无人机遥感技术在林业资源调查与病虫害防治中的应用研究

于凤霞

摘    要：病虫害是影响林木正常生长的重要因素，我国长期以来缺乏有效的治理手段，防治效率低下。相关工作者需要创新林业资源调查与病虫害防治方法，充分运用无人机遥感技术开展各项工作。主要围绕无人机遥感技术的相关概述、无人机遥感技术的应用现状进行了分析，以为相关工作者提供一定的理论参考。

关键词：无人机遥感技术;林业资源调查;病虫害防治;应用

文章编号： 1005-2690（2021）03-0103-02       中国图书分类号： S757.2;S763;TP79       文献标志码： A

1   无人机遥感技术的相关概述

1.1   无人机的概念

无人机是无人驾驶飞机的简称，使用者可以利用无线电遥控设备对无人飞机进行相应的控制。无人机主要包括多旋翼无人机、无人伞翼机、无人直升机、固定翼无人机等，不同的无人机有着相应的应用优势，可以满足多领域的工作需求。技术人员需要预先设置航行路线，操纵无人机进行自主飞行，拍摄相关画面和视频。随着无人机技术的快速发展，越来越多的企业和个人开始利用无人机来开展工业、林业和服务业活动，无人机市场也取得了快速的发展[1]。

1.2   无人机遥感技术特点

首先，无人机遥感技术具有较强的环境适应能力。用户可以克服一定的客观因素，在较为恶劣的情况下操纵无人机进行环境勘测，例如核生化覆盖区、重灾区等。并且无人机小巧便携，搭载了智能系统，可以为用户提供人性化的操作体验。同时，无人机配置灵活多样，能够根据任务类型配置不同的设备，适应各种各样的任务需求。技术人员可以采用平台化、模块化的设计模式，对无人机的任务模块进行灵活调整，從而完成相应的勘测工作。另外，无人机获取信息快速及时，能够通过4G、5G通信技术将现场采集到的画面及时发送到指挥中心，便于用户快速了解环境信息。

1.3   无人机遥感技术在林业领域的应用优势

1.3.1   有利于控制用药量

林业工作者在进行日常的病虫害防治工作中，为了保证植物的生长情况，需要精确控制用药量。借助无人机遥感技术，技术人员可以制定更加科学的林业发展方案，并高效开展各项作业。

1.3.2   有利于实现集约化的农业生产

为了充分提升资源的利用效率，提高农业的生产规模，相关工作者要应用更加先进的生产设备和生产技术进行病虫害治理[2]。无人机遥感技术可以缩短巡检时间、提升产品质量、降低生产成本，具有更高的经济效益。除此之外，无人机遥感技术能够降低农药残留，避免对土壤和水源造成污染。

1.3.3   有利于保障人身安全

无人机作业可以通过远程控制来实现，不需要专业的飞行员，极大地降低了林业保护成本，避免化学农药残留物对工作人员造成危害。同时，无人机的喷雾效率高，作业效率是普通喷洒机械的3倍以上，能够有效应对大规模病虫害等突发情况。

2   无人机遥感技术的应用现状

2.1   森林资源调查

森林资源调查主要是以林地范围内植物生长情况为对象所开展的调查活动，相关工作者要及时掌握真实的林业资源信息，对各类植物的数量、质量等情况进行较为全面的了解，从而制定科学有效的林业政策。林业资源调查主要分为全国林业调查、规划设计调查和作业设计调查等。相应的工作人员要处理繁杂的林业资源信息，因此需要利用无人机遥感技术、卫星遥感技术等先进手段开展工作。无人机遥感技术操作灵活，受环境因素影响较小，可以获得高分辨率的影像画面。技术人员利用无人机能够对林区的地形、面积、树种进行有效的调查分析，极大地提升了工作效率。

2.2   造林面积调查

造林面积是衡量林业生产的重要指标，林业工作者要对造林面积进行精确计算，从而综合评估林业工程的质量，并制定针对性的政策。无人机可以进行长时间的低空飞行，可以对湿地、沙化水土流失严重和荒漠化等地区进行造林面积核查。技术人员通过无人机遥感技术结合计算机软件，能够精确核查所调查地区的植物生活率、保存率和造林面积，从而获得有价值的参考依据，便于日后的林业养护工作。

2.3   森林防火救灾

森林火灾会对森林生态系统带来严重的破坏。受人为因素和自然因素的影响，森林地区容易发生火灾，并且火灾具有较强的破坏性，蔓延速度快。传统的森林火灾救援方式需要消防人员抵达现场，利用水枪、水车等设备进行灭火处理，但是由于距离较远，火势凶猛，很容易威胁到消防人员的人身安全。无人机遥感技术可以实现更加安全高效的森林火灾救援工作，技术人员利用无人机的红外相机设备可以第一时间了解森林火情，制定有效的救火方案，将火灾扼杀在萌芽状态。同时，无人机红外成像可以穿透烟雾，对有生命特征的物体进行跟踪观察，对保护野生动物有重要意义。

