“起飛！”在黑龍江省伊春市伊春森工帶嶺林業(yè)局公司指揮中心，隨著操作員一聲令下，9架部署在不同林場的無人機(jī)瞬間騰空而起。茂密的森林、湍急的河水、靜謐的村莊清晰呈現(xiàn)在指揮中心大屏幕的9塊分屏上。
這是6月27日，本報(bào)記者在伊春森工帶嶺林業(yè)局公司現(xiàn)場看到的一幕。帶嶺林業(yè)局公司位于小興安嶺南麓，于1937年開發(fā)，1946年建局，是中國最早建立的林業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。目前，公司轄明月林場、永翠林場、大青川林場等9個分公司，總面積9.67萬公頃，森林覆蓋率96%，已連續(xù)71年無重大森林火災(zāi)。
隨著科技發(fā)展進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)的引入改變了林業(yè)管理的方式。在林業(yè)領(lǐng)域，這些自主飛行的設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)勢，為森林資源的高效調(diào)查、病蟲害的早期診斷、火災(zāi)預(yù)防與應(yīng)急響應(yīng)、生態(tài)監(jiān)測與植被恢復(fù)、野生動物的非干擾性觀察以及林業(yè)執(zhí)法提供了強(qiáng)有力的支持。
近年來，帶嶺林業(yè)局公司引入無人機(jī)開展巡護(hù)實(shí)踐，用科技賦能森林守護(hù)，讓一線護(hù)林員的日常工作更輕松、更高效、更安全。6月26日至28日，本報(bào)記者來到伊春大箐山縣，采訪一線護(hù)林員運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行林區(qū)自動化巡護(hù)、防火、監(jiān)測病蟲害的故事。
小飛機(jī)有大本領(lǐng)
在帶嶺林業(yè)局公司明月林場分公司，大疆創(chuàng)新科技有限公司工程師楊帆模擬演示了無人機(jī)日間和夜間巡護(hù)的場景，以及遇到森林火險時如何通過無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和救援。
在中控平臺可以看到，隨著起飛指令發(fā)出，明月林場分公司院內(nèi)的一臺大疆機(jī)場緩緩展開機(jī)庫，露出了整裝待發(fā)的無人機(jī)。無人機(jī)迅速升空，在規(guī)定高度穩(wěn)定姿態(tài)后，沿著智能規(guī)劃的巡護(hù)路徑展開巡視。
現(xiàn)場還演示了單兵作戰(zhàn)版行業(yè)無人機(jī)。記者注意到，當(dāng)林區(qū)出現(xiàn)煙點(diǎn)（人工模擬）時，無人機(jī)的空中視角快速捕捉到了火點(diǎn)的方位，并通過紅外模式監(jiān)測火情。
楊帆對記者說：“這架無人機(jī)具備34倍光學(xué)變焦，不僅可以清楚地看到森林、河流、村莊等情況，最遠(yuǎn)可在3公里外發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)、測量風(fēng)速，為后方指揮中心的決策提供科學(xué)依據(jù)。通過大疆機(jī)場，自動化起降的無人機(jī)、一線撲火人員和指揮中心可以實(shí)現(xiàn)空地協(xié)同，同步獲得指令和實(shí)時信息，高效撲滅火點(diǎn)。”
在現(xiàn)場記者看到，在無人機(jī)距離火點(diǎn)2—3公里的時候，通過變焦放大，可以看到模擬火點(diǎn)的實(shí)時清晰畫面。無人機(jī)繼續(xù)飛行靠近火點(diǎn)，可以清晰看到模擬燃燒物的狀況。通過激光測距模塊，無人機(jī)可以直接定位火點(diǎn)的具體位置坐標(biāo)、海拔高度等信息，實(shí)時同步給一線撲火人員和指揮中心。
夜間可以監(jiān)測嗎？當(dāng)記者問到這個問題時，楊帆將鏡頭切換為夜景模式，顯示屏上出現(xiàn)了全景夜視景象，能夠清晰顯示火點(diǎn)狀況和一線撲滅人員的身影。他說，這種模式不僅適合森林防火監(jiān)測，也適用于監(jiān)測野生動物。無人機(jī)在夜間飛行不會打擾到動物的正常活動，從空中鳥瞰也便于精準(zhǔn)計(jì)數(shù)。
楊帆介紹，在性能上，機(jī)場可以實(shí)現(xiàn)自動充電、起降，無須人員現(xiàn)場值守飛行，滿電續(xù)航40分鐘，可覆蓋半徑7公里的巡護(hù)范圍，并具備一定的防護(hù)能力，幾乎無懼林區(qū)多變的氣候環(huán)境。
護(hù)林員的好幫手
為什么要引入無人機(jī)護(hù)林？
