无人机技术在国家储备林建设项目的应用

覃思泉

(广西壮族自治区国有三门江林场,广西 柳州 545006)

关键字：无人机技术；储备林；应用情况

1.无人机技术相关技术

1.1 新型技术，具有无限潜力

无人机应用技术作为一项新兴专业，具有持续工作时间长，生命周期长等优点，不仅在航拍方面，在其他方面也担任着各种各样的工作。尤其是随着5G技术的发展，使无人机的应用空间得到进一步的提升。而无人机在应用中主要担任地形测量、航拍定位等任务，而这些任务的实施都离不开移动通信技术的发展。5G在前四代移动通信网络技术发展的基础上，将速度进行更进一步的提升，所以借助5G的高速传递的特性，帮助在任务过程中能够及时有效地传递定位。在第五届全国林业信息化工作视频会上广西地区通过无人机设备拍摄的照片的像素较高，能够对拍摄事物有一个较高比例的还原。在国家的各项科技发展会议和大赛中，无人机也有很大的出场率，说明对于科研人员来说无人机技术也有很高的吸引力，并且很有希望成为科技研究中的热门研究技术。

1.2 消费市场扩大促进技术提高

当前的无人机市场正在由消费者层面转向工业层，这也就意味着当前的无人机市场正在由个人的、休闲的转向企业的、流程化的工具。这项转变对无人机市场最大的影响在于无人机市场的产业化生产成为可能，可拥有更多的消费群体，更大的消费市场。这项转变促进无人机技术及制作工艺有所改进，在一定程度上降低了无人机制造门槛和使用门槛。促使无人机技术发展与市场需求之间形成一个有效良性循环。对于一项新型技术而言，没有什么比技术的提高更为重要了。由于无人机技术太过于新型，因此我国与其他国家的无人机技术基本处于一个相对一致的位置。因此有很大机会成为无人机技术的领先国家。从国家和社会层面上讲，重视无人机技术的发展也有利于科技强国目标的实现。而根据目前发展来看，当前市场对无人机技术的影响已经很大程度上促进了其他行业对无人机的应用。

1.3 信息获取能力高，具有较高的灵活性

无人机作为一种现代化信息获取手段，具有较高的机动性。在相关行业尤其是林业信息获取中具有其他信息传递手段所不能比的优势。在如今5G技术的加持下，其信息获取能力得到进一步的加强。因此当前的无人机技术应用中具有最强势的优势。除此之外，由于无人机应用的层面增加，导致无人机技术为了适应市场的需求，对研发技术及制造工艺做出了一定的改进，所以如今处理基础的通信功能，无人机在特定的行业中具有特别的功能。尤其是在军队训练的应用中，不仅能为信息传递提高有效的帮助，还能在日常的训练中作为靶机帮助空中的射击训练及战术设定，帮助相关工作的开展。以至于出现虽然都是无人机，但实际的功能却各有千秋并且具有灵活性。

2.国家储备林建设项目

我国虽然国土面积辽阔，但是由于人口众多，很多资源尤其是森林资源长期处于资源缺乏、供求矛盾突出的情况。此前为了缓解供求矛盾，采用进口的方法。但是由于需求的增加，木材的进口量增加至50%并且仍有上升趋势。这对我国木材市场安全十分不利，因此为了解决我国木材供应不足的问题并且保证市场安全。党中央、国务院在《生态文明体制改革总方案》《国家“十三五”规划纲要》中提到开始国家储备林基地的计划及确定实施基地，希望能够借此增加我国的木材自给能力。就广西本地而言，由于地处亚热带，对于种植树木有明显的区域优势。具有利用生长环境的自然条件，并且具有丰富的森林资源，林木生长快，是南方地区很重要的森林区域之一，建设国家储备林基地有优势、有基础、有潜力。对于推动国家储备林计划，并且原始林进行保护和维护以及推进生态环境的改善，推动森林资源质量的增加帮助木材的生产以此促进木材供需关系的缓和，最终维护国家木材市场的安全，完善林业生产链，促进当地乡村发展具有极其重要的作用

