雷潤哲

淺談無人機在林業(yè)建設中的應用

雷潤哲

（甘肅省天水市秦州區(qū)林業(yè)和草原局甘肅天水741000）

在林業(yè)建設中，無人機發(fā)揮著不可替代的作用。無人機使用成本低、監(jiān)測范圍較寬、監(jiān)測數(shù)據(jù)精準度高、操作方便簡單、具有較強的靈活性，可以高質(zhì)量滿足林業(yè)建設的需求。文章對無人機在林業(yè)建設中的應用進行分析，以供參考。

無人機；林業(yè)建設；應用

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟的增長，科技的不斷發(fā)展，林業(yè)建設也在不斷優(yōu)化與革新。無人機在林業(yè)領域的重要作用使其脫穎而出，因此備受林業(yè)工作者的關注。應用無人機有利于提高林業(yè)施工建設的效率，提升施工質(zhì)量，同時，能在一定程度上提高自然災害的處理速率，減少一定的損失。

1 無人機的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，林業(yè)研究急需更為精準的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，但是常規(guī)的林業(yè)調(diào)查難度系數(shù)較大，還十分繁雜，需要相關工作人員進入具體的林業(yè)場地，了解與掌握該地區(qū)的山脈和林地情況，并且對施工工期和數(shù)據(jù)的精準性有著很高的標準。無人機具有較強的靈活性、航測快速方便、范圍廣、快速響應的優(yōu)點，其能夠降低人工審核與查驗的時間，減小勞動強度，滿足林業(yè)研究需求，在很大程度上提升林業(yè)研究的質(zhì)量，提高研究速率[1]。所以，與傳統(tǒng)的研究模式相比較，在林業(yè)研究中科學地應用無人機有著許多的優(yōu)勢，例如，能夠快速、精準地得到林業(yè)各項數(shù)據(jù)，從而提升調(diào)查的質(zhì)量。與傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感技術進行比較，無人機技術更具優(yōu)勢，尤其是在特定的情況下，能夠?qū)Φ孛孢M行遠程監(jiān)控，不但能夠避免人員遇到危險，而且還能夠動態(tài)監(jiān)測林業(yè)面積，提高林業(yè)調(diào)查研究的速率。

2 無人機在林業(yè)建設發(fā)展中的多種應用

2.1 林業(yè)建設前期的應用

2.1.1 地形測繪

在早期，無人機就已經(jīng)應用到了林業(yè)工程測繪中，并且在進行工程建設期間其他應用大多都是在測繪應用的前提下而發(fā)展起來的。與傳統(tǒng)儀器相比較，無人機進行地形測繪速率高，也可以對人員沒有辦法測量到的地方進行測量，其測量成果包含數(shù)據(jù)更多、更為精準，能夠使設計人員更直觀、更清晰地了解地形。

2.1.2 總平面設計

傳統(tǒng)的設計大部分都是在線畫地形圖上進行，線畫地形圖與無人機正射圖、傾斜模型疊合，再通過視頻、照片等形式直觀地展現(xiàn)出來，方便設計人員對地形進行判斷，完善項目總平面布局，同時還可以快速、精準地發(fā)現(xiàn)阻礙物等問題。

2.1.3 地形分析

通過無人機建立三維模型，使林業(yè)工作人員能夠更直觀地對施工區(qū)域地形的坡度、絕對高程等進行細致分析與研究。

2.1.4 實景效果圖設計

以往通常見到的效果圖背景大多都是以虛擬的水、鳥等為主，但是實際的項目完工后很難實現(xiàn)預先期望的目標。為了更真實地展現(xiàn)出項目完工后的效果，借助無人機進行多角度、多層次的拍攝，在航拍圖上進行效果圖設計，能夠使效果圖更為真實。

2.2 林業(yè)建設施工階段的應用

2.2.1 影像采集

在進行林業(yè)建設前，相關施工單位要借助無人機對原本的地貌進行全面、細致的影像采集。在進行具體的建設期間要對關鍵部位、關鍵節(jié)點進行影像采集。細致、全面的影像為工程變更等環(huán)節(jié)提供了保障。

2.2.2 定位放線

定位放線意為建筑工程開工后的第一次放線，按照建筑設計定位圖進行定位，最后在施工現(xiàn)場形成4個及以上的定位從而更好地指導林業(yè)建設或檢驗設計科學性。無人機技術的應用完善與優(yōu)化了傳統(tǒng)工作模式，在特定的情況下，不用去具體施工現(xiàn)場進行放樣，就可以清晰、精準檢驗設計科學性和發(fā)現(xiàn)存在的隱患問題。例如，借助無人機先獲取正射圖，然后將放線平面圖進行疊加，正射圖就能夠精準地取得相關數(shù)據(jù)。使用測量儀器進行定位放線完成后，進行現(xiàn)場釘樁、撒灰線，然后借助無人機取得現(xiàn)場正射圖，與設計文件疊加，就能夠清晰、快速地掌握放線位置、開挖深度等是否有不合理之處[2]。