帶嶺林業(yè)局公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“目前，林區(qū)面臨的主要問題是缺少人。無人機(jī)在林業(yè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，降低了傳統(tǒng)人工作業(yè)的工作強(qiáng)度，提升了林業(yè)工作的效率，為林區(qū)高質(zhì)量發(fā)展提供了更加科學(xué)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。”
以明月林場分公司為例，施業(yè)區(qū)總面積8718公頃，森林覆蓋率超過98%，春秋防火、夏季防汛，責(zé)任重于泰山。
“護(hù)林員的平均年齡為50.4歲，靠腳力往返6公里的巡護(hù)路線大約需花費(fèi)2小時，每人每天至多走3趟。有了無人機(jī)，一趟巡護(hù)只要半小時，每天至少起飛8架次，防火、防汛重點(diǎn)時期起飛超過15架次。”明月林場分公司黨支部書記、經(jīng)理?xiàng)盍鴮Ρ緢?bào)記者說。
“與無人機(jī)相比，人工巡護(hù)效率較低，在人員安全、精度定位、信息共享等方面也有一定局限。”帶嶺林業(yè)局公司森防與安全監(jiān)督部部長李繼勇有許多親身經(jīng)歷，他告訴記者，林區(qū)天氣多變、地勢復(fù)雜，黑熊、野豬等野生動物時常出沒，這些都會威脅到護(hù)林員的人身安全。一旦發(fā)生煙點(diǎn)火點(diǎn)，靠人眼無法精準(zhǔn)判斷具體地點(diǎn)，而無人機(jī)可以精準(zhǔn)定位并實(shí)時回傳畫面，便于指揮研判。
“有一家使用無人機(jī)的林業(yè)局負(fù)責(zé)人對我們說，在某次疑似火點(diǎn)偵察中，一架無人機(jī)可以替代一個中隊(duì)20多人的隊(duì)伍進(jìn)行抵近偵察。”大疆林業(yè)行業(yè)總監(jiān)楊騰對本報(bào)記者說。
林區(qū)巡護(hù)，最重要的工作之一是防火。
2023年3月，帶嶺林業(yè)局公司大青川林場分公司率先引進(jìn)一臺大疆無人機(jī)開展巡護(hù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，巡護(hù)效率、精度定位等有了明顯提升，特別是通過空中巡護(hù)，能及時發(fā)現(xiàn)野外火源、野外違規(guī)用火等情況，有效提高了森林防火監(jiān)測預(yù)警能力和科學(xué)高效處置森林火情火災(zāi)能力，確保火情早發(fā)現(xiàn)、早處置，為實(shí)現(xiàn)“打早、打小、打了”提供了保障。當(dāng)年4月底，帶嶺林業(yè)局公司9個林場分公司全部引進(jìn)無人機(jī)，應(yīng)用于森林防滅火、林業(yè)有害生物防治、森林資源調(diào)查監(jiān)測、野生動植物保護(hù)、應(yīng)急災(zāi)害防御救援等工作中。
李繼勇介紹，在森林防火期，每個林場分公司都會設(shè)定3—5條防火巡護(hù)航線并定期更新，使用無人機(jī)對深山區(qū)、高火險區(qū)常態(tài)巡航，監(jiān)測熱點(diǎn)、煙點(diǎn)，填補(bǔ)了護(hù)林員的巡護(hù)盲區(qū)，巡護(hù)面積約占公司總面積的80%。在汛期，每個林場分公司還會設(shè)定專門的防汛航線，實(shí)時查看河流水位、堤壩等情況，快速發(fā)現(xiàn)險情并協(xié)助地方相關(guān)部門及時處置。
林業(yè)管理新選擇
在數(shù)字化和智能化浪潮中，林業(yè)管理正經(jīng)歷著改變。
中國森林面積2.31億公頃，森林覆蓋率達(dá)24.02%。在這片廣袤的“綠海”中，2萬多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)工作站和近200萬名生態(tài)護(hù)林員肩負(fù)著守護(hù)“綠色財(cái)富”的重任。然而，傳統(tǒng)的林業(yè)管理模式已難以滿足現(xiàn)代社會的需求，智慧林業(yè)管理應(yīng)運(yùn)而生。
智慧林業(yè)管理利用更加現(xiàn)代化的技術(shù)手段，如人工智能、無人機(jī)、衛(wèi)星遙感、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等，實(shí)現(xiàn)對森林資源的精準(zhǔn)監(jiān)測和高效管理。
當(dāng)前，無人機(jī)技術(shù)在智慧林業(yè)管理中的應(yīng)用，正成為林業(yè)革新的強(qiáng)大推動力。隨著自主控制、網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)已經(jīng)變得更加智能和自動化。無人機(jī)搭載的視覺影像、紅外勘測、精確激光雷達(dá)點(diǎn)云和智能目標(biāo)識別算法，在林業(yè)管理方面發(fā)揮著重要作用。
