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无人机技术在林业调查规划设计中的应用

程稻略
  
文理媒体号
2024年17期
醴陵市林业局湖南醴陵 412220

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摘要:为了提升林业调查规划设计工作质量,本文主要对无人机技术在林业调查规划设计中的应用进行研究,文中先分析了林业调查规划设计的作用,之后分析了无人机技术在林业调查规划设计的作用,并且提出了有效的措施,包括在森林监测、防治中的运用;在病虫害防治中的运用;在林业资源布局调查中的运用;森林执法;营造林核查,希望可以为有关人员提供参考。

关键词:无人机技术;林业调查;规划设计;应用

林业调查规划设计属于林业工作中的一部分,在工作中有效的运用无人机技术,能够打破过去的技术限制,为工作开展提供便利,减少相关人员的工作量,提升工作的高效性和精准性。这项工作比较特殊,工作环境相对较差,有一些人员很难进去的区域,危险性较大,影响了林业信息采集工作,为了改变现状,应该加强无人机技术的运用,充分发挥出其作用,基于航空摄影拍摄,高效的采集有关数据信息,为相关工作开展提供依据,不断提升工作质量。

1、无人机技术

其就是一种航空器,由动力驱动、无需人员驾驶、利用无线电遥控及自动控制飞行,能够重复利用。该技术就是指无人机用在不同类型生产及生活方面的技术。其具有较多的优势,这也让其受到了人们的关注和认可。现阶段,其已经发展成生产及商业价值较高的机械,在很多领域中均得到了有效运用,如影视拍摄、监控以及农业生产等,具有良好的应用效果。因为不用人员驾驶,体积较小,可以探测人类难以进入的地方和环境。其环境适应性较强,能够装载不同的设备,适应各种工作要求。随着技术发展,其应用领域也在进一步扩展。

2、林业调查规划设计的作用

首先,可以为造林方案设计优化及完善提供依据。在林业资源生产以及销售环节,需要依据造林方案,其关系到资源配置和发展。对方案进行完善,提升其合理性具有重要的意义。这项工作能够立足于微观层面分析林业资源情况,收集有关信息,做好整理和处理工作,在此基础上,制作数据分析图表,为方案设计奠定基础[1]。其次,能够确保资源合理利用。国内林业旅游产业得到了显著的发展,虽然促进了林业经济发展,然而产生了一些环保问题,例如林木资源浪费问题严重、植被破坏等,影响了产业的健康发展。要想合理的运用林业资源,应该重视林业调查规划设计,保证其和实际相统一,从而在确保林业可持续发展的同时,促进地方经济发展。除此之外,这项工作能够合理分析林业资源分布,得到相关数据,为资源配置和利用提供意见,高效的利用资源,防止产生浪费、重复建设等问题。最后,能够兼顾生态和经济效益。现阶段,林业资源开发管理一般利用承包方式。然而在管理工作实践中,容易产生承包项目界限模糊、天然林界限模糊的情况,这就需要落实好这项工作,清楚的划分区域,规定归属权,防止产生没有必要的问题。明确归属权,约束有关人员的行为,能够促进相关工作的顺利开展。除此之外,这项工作能够兼顾生态和经济效益。比如有目的性的建设林地,能够减轻和控制环境污染。

3、无人机技术在林业调查规划设计中的应用作用

第一,配置灵活。无人机体积较小,能够结合实际要求,配合使用不同类型的设备,从而丰富功能,执行不同的任务,适应工作要求。比如配置摄影设备,能够开展航拍工作;安装监控设备,可以跟踪监督控制相应场景或场所中的事物或者是人员;配置机械手,能够在复杂地形或高空中执行任务;如果在农业生产中运用,能够喷洒农药以及播种等[2]。第二,能够适应不同地形。因为体积较小,对动力的依赖较小,这也让其具有优秀的飞行功能,能够灵活的执行飞行任务,在不同复杂的地形中进行作业。尤其是一些人类很难到达的环境,如高空、丘陵、沼泽等,容易产生事故,而借助无人机可以避免这种问题,在复杂环境中完成一些人工无法做到的事情。评介该优势,让无人机的应用场景得到拓展,针对人员无法处理的问题和任务,可以利用无人机,提升工作效率和安全性。第三,可以提升工作精准性。在数据采集和传输中,可以借助数字技术,这也让无人机的数据采集精准度较高,不会受到人为操作影响,在测绘工作中具有显著的优势[3]。基于采集不同类型的被测目标图像、3D坐标信息,能够精准的测绘地理信息。无人机采集的信息均是数据格式,能够解决人工测绘中的误差问题,提升工作的准确性及高效性。第四,经济实用。相较于载人飞机、人工现场作业、卫星,运用无人机工作方式,遥感系统成本较低。无人机不用租借专门的场地,且平日里的维护工作较为简单。除此之外,无人机操作难度较低,人们均能使用,方便控制。在工作中应用该技术,可以减少成本。

