一种无人机植树技术方法与流程

一、技术领域

本发明涉及一种无人机植树技术方法，特别是一种无人机搭载新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统进行精准造林的新型技术方法。

二、技术背景

造林是在无林地上建立新林的生产过程，常作为人工造林的同义语。无林地系指适宜造林的荒山、荒地、采伐迹地、火烧迹地、滩涂地、沙荒地和废矿基地等，一般统称宜林地。而飞播造林已成为生物能源利用、环境保护人与自然和谐相处的一种手段，自古50年代以来中国就开始利用飞机进行植树造林可谓历史悠久，飞播造林是我们保护地球的一种很好的方法。

传统的飞播造林主要针对的单层纯林、人工林等，这种造林技术比较粗放，常常落种不均匀，形成的幼林常稀密不均，用种量过大。新型无人机造林具有精度高，速度快,省劳力,投入少,成本低,范围广,能深入人烟稀少、人工造林困难的地区且材料环保易降解，省时省力效率较高。

三、

技术实现要素：

为了能够使飞播造林更加精准合理，精确实现造林目的，可以通过无人机搭载新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统进行精准造林。为克服传统飞播造林落种不均匀，形成的幼林常稀密不均，用种量过大的缺点，为实现精准造林，使用一种无人机植树技术方法，其特征是：通过无人机摄影获取地面dom及dsm，在其基础上利用dom及dsm进行造林规划设计，使用无人机搭载新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统进行精准造林。

主要

技术实现要素：

①在待植地点进行设计调查，根据当地情况设立适当控制点，使用无人机进行航飞拍摄，获取当地影像信息，处理校准后获得当地数字正射影像dom及数字表面模型dsm；

②结合当地自然、经济条件结合dom、dsm进行造林规划设计，在数字正射影像图dom上确定造林树种、地点及造林密度a×b；

③新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统的设计制作。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)克服传统飞播造林技术比较粗放，常常落种不均匀，形成的幼林常稀密不均，用种量过大的缺点，新型造林方式有精度高，速度快,省劳力,投入少,成本低,范围广等优点；

(2)植树材料外壳使用植物叶片及可降解粘剂淀粉胶经加工压模制成，材料绿色环保，利用土地吸收，叶片在土壤中降解并为植树原料提供养分，可保水半年以上。

四、附图说明

图1为新型绿色环保植树材料示意图

图2为集束式弹射系统示意图

五、具体实施方式：

一种无人机植树技术方法与现有方法的不同，具体在于：

(1)在待植地点进行设计调查，根据当地情况设立适当控制点，使用无人机进行航飞拍摄，获取当地影像信息，处理校准后获得当地数字正射影像dom及数字表面模型dsm；

(2)结合当地自然、经济条件结合dom、dsm进行造林规划设计，在数字正射影像图dom上确定造林树种、地点及造林密度a×b；

(3)进行新型植树材料的制作，植树材料外壳使用植物叶片及可降解粘剂淀粉胶经加工压模制成，根据造林树种及造林时间的不同，因地制宜就地选择适宜的植物叶片，材料绿色环保，利用土地吸收，叶片在土壤中降解并提供养分，可保水半年以上，针对不同的造林树种有三种加工方法可供选择：

1.就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为长宽高约为3厘米的立方体，内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及2至3粒打破休眠后的种子，调整配重封装后即可使用；

2.就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为3×3×5厘米的立方体，内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及去除成熟叶片、保留芽和幼叶的植株插条，将插条根茎插入培养基，调整重心使根竖直向下封装后即可使用；

3.就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为3×3×5厘米的立方体，容器内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及经处理后的植株幼苗，调整重心使根竖直向下封装后即可使用；

(4)集束式弹射系统，材质为碳素纤维，外形为20×20×8厘米的立方体，行列各6个共36个弹射孔，孔径3.2厘米，可容纳上述3种植树材料，其工作方式为闭锁滑落为主，弹射孔弹簧助推为辅，挂载固定至无人机脚架，弹射方向竖直向下，根据造林规划设计的树种和造林密度，对弹射系统进行植树材料装填，由于起飞重量不同可搭载至轻中型多旋翼无人机及固定翼无人机，根据造林株行距a×b及航速设置其弹射电控系统，使其造林材料能精准的投放至造林位置，植树材料由于重力及弹簧推力加速，可植入地表1-2厘米，内置营养基和水分可保证种子、插条、幼苗初期顺利成活生长，外壳降解后进一步为植株提供养分。

技术特征：

1.一种无人机植树技术方法，其特征是：通过无人机航飞摄影获取地面数字正射影像dom及数字表面模型dsm，在其基础上利用dom及dsm进行造林规划设计，使用无人机搭载新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统进行精准造林；具体步骤如下：

(1)在待植地点进行设计调查，根据当地情况设立适当控制点，使用无人机进行航飞拍摄，获取当地影像信息，处理校准后获得当地数字正射影像dom及数字表面模型dsm；

(2)结合当地自然、经济条件结合dom、dsm进行造林规划设计，在数字正射影像图dom上确定造林树种、地点及造林密度a×b；

(3)进行新型植树材料的制作，植树材料外壳使用植物叶片及可降解粘剂淀粉胶经加工压模制成，根据造林树种及造林时间的不同，因地制宜就地选择适宜的植物叶片，材料绿色环保，利用土地吸收，叶片在土壤中降解并提供养分，可保水半年以上，针对不同的造林树种有三种加工方法可供选择：

①就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为长宽高约为3厘米的立方体，内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及2至3粒打破休眠后的种子，调整配重封装后即可使用；

②就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为3×3×5厘米的立方体，内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及去除成熟叶片、保留芽和幼叶的植株插条，将插条根茎插入培养基，调整重心使根竖直向下封装后即可使用；

③就地选取适宜的叶片加工压模后作为植树材料外壳，其为3×3×5厘米的立方体，容器内部根据植树种类的不同加入适量的水、营养基及经处理后的植株幼苗，调整重心使根竖直向下封装后即可使用；

(4)集束式弹射系统，材质为碳素纤维，外形为20×20×8厘米的立方体，行列各6个共36个弹射孔，孔径3.2厘米，可容纳上述3种植树材料，其工作方式为闭锁滑落为主，弹射孔弹簧助推为辅，挂载固定至无人机脚架，弹射方向竖直向下，根据造林规划设计的树种和造林密度，对弹射系统进行植树材料装填，由于起飞重量不同可搭载至轻中型多旋翼无人机及固定翼无人机，根据造林株行距a×b及航速设置其弹射电控系统，使其造林材料能精准的投放至造林位置，植树材料由于重力及弹簧推力加速，可植入地表1-2厘米，内置营养基和水分可保证种子、插条、幼苗初期顺利成活生长，外壳降解后进一步为植株提供养分。

技术总结
本发明公开了一种无人机植树技术方法，其特征是通过无人机航飞摄影获取地面数字正射影像DOM及数字表面模型DSM，在其基础上利用DOM及DSM进行造林规划设计，使用无人机搭载新型绿色环保植树材料和集束式弹射系统进行精准造林。

技术研发人员：冯仲科;常晨;林奕成
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：2018.05.10
技术公布日：2019.11.19