2.1 国家储备林建设规划范围

在国家储备林建设中，由于所需种植树木较多，因此此次规划设计的范围较广。在这次的计划中一共涉及全区共14个市共81个县（市、区）及14个区直林场和2个国有企业。

2.2 指导思想及基本原则

在本次的国家储备林计划中坚持习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，践行“绿水青山就是金山银山”的环保理念，紧紧围绕着关于建设生态文明示范区、美丽广西的战略部署，以建设全国国家储备林核心基地为目标，新造高效林、改培现有林、抚育提质量三管齐下，对当地树木种植种类结构进行优化，提高地区林木质量，为推进林业现代化建设、广西地区的生态文明及经济发展做出贡献。在政府的帮助下顺应市场的发展，使储备林最终服务于市场；坚持科学的原则对储备林的规划进行合理的布局，促进储备林科学合理的发展，最大效率地促进储备林项目的实施；坚持统筹兼顾，长短结合的原则，实现储备林短期计划长期发展；坚持科技引领，示范带动原则，促进储备林计划的现代化，以实现长期发展。

2.3 建设布局，建设内容和任务

在现有的林木资源情况下，结合规划造林树种的产区区划，以行政区为单位，在对当地的自然生态条件和经济发展状况进行一个深入地了解后，依据“因地制宜、适地适树、重点突出、统筹兼顾”的原则，分为桂南、桂东、桂西、桂北、桂中这五个主要国家储备林建设区域。各基地布局按照生态区位、区域特点，根据当地的情况和经验，对建设种植重点树木进行规划。

建设内容包括集约人工林栽培、现有林改培、抚育及补植补造、现有林收购培育和现有林收购储备等工程，适时划定国家储备林。

集约人工林栽培：集约人工林栽培面积93.71万公顷，按培育周期分，10年以下工业原料林面积50.80万公顷，11-30年中周期用材林面积22.90万公顷，30年以上长周期大径级用材林面积20.01万公顷。

现有林改培：实施现有林改培面积45.82万公顷，按培育周期分，10年以下工业原料林面积33.76万公顷，11-30年中周期用材林面积7.19万公顷，30年以上长周期大径级用材林面积4.87万公顷。

抚育及补植补造：实施抚育及补植补造面积47.63万公顷，按培育周期分，10年以下工业原料林面积1.97万公顷，11-30年中周期用材林面积26.32万公顷，30年以上长周期大径级用材林面积19.34万公顷。

支撑体系建设：种苗保障；林区消防、树木的日常养护、营林道路、科技支撑体系、资源监测体系和监管系统。

国家储备林划定：选择划定范围，制定划定条件和标准，落实划定任务。

3.当前应用情况

国家储备林计划的提出以来，广西凭借自身优越的自然环境和地理位置，在国家储备林计划的执行中表现优秀。基于广西地区对于储备林工作的执行情况，将继续进行一系列储备林相关的重要项目的建设，促进林业全产业链的发展，成为全国重大的国家储备林核心基地。

3.1 主要的应用场景及其优势

在前期的规划工作中，无人机技术主要应用于地形勘探和无人机测绘。一些无人机飞行设施加上雷达的帮助可以实现路基的检测、地区深层岩石的检测、地区断裂带、地下水源情况的研究等。为林区的建设规划提供可靠的信息来源。除此之外，搭乘雷达的飞行器可以帮助紧急情况下的探测，例如灾难后的情况检验，同时搭配地面管理相关软件还可以帮助控制中心远程进行决策，无人机的高机动性可以在空中对林地不同角度不同时间的拍摄记录，推测地面情况。在初期林区建设过程中给予足够的支持。

无人机在测绘方面也发挥着重要的作用，由于具有机动灵活、工作效率高且作业精细准确，具有较低的工作成本、适用的业务范围广、设备生产周期短等特点，在地形崎岖等地方具有明显的优势，由于无人机和拍摄技术的发展，使无人机技术在信息获取等方面的能力提高，为储备林计划提供足够的当地地形信息。

我国每年农药中毒人数有10万左右，而无人机技术的应用可以有效减少这一情况。现在无人机在树木生长检测、生长药物喷洒以及林区野生动物生存情况进行检测，对于林区面积广阔，生物数量繁多的地区，无人机技术的应用与普通的传统人工检测相比，能够减少工作时间以及成本。在储备林的养护方面，由于无人机技术的低成本性和高机动性，能够在日常 药物喷洒，生长情况监测等工作中发挥一个较好的作用。

