李 維
(山東省無棣縣水灣鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務站,山東濱州 251902)
近年來,因為我國林業(yè)資源狀況不斷惡化,所以國家加重了對林業(yè)資源的保護力度,對林業(yè)管理工作的技術(shù)和資金投入不斷加大,各式各樣的新型高科技技術(shù)都被充分應用于林業(yè)管理的工作中。而其中無人機遙感技術(shù)的應用是到目前為止對于林業(yè)資源管理和病蟲害防治最為有效的一種。
無人機就是無人駕駛飛機的簡稱,無人機遙感技術(shù)即綜合利用先進的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應用技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、智能化、專用化快速獲取國土資源、自然環(huán)境、地震災區(qū)等空間遙感信息,且完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應用分析的應用技術(shù)。近幾年來,隨著無人機遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,對林業(yè)資源調(diào)查和病蟲害遙感監(jiān)測的應用也逐漸展開。以往應用的衛(wèi)星遙感技術(shù)因為存在諸多局限性,已無法滿足現(xiàn)在對于林業(yè)資源調(diào)查和病蟲害防治的需求。相比較而言,由于無人機飛行高度低、飛行控制方便,無人機遙感技術(shù)具有機動、快速、成本低等優(yōu)勢,使其更具優(yōu)越性。
以往傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查方式有人工巡邏調(diào)查、衛(wèi)星遙感監(jiān)測調(diào)查和載人飛機調(diào)查,其中人工巡邏調(diào)查方式有著很多的弊端,不僅勞動強度極大,效率極低,而且還存在著巡檢人員的技術(shù)水平或高或低問題,進而導致林業(yè)資源的信息獲取不夠準確。衛(wèi)星遙感監(jiān)測調(diào)查技術(shù)雖代替了人力,但是仍然存在著操作系統(tǒng)復雜、系統(tǒng)龐大、獲取周期過長、效率不夠高等諸多的缺陷,滿足不了林業(yè)管理部門對于實時監(jiān)控林業(yè)資源的工作需求。后來運用到的載人飛機調(diào)查技術(shù),雖然提高了工作效率、降低了工作周期,也基本能夠滿足林業(yè)管理部門對于實時監(jiān)控林業(yè)資源的需求,使得林業(yè)資源調(diào)查工作更加精簡,但是載人飛機的投入成本和維修費用極高,不能夠讓它成為日常實時監(jiān)控林業(yè)資源的手段。
林業(yè)病蟲害發(fā)生的時期和種類都不同,這就導致了很多的林業(yè)資源受到或大或小的損害,因此,對于林業(yè)病蟲害的調(diào)查監(jiān)測和防治,是林業(yè)管理中必須執(zhí)行的工作之一。
2.2.1 傳統(tǒng)的病蟲害調(diào)查方式的局限性
(1)傳統(tǒng)地面方式 目前,我國林業(yè)管理中的病蟲害數(shù)據(jù)采集工作大多是由植保工作者前往實地調(diào)查和取樣,這樣的傳統(tǒng)人力方法存在著繁重費力、耗時久、效率低下等問題,由于此方法具有較大的主觀片面性,易出現(xiàn)誤差,進而導致對林業(yè)資源病蟲害調(diào)查結(jié)果不夠嚴謹。
(2)實驗檢測方式 傳統(tǒng)的實驗檢測方式也需要人工采集為基礎,依據(jù)林業(yè)資源的實際生長過程進行觀察和實驗,這樣一來,會使植保工作變得特別繁瑣,而且還可能會因為大量采集植株樣本而對林業(yè)生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。
(3)星載、機載平臺調(diào)查監(jiān)測方式 機載和星載平臺全天候作業(yè)能力不夠強,采集動態(tài)數(shù)據(jù)的準確性較差,極易受到氣候、空間分辨率等影響,致使數(shù)據(jù)獲取的過程繁瑣復雜,成本較高,失誤率也較高,難以滿足森林病蟲害詳細的調(diào)查監(jiān)測需求。
2.2.2 傳統(tǒng)的病蟲害防治方式的局限性
我國目前采取的病蟲害防治措施主要就是昆蟲網(wǎng)誘捕、性引誘劑誘捕、黑燈光誘殺和人工噴灑農(nóng)藥。隨著我國林業(yè)資源的逐年增加,再加上本身氣候條件的變化多樣,林業(yè)病蟲害程度也逐年增強,且病蟲害覆蓋面積也有增加的趨勢,在此條件下,傳統(tǒng)的病蟲害防治方式凸顯出劣勢。
眾所周知,林業(yè)資源中的森林資源可以防止水土流失,但森林有時候出現(xiàn)旱澇情況也是不可避免的,因此林業(yè)資源管理的工作人員也需要時刻監(jiān)測林業(yè)資源中的水文情況,了解林業(yè)資源中水文的動向,而無人機遙感技術(shù)可以帶回特別清晰精準的影像,相對于人工或者有人駕駛飛機的方式,要更加的安全、高效,且實際可操作性高。
