守衛(wèi)森林，無人機的新使命
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從沒有過這樣一個時代，無人機技術在各個行業(yè)產生滲透式的影響。而在林業(yè)領域，森林監(jiān)測、野生動物巡護被無人機改寫的新故事，剛剛開始。撐開技術“保護傘”森林監(jiān)測與保護是一個極為復雜的過程。森林面積廣大，需要投入大量人力和物力資源。森林內情況復雜，山路蜿蜒、林木茂密，地面上的護林員再努力、傳統(tǒng)的攝像頭再多，也不可能做到實時無死角監(jiān)控。當火災、非法砍伐等緊急情況發(fā)生時，對護林效率要求也提出較高要求。對長期在一線進行巡查監(jiān)測的護林人而言，更準確獲取森林信息、提高巡查覆蓋廣度和密度則是需要長久解決的痛點。遙感衛(wèi)星的發(fā)展應用為護林員開了“天眼”，也為森林保護撐開了隱形“保護傘”。我國自1993年開展衛(wèi)星林火監(jiān)測工作以來取得了很好的效果，據(jù)部分省區(qū)防火辦測算，衛(wèi)星林火監(jiān)測系統(tǒng)用10%的監(jiān)測經費發(fā)現(xiàn)了90%以上的初發(fā)林火。但必須承認，衛(wèi)星遙感仍然有分辨率不足、時效性不高的缺點。近年來飛速發(fā)展的民用無人機也加入了護林一線，無人機具有高時效、機動靈活、應急快速、實時巡查能力強等優(yōu)勢，彌補了衛(wèi)星的短板。早在2011年國內就有單位采購無人機用于森林防火，而如今的無人機更強大易用也更便宜，在護林一線也就前所未有的普及?，F(xiàn)如今，大興安嶺塔河林業(yè)局的工作人員介紹到，經濟實惠具備多種功能的大疆小型無人機Mavic 2行業(yè)版已能滿足大部分一線的基礎需求，現(xiàn)已普及到該局的各個林場，現(xiàn)在，這款小而美的行業(yè)無人機已快速迭代到Mavic 3行業(yè)版。延安市橋北林業(yè)局也在配備巡護車輛13臺的同時配備了16架大疆無人機，這將完成一次巡護任務的時間從兩三天縮短到10分鐘。圖：火場熱成像監(jiān)測而在山火發(fā)生后，無人機也是降低損失的“神器”。它們可在幾分鐘時間準確摸清火場地形、植被、道路及山火蔓延趨勢等，為科學組織撲救提供決策依據(jù)。以2019年的廣東佛山山火救援為例，更強大的大疆經緯M300 RTK無人機掛載上H20T熱成像相機，可以在1分鐘內起飛，替代人員與有人駕駛直升機勘查危險的現(xiàn)場。變焦相機及廣角相機切換，可以發(fā)現(xiàn)“飛火”（燃燒物隨風飄，引燃新的火點）并放大查看火情細節(jié)；紅外相機讓火場整體信息一覽無余，并能透過濃密的煙霧觀察到火線走勢；激光測距模塊與紅外相機結合，還可實時測量出火點準確位置。高科技組合上天無人機改變的并不只是視角的高度，集成了更多高科技的無人機，在護林一線發(fā)揮的作用遠遠超出最初的想象。比如，擁有RTK技術加持（可實現(xiàn)厘米級定位）的無人機，航線精度遠高于傳統(tǒng)飛機，可全自動、安全、高效地完成林地測繪，所生成的正射影像可為管護工作的規(guī)劃提供科學依據(jù)。以西雙版納石灰山片區(qū)的巡護監(jiān)測工作為例，使用精靈4RTK無人機與大疆智圖軟件，僅用3個月就完成了高達122.18平方千米的測繪任務，而若使用傳統(tǒng)方式測繪則需要更多人手與近一年時間。圖：激光雷達“眼中”的森林無人機可掛載高倍變焦相機、激光雷達、高光譜成像系統(tǒng)等專業(yè)載荷，快速分析地表及植物數(shù)據(jù)。