除了植物的生长检测和日常养护工作外。基于无人机在空中机动的情况，能够帮助林场工作人员除了检测植物生长的情况外，还能更好地了解林场整体的情况。对于林场来说，除了树木的生长和日常的维护，还有一个很重要的环节就是预防盗砍盗伐。无人机本身机体较小，加上工作区域在空中，不易被发现。无人机中配备的高像素相机可以进行不间断地连续画面拍摄，加上5G技术实现实时信息传递。若发现不法行为，可以实现事故现场与控制中心的视频画面传输，及时帮助指挥者进行科学的决策和判断。

在林区工作中，保护林区生物也是重要工作之一。如今无人机设备尤其是多旋翼无人飞行器可以有效地对野生生物的保护情况进行检测，由于无人机可以实现高强度工作，不会对野生动物的生活造成干扰，并且拍摄空间很高，除了空中拍摄，还可以利用机载红外线成像摄像仪在夜间工作。正因为这个原因，无人机设备在野生动物保护中发挥着不可替代的作用。与此同时在取证调查，对不法分子的行为进行预警威慑，对不法分子进行跟踪等工作中也发挥了重要作用。

3.2 无人机技术当前应用不足

3.2.1 电量问题

前文中提到无人机具有机体小巧，机动性强的特点。这一特性也就决定了无人机的电池储存量小，导致无人机续航性缺陷明显。对于林业任务来说，具有较高续航能力是很重要的能力。林区面积大，任务多且出现复杂问题。若在任务处理过程中，出现电量不足的情况，不仅有可能为任务的完成造成困难，并且还有可能造成飞行机体的损坏。

3.2.2 存在单点失效性

无人机由于其特性，个体任务局限较多。为了解决这个问题，在实际的应用过程中需要大量的无人机共同进行作业。所以将无人机工作的情况局限于适应群体作业中。而较为精细的个体作业却有较多的缺陷。那么在无人机购买和维修中，需要为此备足预算。这样也就为整个计划造成了极大的压力。

3.2.3 自卫能力弱

无人机技术主要应用于探测侦察及日常养护。但在预防树木防盗时，遇到高级装备的不法干扰，容易在侦察过程中遇到袭击。不仅对林场造成经济损失，还是很容易阻碍正常任务的进行。由于无人机设备的复杂性，在维修过程中也需要大量的人力财力，对林场来说也是一笔不小的负担。

3.3 解决建议

改进无人机制作工艺，减少制作和维修的经费，通过降低成本来降低价格，促进无人机设备的大众化。由于电池储存电量是有限的，所以可以尝试使用其他电能进行充电，例如风能和太阳能等新型能源。最后由于一般无人机增加防卫功能的收益不高，可以通过无人机制作材料的改进，增加无人机设备的抗打击能力。同时降低无人机设备的维修频率。

4.总结

无人机技术作为当今新型技术之一，从诞生开始就受到人们的广泛关注。随着现代科技的发展也越来越多地应用于各行各业之中。对于国家储备林计划来说，应用无人机技术，能够有效地帮助计划的前期施行和森林种植、成长过程中的养护和防卫。能够在一定程度上帮助国家储备林计划的长期开展，为我国林业市场安全和林业现代化提供基础和保障。但是由于无人机技术目前仍处于早期发展阶段，因此，其技术和制造仍有上升空间。而这些问题对于无人机技术的广泛应用具有极其重要的参考价值。因此本文中针对在储备林中无人机设备容易出现的问题进行分析，并提出一些建议，帮助无人机技术在国家储备林计划中发挥更多的作用。

如今，国家储备林计划的实行已经对国内市场对木材的需求有一定的缓解。但是，为了国家林业市场的长期健康发展，必须对国家储备林计划进行改善，以促进木材的高效生产。为了达到这一目的，科技化的生产及科学管理必不可少。而无人机技术的引入就是重要内容之一，而在实际的应用过程中，但就广西地区而言，由于无人机技术的应用，目前广西储备林计划实施地很顺利，已经成为国内储备林优秀实行地区。

为了能过更好地实行储备林计划，推动林业促进省内相关产业的发展，完善林业生产链，对无人机技术的改善尤为重要。因此本文总结了当前无人机的应用情境和当前不足，希望对未来的发展有所帮助。