林業(yè)資源是國家級的重要資源,林業(yè)資源的蓄積量是林業(yè)管理部門必須實時掌握的一項重要指標,只有了解這一指標,才能更好地進行林業(yè)資源管理的下一步規(guī)劃。無人機遙感技術(shù)傳回來的高清影像資料,非常直觀地體現(xiàn)出林業(yè)資源的各項指標狀態(tài),通過觀察該影像,林業(yè)資源管理部門的工作人員可以實時準確的分析和對比各項指標的各種變化,相對于從前以人力去調(diào)查相應生物情況的方法,無人機遙感技術(shù)要更加的方便和快捷,質(zhì)量更高。
林業(yè)的生態(tài)變化是整個林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)變化的基本反映,是整個林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)縮影。了解林業(yè)的生態(tài)變化,就可以掌握林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)的變化。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定對于林業(yè)系統(tǒng)是最重要的一項指標,如果生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,整個林業(yè)資源的各項指標都會發(fā)生翻天覆地的變化。無人機遙感技術(shù)可以通過樹木的病蟲害現(xiàn)象返回圖片便于工作人員觀察林業(yè)資源生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)現(xiàn)象,并有利于工作人員在了解情況后盡快地采取補救措施。這推動了林業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展,并且對維持林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了至關重要的作用。
林業(yè)的病蟲害防治顧名思義就是指對林業(yè)資源中的樹木的病蟲害進行預防和治理。我國林業(yè)資源的病蟲危害相對于其他國家實屬嚴重,一共有上萬種病蟲害的類型,這給林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來了嚴重威脅。以往的林業(yè)植保人員要定期地對林業(yè)資源進行全面而精細的檢查,以便了解林業(yè)里的病蟲害情況。能夠有效進行病蟲害防治的基礎就是及時了解病蟲害情況,即早了解、早預防、早治療。由于受交通、地形等情況的影響,人工巡查病蟲害情況處處遭到限制,無人機遙感技術(shù)可以全面積覆蓋巡視林業(yè)資源中的病蟲害情況,并返回相關信息給工作人員,方便植保人員對病蟲害情況全面了解并進行及時的防治。無人機遙感技術(shù)在森林病蟲害防治的廣泛應用可以有效地提升防治減災水平,起到了預防和控制病蟲災害發(fā)生的作用。無人機遙感技術(shù)在病蟲害防治方面的應用無疑是我國在林業(yè)資源中對病蟲害防治的一大進步,它使得我們對病蟲害進行防治不再局限于人工,而轉(zhuǎn)為依靠智能,運用人工智能,將為我們在病蟲害防治方面帶來更多的便利。
隨著時代發(fā)展,現(xiàn)代林業(yè)逐步地邁向了自動化、信息化與智能化,傳統(tǒng)的林業(yè)資源管理方法與病蟲害防治手段存在強度大、耗時久等缺陷,無人機遙感技術(shù)的出現(xiàn)和應用則很好地解決了傳統(tǒng)方法下所顯現(xiàn)的問題,但當前的無人機遙感技術(shù)運用還存在一些小小的不足,可待加強。
構(gòu)成無人機航拍系統(tǒng)的是硬件和軟件系統(tǒng)。目前為止,無人機遙感技術(shù)在影像信息的處理上,仍然常用衛(wèi)星遙感影像處理軟件,沒有相對成熟的無人機數(shù)據(jù)一體化處理系統(tǒng)。因此,無人機遙感系統(tǒng)需要完善影像處理體系,同時加強產(chǎn)品的時效性,使影像處理體系能夠快速地對影像數(shù)據(jù)進行精細的分析和處理。
我國歸于民用的輕小型無人機常用的傳感器類型主要有視頻攝像機、紅外輻射儀、數(shù)碼相機等,其中的數(shù)碼相機占據(jù)全部傳感器種類將近百分之八十。數(shù)碼相機航拍影像易變形、精度不高,嚴重影響了航拍圖的成圖效果。因此,為改變無人機機載傳感器比較單一的現(xiàn)狀,需要研發(fā)微小型的圖像性能更好的傳感器,以便拓展無人機的應用范圍。
林業(yè)作為全國生態(tài)系統(tǒng)建設的重要組成部分,在社會發(fā)展和全國生態(tài)文明建設中有著不可替代的作用。我國是林業(yè)資源大國,又是病蟲害較多的國家,在林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建設和維護中,存在著諸多問題,而病蟲害的防治又是生態(tài)環(huán)境平衡發(fā)展過程中的重要內(nèi)容,所以我國應該要積極主動地采取新技術(shù)新手段來管理林業(yè)資源,無人機體積小、飛行穩(wěn)定、飛行高度低,方便林業(yè)工作者們利用其展開林業(yè)資源管理工作。應用無人機遙感技術(shù)管理林業(yè)資源及防治病蟲害,要比其他的方法更加靈活、科學和高效。
中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程2019年5期