具體來說，常見的禪思H20系列相機，其2000萬像素傳感器配合高倍變焦，讓葉形、葉脈清晰可見；掛載高光譜相機的無人機，則可以快捷地監(jiān)測樹木的長勢、作物分類及病蟲害等情況；使用測繪技術，更可快速獲取病蟲害林區(qū)面積的精準數(shù)據(jù)；農業(yè)無人機掛載播撒系統(tǒng)，亦可快速飛播造林。智能化的無人機還可配合自動機場，實現(xiàn)自主起降、自動充電、全自主執(zhí)行巡護任務，讓護林員的工作更加高效。更為重要的是，基層使用無人機所采集的三維模型，照片、視頻等資料，都可通過云臺共享至上級部門，讓信息流通無阻、溝通高效，這方便了決策部門快速響應，也讓護林工作高效優(yōu)質。聯(lián)合國糧農組織數(shù)據(jù)顯示，從1990年到2020年這30年里，全球有4.2億公頃森林遭到毀壞，但中國的森林草地面積卻逆勢增長了3300萬公頃。這首先要歸功于基層護林員們默默地堅守與付出，國家林草局數(shù)據(jù)顯示，2021年全國各級林草部門共投入1.7萬調查監(jiān)測人員，他們完成31個省份45.7萬個樣地監(jiān)測、4.7億個圖斑監(jiān)測。而無人機等高科技的加入，無疑為他們提供了更加好用的工具。野生動物的福音在過去一年，因為無人機，一群北上的云南野象得以醒目地出現(xiàn)在大眾視野里。無人機跟進象群動態(tài)并提前引導與疏散居民，成就了圓滿的“大象回歸、人象和諧”，云南“網(wǎng)紅”亞洲象與無人機也成了人人喜愛的“cp”（組合、配對）。今年8月，兩只亞洲象則在夜間引導著監(jiān)護它們的大疆經緯M300 RTK無人機，發(fā)現(xiàn)5個偷渡嫌疑人，造就了“象象特工隊”的佳話。森林是80%陸生生物的家園。使用無人機觀測、巡查，可以做到不驚擾野生動物的同時，更安全地進行觀測和保護作業(yè)。印媒《德干紀事報》稱，印度安得拉邦的一個林區(qū)附近有數(shù)千名偷獵者，傳統(tǒng)監(jiān)控攝像頭作用有限，印度的林業(yè)部門下一步的計劃正是啟用無人機。面對艱險的森林，全球各地科學家們也用無人機來調查野生動物的物種準確分布、種群規(guī)模、棲息地變化等重要基礎數(shù)據(jù)。例如配有紅外相機的無人機，在秦嶺地區(qū)被用來調查野生川金絲猴分布和種群規(guī)模，在大興安嶺林區(qū)被用于監(jiān)測馴鹿等野生動物的遷徙與種群數(shù)量變化，在澳大利亞則配合人工智能（AI）技術統(tǒng)計考拉的數(shù)量……圖：大疆機場集成了各種高科技的無人機，已經成為保護森林的重要工具。上述的塔河林業(yè)局工作人員期望，未來無人機能進一步普及到每一個基層林業(yè)單位，能以小隊甚至個人為單位更大規(guī)模使用，同時操作員們也能得到更專業(yè)的使用培訓。而多次參與森林消防的甘肅蒼穹無人機應急救援服務中心負責人羅曉則希望，隨著自動機場與航線規(guī)劃技術的融入，將有更多DICT（云和大數(shù)據(jù)技術、信息技術、通信技術深度融合）領域的人才加入無人機行業(yè)，未來的無人機也更加智慧化、數(shù)字化，實現(xiàn)無人值守作業(yè)。無人機技術的迭代發(fā)展，將會給護林故事帶來更深遠的想象和期待。如今，無人機在助力林業(yè)監(jiān)測、野生動物保護和維護森林多樣性的成績，僅僅是中場勝利。帶著“守林”的初心使命，無人機護林的故事仍將繼續(xù)。企 業(yè) 簡 介吉林龍航無人機科技服務有限公司，成立于2016年2月，公司是一家以無人機研發(fā)生產、民用無人機駕駛員培訓、無人機行業(yè)應用服務、青少年航空科普教育為主營業(yè)務的《國家級高新技術企業(yè)》，現(xiàn)在長春和沈陽擁有超過100萬平米專用無人機飛行空域、2000平米無人機實訓教室、超過100架的各類型無人機，可滿足各行業(yè)的無人機培訓及應用需求。編輯：周佳慧審核：周 爽 掃碼關注我們