2.4   病虫害防治

目前，我国常见的森林病虫害防治方法有喷洒农药、昆虫网诱捕等，效率较低，防治效果有限，并且所使用的化学农药会对人体和自然环境造成一定程度的危害。林业工作者利用无人机遥感技术，可以对林业生产环境中的森林资源进行精准检测，了解各类林木的生长状况，结合大数据、人工智能等先进技术，对植物的受灾程度、受灾原因进行分析，从而制定科学有效的防治方案，节省农药喷洒量，提高林业工程的综合效益。

3   无人机技术在林业工程中的应用途径

3.1   完善林业资源调查的工作标准

目前，无人机在各个领域有着较广泛的应用，我国无人机制造技术处于世界领先水平，但在林业工程领域中还存在一定的缺陷。因此，相关技术人员要优化无人机的功能设计，提升续航和稳定性，根据林业调查技术标准，对无人机进行针对性的功能设计，要针对不同地区、不同类型的勘测任务，规定具体的无人机勘测作业参数和操作流程。

3.2   加强对病虫害的影像拍摄

林业技术人员在利用无人机遥感技术进行病虫害防治时，要重点对病虫害暴发区域进行航拍监测，提高防治效率。对于一些不便于人工监测的区域，要充分发挥无人机技术环境适应力强的优势，了解该区域病虫害的发生规律和原因，根据病虫害防治经验，制定长期有效的防治方案。技术人员可以通过各类宣传平台，对监测结果进行分享，让当地的林业部门及时了解防治工作的进展情况，从而采取有效的措施治理病蟲害。

3.3   制定科学的病虫害防治方案

由于森林病虫害防治工作是一项复杂的系统性工程，涉及领域较多，需要林业工作者制定科学完善的防治方案，要根据目前无人机航拍的技术特点，结合拍摄的资料进行方案研究。林业部门要牵头组织成立病虫害防治专家小组，分区域开展针对性的防治工作。要定期走访各个区域，了解实际的效果，确保病虫害防治的全面有序进行。对于一些植被茂密、地形陡峭的区域，林业技术人员可以利用无人机进行农药喷洒，通过这种远距离喷洒作业的方式对特殊区域进行重点防治。技术人员要根据喷洒作业要求，调整无人机飞行高度和用药量。要灵活运用无人机旋翼产生的气流来提高药剂的穿透效果，保障农药的喷洒均匀。与传统人工喷洒作业相比，无人机喷洒农药效率更高，每天可防治20～33.3 hm2林区，并且节省了人力和物力成本。

3.4   加强无人机培训工作

无人机遥感技术是一项新兴的技术，在推广过程中，需要林业部门组织专家开展相应的培训工作，要确保工作人员能够熟练掌握无人机的使用技巧，可以根据林业保护工作的要求，使用无人机进行农药喷洒，提高病虫害防治效率。林业技术人员要具备较高的职业素养，在防治过程中积累相应的工作经验，挖掘无人机的应用潜力。同时，要组建专业的林业调查队伍。各级林业部门要加强对专业队伍培育工作，有针对性地培养专业技术骨干，提高技术人员的无人机操作水平。

3.5   加强对无人机技术的深入研究

尽管我国市场上存在各式各样的无人机产品，但是无人机的勘测能力还有待进一步提升。大多数无人机电池只能够支撑30 min左右的续航时间，并且无人机材质强度较低，在勘测过程中容易受到环境的影响，难以保证喷洒路线的精准程度。因此，相关技术人员要对无人机进行全方位的创新优化，提高无人机的巡航检测能力。同时，各领域的技术人员要研发更加智能化的移动操作平台。林业保护人员可以通过手机APP等软件灵活控制无人机设备上升悬停、自主飞行、航线规划，借助GPS功能躲避障碍。技术团队要保证操作平台的可靠性和兼容性，适应更加多样的移动操作终端设备。

综上所述，与传统技术相比，无人机遥感技术能够提升林业保护工作的效率，其中的红外相机、高清相机等设备可以拍摄更加完整清晰的影视图像，为相关工作者提供决策依据。为了充分发挥无人机遥感技术在林业保护领域的优势作用，技术人员要灵活掌握无人机的操作技巧，挖掘无人机的应用潜能，制定标准化、规范化的林业资源调查与病虫害防治流程和方案，从而实现现代林业的可持续发展。

参考文献：

[ 1 ] 王晓刚.植保无人机施药对农作物主要病虫害的防治效果[J].林业工程技术，2018，38（32）：50.

[ 2 ] 马锐.多旋翼无人机在林业生产病虫害防治的作用及趋势[J].农机使用与维修，2019（10）：98.