以大疆為例，早在2016年，大疆就開始與林場和林業(yè)局的一線人員深入接觸，探索無人機(jī)在林業(yè)領(lǐng)域的可行性應(yīng)用。2017年，大疆推出了性能更強(qiáng)大、飛行更可靠的行業(yè)無人機(jī)和配套的機(jī)載設(shè)備，豐富在智慧林業(yè)管理上的應(yīng)用。2022年首款大疆機(jī)場發(fā)布，直接應(yīng)用在林業(yè)一線，和單兵作戰(zhàn)無人機(jī)一起為行業(yè)用戶提供更加自動化、智能化、無人化的“空地一體”解決方案。2023年11月，大疆升級發(fā)布第二代“大疆機(jī)場2”，體積和重量較上一代產(chǎn)品下降75%和68%，部署時長從5小時縮短至30分鐘，適配的大疆司空2云平臺支持多種云端智能作業(yè)模式，為林業(yè)智慧化建設(shè)再添助力。
除了機(jī)場，近兩年發(fā)布的行業(yè)負(fù)載，搭載無人機(jī)后更是便于精準(zhǔn)解決護(hù)林難題。無人機(jī)搭載大疆禪思 L2 激光雷達(dá)能夠進(jìn)行精確的林地調(diào)查，計(jì)算樹木蓄積量；最新發(fā)布的大疆禪思H30T負(fù)載集成了廣角相機(jī)、變焦相機(jī)、激光測距儀、紅外熱成像、近紅外補(bǔ)光等多模組。此外，無人機(jī)還能掛載水質(zhì)傳感器，監(jiān)控水污染和水體富營養(yǎng)化問題，通過多光譜無人機(jī)遙感監(jiān)測發(fā)現(xiàn)并處理森林中的病蟲害。
楊騰介紹，在病蟲害監(jiān)測方面，傳統(tǒng)的林區(qū)管護(hù)模式是，人到了現(xiàn)場，肉眼觀測整個林區(qū)的情況，如有沒有病蟲害、樹葉有沒有變黃等，效率比較低，并且需要護(hù)林員持續(xù)到現(xiàn)場觀測。有了大疆機(jī)場的自動化巡護(hù)解決方案后，通過無人機(jī)空中巡查，可以及時發(fā)現(xiàn)樹木圖斑變化、樹木的變黃等情況，防止病蟲害持續(xù)擴(kuò)散。
無人機(jī)通過“望”的方式進(jìn)行判斷，可以提早發(fā)現(xiàn)樹木針葉黃化、樹枝萎蔫枯死等現(xiàn)象，以高空視角幫助護(hù)林員診治。還有一些環(huán)境因素導(dǎo)致的非侵染性病害，比如營養(yǎng)失調(diào)、水分失衡等，能夠反映到光譜信息上。
無人機(jī)的另一個應(yīng)用場景是野生動物保護(hù)。
黑龍江碧水中華秋沙鴨國家級自然保護(hù)區(qū)，坐落在伊春森工帶嶺林業(yè)局公司管轄范圍內(nèi)。在保護(hù)區(qū)內(nèi)，工作人員對本報(bào)記者介紹，無人機(jī)調(diào)查可以記錄發(fā)現(xiàn)秋沙鴨時的位置和時間。用這些時空信息繪制物種分布圖，疊加正射影像圖，可以做物種分布與植被、水源等環(huán)境因素的關(guān)系分析。每年或不同季節(jié)進(jìn)行一次調(diào)查，還可以研究秋沙鴨隨時間/季節(jié)變化是否產(chǎn)生空間分布變化。空中監(jiān)測能夠減少對秋沙鴨棲息地的地面干擾，利于保護(hù)這些珍稀鳥類的自然行為和生態(tài)環(huán)境。
無人機(jī)還可以承擔(dān)救援者角色。
李繼勇分享了帶嶺林業(yè)局公司參與的一起應(yīng)急助民案例。
2023年9月25日18時，大箐山縣公安局接到群眾報(bào)警求助稱，5位老人在寒月林場上山采蘑菇迷失方向，短暫溝通后，報(bào)警群眾的手機(jī)便一直處于無法接通的狀態(tài)。帶嶺林業(yè)局公司接到通知后迅速配合公安機(jī)關(guān)全力開展搜救工作。經(jīng)公安機(jī)關(guān)對手機(jī)信號追蹤調(diào)查，最終定位于紅光林場，帶嶺林業(yè)局公司緊急派出無人機(jī)趕往紅光林場。21時，無人機(jī)發(fā)現(xiàn)失蹤人員，最終將5名失蹤人員全部找到。
李繼勇表示，將無人機(jī)應(yīng)用于林業(yè)日常工作中，不僅破解了人力、時間、天氣等限制因素影響，推進(jìn)了信息技術(shù)與森林資源保護(hù)深度融合，實(shí)現(xiàn)了“人機(jī)協(xié)同、空地互補(bǔ)”巡護(hù)模式，更是迎接低空經(jīng)濟(jì)、培育發(fā)展林業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要實(shí)踐。(記者 楊俊峰)
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