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(shù)在各個行業(yè)產(chǎn)生滲透式的影響。而在林業(yè)領(lǐng)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(shù)“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(nèi)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(jīng)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(nèi)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(jīng)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(chǔ)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(wù)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(jīng)緯M300 RTK無人機掛載上H20T熱成像相機,可以在1分鐘內(nèi)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(jié)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(shù)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(wù),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(shù),更可快速獲取病蟲害林區(qū)面積的精準數(shù)據(jù);農(nóng)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(wù),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(zhì)。聯(lián)合國糧農(nóng)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(diào)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(jīng)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(diào)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(chǔ)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(diào)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(shù)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(jīng)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(wù)中心負責人羅曉則希望,隨著自動機場與航線規(guī)劃技術(shù)的融入,將有更多DICT(云和大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)深度融合)領(lǐng)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(shù)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(wù)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(chǎn)、民用無人機駕駛員培訓、無人機行業(yè)應用服務(wù)、青少年航空科普教育為主營業(yè)務(wù)的《國家級高新技術(shù)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(guān)注我們