2.2.3 工程隱蔽驗收

在對樓層鋼筋、外部結(jié)構層隱蔽驗收前，要借助無人機進行低空航拍，然后通過正射圖與平面圖疊加后，以.jpeg格式轉(zhuǎn)換進行保存。這種形式與傳統(tǒng)相機進行比較，觀察到的范圍更為寬闊，追溯性更強。

2.2.4 室外網(wǎng)管信息搜集

室外的網(wǎng)管布局較為繁雜，竣工繪制不夠精準就會直接影響林業(yè)建設質(zhì)量，從而給后續(xù)維護工作帶來更大的壓力，例如，四處尋找管、探測等，這會嚴重影響周邊人們的生活質(zhì)量，不利于人們正常生產(chǎn)生活。管道埋設期間分段對室外網(wǎng)管進行低空航拍、建立三維模型，如果發(fā)現(xiàn)問題就可以第一時間打開文件找出管網(wǎng)具體位置、材質(zhì)等信息，為后期維護管理工作奠定良好的基礎。

2.2.5 工程變更、簽證

在對林業(yè)建設工程進行變更、簽證期間，應用無人機進行航拍、建立三維模型、正射圖，如果哪方面有問題就進行查詢與分析，清晰地反映出精準計量，避免甲乙雙方因工程量大小等問題發(fā)生爭議。

2.2.6 匯報材料

有時傳統(tǒng)的文字、圖片的匯報形式，不能快捷、清晰地闡述出匯報結(jié)果，而應用無人機進行航空拍攝圖片、形成的航測文件能夠使表述更為具體、更加直觀，使工作人員更容易了解內(nèi)容。

2.2.7 現(xiàn)場巡查

對林業(yè)建設施工作業(yè)進行航拍，高質(zhì)量掌握施工設備、技術人員的狀態(tài)及作業(yè)情況，方便工程管理人員巡查與監(jiān)管，有利于提高巡查速率。

2.2.8 安全文明施工

對施工過程進行安全文明檢查是工程建設的正常環(huán)節(jié)，如借助無人機隨時對施工現(xiàn)場、施工人員等多方面進行動態(tài)檢查，設置喊話器提醒一些不安全的行為，保障施工現(xiàn)場的安全穩(wěn)定。

2.3 林業(yè)建設完工后的應用

2.3.1 竣工圖繪制

建設項目完工后需要依據(jù)具體的情況繪制竣工圖，包括對市政、園林綠化等進行具體的測量，傳統(tǒng)的模式是通過全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)差分技術、全站儀等進行全面、碎部、精細化測量，這種模式工作量大，并且勾繪難度系數(shù)高，很容易出現(xiàn)錯誤。如果將無人機與傳統(tǒng)儀器有機結(jié)合，那么會大大地提高工作速率，提升工作質(zhì)量。對于建筑上空沒有遮擋的地方，應用無人機進行測量取得正射圖、三維模型，在航測成果圖中進行標注尺寸、統(tǒng)計面積等，方便自主檢測與查驗，也便于相關工作人員進行審核。

2.3.2 結(jié)算審核

在進行工程結(jié)算審核期間，上報結(jié)算文件時要提供關鍵部位、關鍵節(jié)點無人機成果文件，哪一方面存在隱患問題，就針對這部分進行查詢，不用審核人員去具體的施工場地進行查看，有利于節(jié)省時間，加快結(jié)算審核進程。