4、无人机技术在林业调查规划设计中的应用策略

4.1在森林监测、防治中的运用

在林业工作中,森林火灾具有较强的危害性,因此,在工作实践中,要想避免和减少火灾事故,需要加强监测及防治。我们时常会看到森林火灾的资讯,造成了严重的损失,甚至是人员伤亡,不利于周围生态环境。过去在监测和防控中一般是相关人员到现场进行勘探,无法及时识别林区中的火灾隐患,且林区环境较为复杂,存在一定的危险性,导致工作难度较大[4]。在工作中运用无人机技术,人员能够操控无人机,让其到特定区域上空飞行,持续、全面的监测森林资源情况,通过拍摄画面,能够获取信息,及时了解火灾隐患,同时将拍摄图片传送给人员,人员判断图片信息,从而掌握森林资源情况和火灾隐患。若是碰到恶劣天气,在利用无人机时,应该配置红外成像系统,避免天气影响到监测工作,获取真实、完整的数据,便于人员及时掌握林区森林资源情况,明确火灾隐患。如果林区中产生火灾,人员可操控无人机飞行到上空,全面地进行监督控制,精准、高效的找出火灾位置(如图1所示),为有关人员提供信息,在最短时间内掌握火势情况,有目的性的制定救灾预案,及时控制火灾,防止其进一步加重,尽可能减少其带来的损失。可见,在工作中运用该技术,能够及时排查林区中的火灾隐患,从源头上减少火灾事故及其带来的损失,更好地保护森林资源和周围环境,充分发挥森林的效益。

4.2在病虫害防治中的运用

林业种植规模日益扩大,然而很多因素均会影响其发展,如地理、气候等,难免会产生病虫害,影响林木生长质量。因此,在林业调查规划设计中,应该加强病虫害防治工作。结合林业发展趋势,运用该技术监测病虫害情况,精准探测林木生长情况,划分异常树木,特别是变色或是枯死树木。人员借助该技术能够在一段时间内更好地掌握林木情况,辨别病虫害类型,有目的性的制定防控措施。结合病虫害高发季节、发病因素等,合理的制定处理措施[5]。有关人员可在无人机上可搭配农业喷雾器,通过这种方式喷洒农药(如图2所示),提升防治效果和效率。在防治工作中应该结合具体需求,合理的应用无人机,全面监测林区的病虫害情况,分析监督获得的结果,从而明确防治工作要点,制定科学的工作方案,从根本上防控病虫害,促进林木健康生长。

4.3在林业资源布局调查中的运用

在工作过程中,为了适应各种工作要求,人员可以将不同类型的测绘和影像设备安装到无人机上,从而提升工作效果。第一,估测森林生物量。基于调查特定森林环境中的生物量,能够为生态保护工作提供依据,过去主要通过工作人员进行操作,然而获得的信息不够完整,甚至无法确保准确性,不利于工作开展效果。首先,野生动物具有较强的敏锐力,如果人员靠近动物,即便相距距离较远,依然会被发现,之后快速逃离,加大了采集工作难度[6]。其次,野外环境比较危险,会影响人员的生命财产安全。通过在工作中利用无人机技术,可以充分发挥无人机的优势,因为体积较小,而且在上空飞行,能够减少动物的戒心,从而获得更多的信息,且因为获取的信息是数据格式,不会受到人为因素影响,可以确保生物信息的准确性,针对部分具有攻击性的生物,无人机能够在近距离采集信息,不用担心安全问题,促进工作的高效开展。

第二,估测森林蓄积量。蓄积量就是相应面积森林中的各种活立木材积总量。管理部门需要统计蓄积量,只有确保统计的精准性,才能为相关工作的开展提供依据。为了提升蓄积量调查的精准性,需要借助无人机技术。传统工作模式中,森林资源规模和面积较大,地形地貌复杂,野外工作环境相对较差,需要投入大量的资源,通过工作人员开展调查工作,导致工作效率较低,而且无法确保准确性,难免会产生误差。利用无人机进行航拍测绘,能够精准地采集相关信息,避免其他因素影响,提升工作的效率和安全性,节省工作成本。

第三,估测郁闭度。其是一个重要的指标,能够评价森林质量,在很多林业管理工作中得到了应用。过去主要通过工作人员采集区域森林郁闭度信息,安排人员到现场进行勘测,采取多元化的方式,需要投入大量的资源,而且容易受到一些因素影响,如人员的身体素质、专业性等,导致工作效率较低,无法确保精准性[7]。利用无人机技术,可以安装测绘及拍摄设备的,从而在高空对森林情况进行拍照和测绘,有效的处理采集到的数据信息,准确的计算郁闭度,提升工作效率,减少工作成本。

