业;应用无人机是一种能够携带多种设备、有动力、能够执行多种任务以及能够重复使用的现代化航空飞行器。无人机遥感是遥感技术与无人机的结合体，它综合了传感器技术、通信技术、无人驾驶飞行器技术以及g

2、ps定位技术，其与传统的航空拍摄相比，成本更低、耗损更少。因此，在林业中应用无人机，能够节约人工成本，并且对林业生产管理的各个环节进行全方位的监测，有效的控制和预防林区发生自然灾害等现象，降低林业生产的经济损失，促进林业的可持续发展。一、无人机在林业中的应用（一）森林防火在林业发展中，森林火灾是影响林业生产的主要灾害，而无人机应用在林业中最多的就是对森林防火的监测。一般来说，原始森林的占地面积比较广阔，但是交通却不便利，传统人工巡检方式，劳动强度大，效率低，且信息获取不准确，而卫星对森林资源的信息获取，获取周期相对较长，获取成本相对较高。另外，也有林业管理部门采用飞机巡护的模式对森林进行监控，

3、其反应速度快、巡视的面积大、有效率高，但是其存在成本过高、设备陈旧等问题。应用无人机就能够有效的避免上述问题，其利用传输设备和摄影设备对森林进行侦查和探测，然后通过微波信号将搜集的信息传输到地面，让工作人员及时、仔细的看清火场情况，防止森林火灾的发生。但目前，我国应用无人机在森林防火领域还不够普遍，很多不利条件制约了无人机的应用，如缺乏夜间航行、森林航空消防覆盖面窄、监测体系不完善等问题，严重影响了实际工作的需要。但也还是有很多成功的案例，例如，在2013年时我国内蒙古大兴安岭根河航空护林站采用z5型无人机进行防火监控，并取得了显著的效果;2019年，在北京的密云、平谷地区发生的森林火灾中，采

4、用北京零度智控的zt-3v复合翼无人机积极响应，飞抵火灾现场上空侦察火情，快速控制了森林火情。在2020年四川凉山森林火灾中，中国移动产业研究院第一时间迅速调集无人机赶往现场，利用5g、ai等技术助力现场救援，为火灾提供了持续的救援支撑。（二）资源调查森林资源调查一直都是林业发展的主要工作内容，例如二类调查，如果是采取人工的方式到实地去进行调查，则会提高人力和物力的投入。而很多航天遥感数据的分辨率又不高，缺乏精准性，另外还受到天气的影响，如果是对小区域的林区进行调查，采用航空遥感又比较浪费资源。采用无人机对森林资源进行调查就能够避免上述问题，根据当地林区的需要来设置飞行的高度、区域以及航线等。

5、另外无人机在伐区设计、林地受灾等方面也有非常多的应用，比如台风、火灾、地质勘探等林地调查方面，也发挥了积极的作用。樊仲谋等人专门针对无人机航测技术在森林资源调查中的应用进行了研究，在福建省建瓯市墩阳林业采育场分别进行了传统调查和无人机调查，结果显示，无人机的调查能力和调查效率远远优于传统调查法。所以说，无人机具有实效性强、高分辨率等优势，能够有效减少成本的投入，减轻调查人员的工作量，进而能够提高森林调查的效率和质量。（三）有害生物防治目前，我国在对林业有害生物防治采用的主要方法就是人工地面调查，这种方法调查的周期比较长、成本也比较高、工作人员的工作量也较大，从而降低了工作效率。我国利用遥感技术

6、对森林病虫害进行监测也实行了有段时间，但主要是采用gps定位技术结合航空摄影技术进行监测，其空间的尺度比较大，不能具体定位到每棵树。2014年李卫正等人采用无人机遥感技术以及数字摄影测量软件，能够快速的标记病死树木的位置，为后期的工作提供了技术支持。在林业中对病虫害的防治工作主要采取电动或者手动施药机以及各类高扬程车载喷雾机，但由于树木的高度超出了施药范围，从而导致防治的效果不佳。因此，有人会采用飞机施药的方式对大面积森林进行病虫害的防治，但容易受到使用地点、升降场地等因素的影响。另外，由于飞行的高度较高，施撒的农药量较大，对空气和土壤造成一定的污染。而采用专业化的无人机对林业有害生物进行预测

7、和防治，能够提高施药的精准性，从而提升防治的效果，还能够很好地降低成本的投入，是當前林业发展的必备保障。无人机撒药除草在有些地区也开始应用推广，大大提升了除草效率。二、林业中应用无人机存在的问题（一）监管机制亟待完善对无人机进行合理地调控和监管是我国乃至全世界空用监管部门的主要工作和挑战。我国民用航空局自2009年以来对民航行业的规范和管制起草了多个相关法律规章制度，同时对飞行安全进行监管，比如2009年发布的民用无人机空中交通管理办法、2016年民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法等。目前，影响无人机技术推广的主要原因就是我国相关部门的管制和监督，虽然我国在无人机方面的研究和应用比较晚，但

8、是在认证和监管方面取得了一定的成绩。对于林区而言，不仅要保证工作质量和效率，还要保证检查过程的安全性，因此，建设完善的无人机遥感飞行的指导性法律规章制度，对操作人员进行严格地评价和监管是当前林业部门的主要工作。（二）受环境的影响较大林区的环境一般都比较复杂，从而加大了无人机飞行稳定性的挑战。无人机的体积较小，重量较轻，抗风性能较差，但是在实际的飞行中，不可避免会遇见大风，从而导致无人机出现颠簸、倾斜等问题，严重的还会出现检测设备失灵等现象。另外，无人机的飞行环境分为林冠下和林冠上，林冠上的飞行条件较好，但由于林冠下的光照条件差、环境气流特殊、障碍物密集等因素，严重限制了无人机的飞行控制能力。（

9、三）续航能力以及通讯范围受限林用无人机的质量以及负荷是影响无人机续航能力的主要因素。无人机的续航时间一般在5min30h之间，无人机平台与地面控制台的通讯距离在数米至数千米之间，但是在实际的应用中，无人机的飞行能力有限。针对这一问题，很多研究者采用无人机系统编队的方式来减少续航因素所带来的影响，但对后期的处理又带来不确定因素。另外，由于林区需要作业的面积比较大，无人机承担载荷的能力过低、续航时间短、通讯距离短等问题会降低无人机的实用性，从而阻碍了无人机在林业发展中的应用推广。三、结束语我国森林面积广阔，在开展林业信息检测以及实地作业中的工作量较大，与传统检测手段相比，无人机具有成本低、效率高等优势，能够为林业检测提供更精准的数据。目前，林业生产中应用无人机的范围越来越广泛，主要应用在森林防火、资源调查、有害生物防治等方面。但是其在应用的过程还存在诸多的问题，例如管理机制不够完善、无人机受环境影响较大以及续航能力和通讯范围受限等问题。因此，要加强无人机在林业中的应用和推广，不断地创新和累计经验，提高无人机在林业领域的应用水平，促进林业生产的可持续性发展。参考文献：1张军国，闫浩，胡春鹤，等.无人机在林业中的应用及前