2.4 在林業(yè)調(diào)查中的應用

現(xiàn)階段，在進行林業(yè)資源調(diào)查期間，一般是將遙感數(shù)據(jù)或部分林業(yè)文件作為參考，而將已有的調(diào)查成果作室內(nèi)研究，相關調(diào)查人員要嚴格按照室內(nèi)研究成果進行現(xiàn)場調(diào)查。雖然使用這種方法能夠完成林業(yè)調(diào)查工作，但是也存在了一定的不足之處，關鍵在于沒有使用實時頭像。在進行野外調(diào)查的過程中，對于部分存在未知危險的環(huán)境和區(qū)域，野外調(diào)查人員沒有辦法明確該林業(yè)區(qū)域的具體情況。而應用無人機，能夠進行實時記錄，在第一時間內(nèi)對整體的林業(yè)進行勘測，取得高分辨率的圖像，包含林業(yè)的全部數(shù)據(jù)信息，還能夠協(xié)助野外研究人員高質(zhì)量的保護林業(yè)。林業(yè)調(diào)查要與實踐進行有機結(jié)合，要求研究人員對林業(yè)建設中各影響因素進行全面、細致、規(guī)范的探究與分析。林業(yè)的探究難度系數(shù)大、危險系數(shù)高，尤其是在一些地形復雜的區(qū)域，而無人機技術能夠高質(zhì)量地完成這些困難地區(qū)的勘測工作，并且能夠取得精準而系統(tǒng)的林業(yè)管理信息，從而保障研究人員的生命安全[3]。

2.5 在造林斑塊設計中的應用

林業(yè)的建設發(fā)展受到土壤成分、雨水量等氣候地理環(huán)境因素的影響，在具體施工期間，林業(yè)建設施工具有一定的不可預見性，并且存在許多突發(fā)性事件，所以，造林斑塊設計是進行植樹造林最為關鍵的一部分，其結(jié)果直接關系著造林工程斑塊空間布局及造林工程面積的準確性，最終影響林業(yè)建設長久、健康發(fā)展。造林斑塊的設計及樹木的分配都與原始的植被布局狀態(tài)緊密相連，在進行森林植被勘測期間，無人機可以在懸崖峭壁、草木叢生的地方進行低空飛行，并利用高清攝影機精準獲取正射影像信息，相關技術人員可以按照規(guī)范的地形圖和規(guī)范的影像數(shù)據(jù)對這些數(shù)據(jù)進行校正，并通過記錄坐標的方式來盡可能地將地理實體的空間位置表現(xiàn)得準確無誤，從而進一步計算設計出具體地方的實際造林面積、樹種分布情況，為林業(yè)設計人員科學設計造林樹種、密度等奠定良好的基礎，從而更好地做到具體環(huán)境具體分析，保障造林的成功率。

2.6 在病蟲害勘查中的應用

傳統(tǒng)的森林病蟲害預防工作形式主要是工作人員來實地進行病蟲害勘測與檢查，如果森林面積較大，那么相關工作人員勘察難度系數(shù)就會增加。而且這種模式工作效率也不高，不能很好地確保精準性，沒有辦法使工作人員全面掌握森林的整體生長情況和病蟲害情況。因此，在森林病蟲害勘察工作期間，可以借助無人機技術來高質(zhì)量地進行勘察工作，通過遠程操控的形式對森林的具體情況、病蟲害狀況進行勘察，然后將各項信息通過平臺的形式傳輸給技術人員，對各項數(shù)據(jù)進行分析后對比，從而幫助相關工作人員做出高質(zhì)量的病蟲害防治計劃。除此之外，借助無人機還能夠分析樹木健康程度，工作人員通過分析與研究無人機傳遞的信息，從而高質(zhì)量地對森林的覆蓋率和植被種類進行管理，有針對性地進行改善與防護。最后，借助無人機的定位功能，可以對大面積的森林資源進行準確定位，達成對病蟲害防治的準確管理和研究，從而大幅度提高森林病蟲害防治工作的速率，提升工作質(zhì)量[4-5]。

3 結(jié)語

隨著時代的革新，科技的進步，無人機的普遍應用，給林業(yè)建設帶來了很大的改變，減少了資金的投入，提升了工作質(zhì)量，提高了工作速率，豐富了研究成果，促進了林業(yè)建設穩(wěn)定、健康發(fā)展。

[1]徐譽遠,胡爽,王本洋.無人機遙感在我國森林資源監(jiān)測中的應用動態(tài)[J].林業(yè)與環(huán)境科學,2017,33(1):97-101.

[2]徐興東,呂永進,王相波,等.試論無人機技術在林業(yè)工作中的應用[J].農(nóng)業(yè)與技術,2020,40(18):83-84.

[3]張軍國,閆浩,胡春鶴,等.無人機在林業(yè)中的應用及前景展望[J].林業(yè)工程學報,2019,4(1):8-16.

[4]戴金南,黃甜甜,朱九達,等.無人機遙感平臺在森林資源調(diào)查研究應用分析與展望[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2018(20):163.

[5]汪沛,羅錫文,周志艷,等.基于微小型無人機的遙感信息獲取關鍵技術綜述[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2014,30(18):1-12.

S776.28

A

2095-1205(2021)10-52-02

雷潤哲（1988- ），男，漢族，大專，林業(yè)工程師，研究方向為林業(yè)站人事。

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.10.24