4.4在森林执法中的运用

这项工作具有重要的意义,但是因为监控范围较大,如果只靠工作人员监控,其精力有限,无法做到全面监测,会影响执法效果。无人机能够飞到高空,对大面积森林进行影像拍摄或者是录制视频,可以为执法工作提供便利,扩大工作覆盖范围,同时借助动作捕捉以及图像分析等软件,可以有效地分析获得的图像,准确识别违法行为,及时为执法人员提供信息,便于执法人员及时到相应位置进行处理,提升执法效率和质量[8]。基于运用无人机进行监测,可以提升执法工作的时效性及严密性,还可以设计无人机自动化监控程序,持续监督控制重要区域,及时发现、打击违法行为。

4.5在营造林核查中的运用

其是一项基础工作,但是因为建设范围和规模较大,土壤自然环境不同,导致地方林木生长态势存在差异。如果通过相关人员开展核查工作,会加大人员工作压力和任务量,无法确保工作效率和精准性。这就需要利用无人机技术,将其和影像获取及测绘技术进行结合,在无人机上配置相关设备,飞行到相应区域,测量营造林面积、记录林木生长态势信息、统计林木数量,提升工作的高效性及精准性[9]。

5、未来应用展望

第一,促进校验和数据处理中心建设。要想确保无人机运行和数据处理功能的发挥,需要建立单独的无人机遥感校验中心,安排系统维护人员,通过权威性无人机校验检测认证、技术服务支持,不断提升无人机技术在工作中的应用水平。还要建立遥感数据处理中心,基于研究开发影像自动识别以及快速拼接软件,提升无人机影像获取质量,高效的检查飞行质量,为数据信息处理提供便利,适应工作发展要求。第二,合理的运用人工智能技术。为了促进工作的有效开展,未来在工作中除了要运用无人机技术之外,还要积极的运用人工智能技术,可以和相关机构进行合作,一起研究无人机应用方面的技术难题,进一步研究高精度无人机遥感影像自动解译技术,不断扩大其应用范围,提升调查和监测的准确性。还可以基于人工智能技术上,建立健康树光谱反射图像数据库,从而精准地识别病虫害和估算生物量。第三,重视无人机配置和选型研究。过去在工作中运用无人机存在一些问题,如稳定性不足、续航能力有限等,影响了其在林业调查规划设计中的深度应用。要想改变现状,未来应该将运用重点放在配置优化、合理选型上,基于科学调整结构,减少无人机重量,通过研究开发新型材料,完善无人机性能,持续提升其稳定性,保证其在高载荷情况下依然能够发挥作用,提升续航能力。基于优化及健全技术功能,能够促进工作的高效、深度开展。

结语:

综上所述,无人机技术不断发展,在林业领域中得到了有效的运用,能够为相关工作的高效开展提供技术支持。林业调查规划设计工作侧重于了解林业整体状况、清楚归属权、确保林业建设发展、兼顾生态和经济效益。病虫害防治、火灾监测、森林资源信息调查、营造林核查等均是工作要点,通过在这些工作中运用无人机技术,可以提升工作效率和安全性,减少工作成本,提升林业调查规划设计工作水平,因此,有关部门和人员应该提升无人机技术应用意识,合理的运用该技术。

参考文献:

[1]徐亮,李绪佳,尹衡等. 无人机技术在林业调查规划设计中的应用 [J]. 中国林业产业, 2023, (11): 118-119.

[2]袁滔. 影响林业调查规划设计质量的因素及优化策略 [J]. 乡村科技, 2023, 14 (16): 128-130.

[3]胡华锋. 林业调查规划设计工作中存在的问题与对策 [J]. 林业科技情报, 2023, 55 (03): 104-106.

[4]石伟,柳菲. 林业调查规划设计中新技术应用及质量提升策略 [J]. 林业勘查设计, 2023, 52 (04): 32-35.

[5]潘军,胡远春. 林业调查规划设计中3S+无人机关键技术分析及应用 [J]. 造纸装备及材料, 2023, 52 (04): 151-153.

[6]黎祥. 林业调查规划设计促进林业生产建设与发展探讨 [J]. 南方农业, 2022, 16 (16): 104-106.

[7]陈树彪. 林业调查规划设计中3S+无人机技术的应用 [J]. 中国林业产业, 2022, (08): 87-88.

[8]潘欣. 浅析无人机技术在祁连山林业调查规划设计中的应用 [J]. 农业科技与信息, 2021, (10): 79-80+83.

[9]汤华勤, 无人机技术在林业调查规划设计中的应用. 浙江省, 浙江林信林业技术服务有限公司, 2017-11-30.

作者简介:程稻略(1971.9)男,汉族,湖南醴陵,大专,工程师,主要从事林业调查规划设计工作

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