无人机技术在自然保护区建设中的应用前景,该文是在自然毕业论文格式范文和无人机和应用前景和自然保护区方面毕业论文格式范文.
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无人机,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞行器,实际上是无人驾驶飞行器的统称.与有人驾驶飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便等优点.在单位时间内,使用无人机观察面积更大,成本更低,机动性更强；傻瓜式操作,一键式回收；清晰摄像头,清晰成像,实时了解火险数据；无线数字传输,避免野外架线；可组合成空中飞行监控系统,可大范围、多区域在森林区域进行防火侦察；数字云台结合G P S,火点精确定位,险情现场回馈,辅助抢险救灾指挥决策；人机分离,安全性高.无人机的应用避免原始人工了望观察火情的局限,实现林区管理数字化、科学化,减少林业部门费用支出和管理成本.在监控森林火情的同时,还可对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物等进行有效监控.
1 当前自然保护区工作现状
随着社会发展、人口增长,空气污染日益严重,人类回归自然的渴望更加强烈,对城市园林地面积进一步加大,使森林防火和森林管护工作形势更加严峻,为有效减少和预防森林火灾的发生,保护森林资源和人民群众生命财产安全,需要投入大量的人力物力.当前,针对人防巡护面积小、视野狭窄、地形地势崎岖、森林茂密等森林防火不利因素,积极创新,勇于探索,积极尝试新方法开展森林防火和森林资源监测工作,势在必行.
1.1 管护面积大,人力物力不足
普遍存在的问题是人均管护面积大,巡护设备简陋.以辽宁努鲁儿虎山国家级自然保护区为例,保护区自然资源管护面积为16128.6公顷,平均海拔在600米以上,海拔800米以上的山峰有10座,占全山脉的22%,海拔1000米以上山峰有4座,占全山脉总数的40%.保护区内国家重点野生保护植物4种,中国濒危保护植物7种；国家重点保护野生动物34种.维管植物1015种,脊椎动物354种.具有丰富的生物多样性和巨大的保护价值.目前,保护区共有正式护林员43人,人均管护面积320.93公顷,加上防火紧要期临时护林员33人,也达到181.57公顷/人,而通用的巡护工具只是摩托车和对讲机.
1.2 动植物动态监测耗时耗力
为及时了解自然保护区的森林生态系统结构和功能的动态变化状况,以及区内水文、土壤、植被、地表径流、地下径流、动物迁徙规律等情况对森林生态系统的影响,以便有的放矢地落实各项保护措施,需要不定期进行动态监测.然而人们单凭肉眼很难掌握位置较高的树冠枝叶物候情况.若仅靠科研监测人员徒步监测,不仅消耗体力,耗费时间,还存在管理“盲区”,严重影响科研效果.
1.3 病虫害防治难度大
通常的森林生态系统特点是乔木层、灌木层和草本层分明,乔木层树高林密,林下灌木及草本层生长茂盛.很多地域不便于人工进行病虫害防治和药物喷洒.植物是自然保护区野生生物的主体, 对植物的保护必须具有病虫害预报、检疫、防治等措施.以辽宁努鲁儿虎山国家级保护区为例,保护区具有落叶阔叶林的典型性和天然山杏林的成片性,植被茂密、山高坡陡,特别是面积达到3713.1公顷的核心区内,大部分路段年久失修,路况较差,险处丛生,加大了病虫害防治工作难度.
2 无人机技术在保护区管理上的应用前景
2.1 森林防火方面
无人机可通过搭载的遥感设备进行日常巡查,进行全天候监测,及时发现火情,将森林火灾扼杀在萌芽状态.对一些林区死角也能够进行监测与布控,解决地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的问题.对可疑点或区域,可通过飞行控制单元实时对重点区域进行长时间悬停监控；对火灾区域进行火情态势实时监控,提高灭火作战效率,防止救火人员的伤亡.在烟雾较大等恶劣环境能够找出高温火点,准确把握和及时了解火灾现场的各种动态信息,进一步提高火情监测效率.无人机环境适应性强,可在火场高温、烟雾（低可见度）、有害气体等多种复杂环境下工作；多种载荷支持白天、夜间工作,全天候随时可执行任务；效率高,巡查速度10米/秒,巡查范围最远可达10公里,若干数量无人机可建立相对稳定的网络拓扑结构,构成移动节点群,进行森林日常巡护；人机分离,安全性高,最大限度保障消防人员生命安全；携带方便,操作简单,反应迅速,起落对环境要求低.
2.2 科研监测方面
运用无人机开展辖区边界巡查、动植物信息采集工作,可确保辖区森林资源安全,更好地促进生物多样性保护.相比人力巡护,无人机的巡航覆盖面积大,巡航时间久,巡航里程长,并且可利用航拍建模软件进行数据处理,生成正摄投影,为下一步资源管护工作提供了有效数据,实现了高空资源监测和地理信息数据采集的目的.从而有效解决人力物力不足的难题,全面提升巡查监测能力,实现地空巡护监测有机结合,为资源管护保驾护航.
2.3 森林病虫害防治方面
在不便于人工防治的地区地带,如植被茂密、山高坡陡地区,借助无人机技术对森林虫害进行药物喷洒,远距离遥控操作,调节作业高度、药滴漂移,利用旋翼产生的下旋气流有助于提高药滴对森林层次的穿透性,保障喷洒作业人员安全的同时可节省水和药物使用量.而且无人机技术防治效率比人工防治效率要高,每天可防治300～500亩,节水节药、喷洒均匀、节省劳动力.还可实现远距离操作,避免技术人员因长时间与药物近距离接触带来的身体伤害,达到病虫害防治目的.
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