Máy bay không người lái đã thay đổi ngành lâm nghiệp như thế nào? Phân tích từ thực tiễn Việt Nam

Máy bay không người lái (UAV/Drone) đang trở thành công cụ quan trọng trong lâm nghiệp nhờ khả năng khảo sát nhanh, giám sát diện rộng và tiếp cận khu vực khó đi lại. Công nghệ này giúp nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ và kiểm kê rừng với chi phí thấp hơn phương pháp truyền thống.

Bài toán quản lý rừng tại Việt Nam và giới hạn của phương pháp truyền thống

Việt Nam có diện tích rừng và đất lâm nghiệp rất lớn, trải dài trên nhiều dạng địa hình đồi núi, vùng sâu, vùng xa và hiểm trở. Đặc thù này tạo ra một bài toán quản lý nan giải: Diện tích cần bảo vệ thì rộng, trong khi lực lượng quản lý lại mỏng. Một cán bộ kiểm lâm có thể phải phụ trách hàng nghìn hecta rừng, nhiều khu vực gần như không có đường mòn để tiếp cận.

Phương pháp tuần tra truyền thống chủ yếu dựa vào sức người. Lực lượng bảo vệ rừng phải đi bộ xuyên rừng để kiểm tra hiện trạng, phát hiện vi phạm và đánh giá biến động. Với những khu vực phức tạp, một chuyến tuần tra có thể kéo dài nhiều ngày đêm liên tục, buộc cán bộ phải tổ chức ăn ngủ ngay trong rừng. Cách làm này không chỉ tốn thời gian và sức lao động, mà còn tiềm ẩn rủi ro về an toàn khi di chuyển qua vực sâu, suối lớn hay khu vực có thú dữ.

Quan trọng hơn, tuần tra bằng chân người có độ phủ hạn chế. Mỗi chuyến đi chỉ kiểm tra được một dải hẹp dọc theo lộ trình, trong khi các hành vi phá rừng, lấn chiếm hay khai thác gỗ trái phép thường diễn ra ở những điểm khuất, khó quan sát. Khi phát hiện thì thiệt hại nhiều khi đã xảy ra. Chính khoảng trống giữa nhu cầu giám sát toàn diện và năng lực thực tế của con người là điểm khởi đầu để công nghệ bay không người lái bước vào ngành lâm nghiệp.

Máy bay không người lái là gì? Vì sao phù hợp với ngành lâm nghiệp?

Máy bay không người lái là thiết bị bay được điều khiển từ xa hoặc bay tự động theo lộ trình lập sẵn, không cần phi công ngồi trực tiếp trên thiết bị. Một hệ thống cơ bản gồm thân máy bay với nhiều cánh quạt, hệ thống định vị vệ tinh để xác định vị trí, pin cấp năng lượng, bộ điều khiển mặt đất và đặc biệt là tải trọng cảm biến, thường là máy ảnh hoặc camera chuyên dụng gắn bên dưới.

Điều khiến công nghệ bay không người lái đặc biệt phù hợp với lâm nghiệp nằm ở chính những giới hạn mà con người gặp phải:

• Khả năng tiếp cận: Thiết bị bay vượt qua địa hình hiểm trở trong vài phút, nhìn thấy những khu vực mà người đi bộ phải mất nhiều giờ hoặc không thể đến.
• Tốc độ và độ phủ: Chỉ một lần bay từ mười đến ba mươi phút đã có thể bao quát hàng chục hecta rừng, cung cấp góc nhìn tổng thể từ trên cao.
• Khả năng thu thập dữ liệu khách quan: Hình ảnh và tọa độ ghi nhận được lưu lại làm bằng chứng, phục vụ cho việc so sánh biến động theo thời gian và xử lý vi phạm.
• Yếu tố an toàn: Thiết bị thay con người tiến vào những khu vực nguy hiểm như đám cháy đang lan hay vùng có nguy cơ sạt lở.

Khả năng tiếp cận, tốc độ – độ phủ, khả năng thu thập dữ liệu khách quan và yếu tố an toàn kết hợp lại biến máy bay không người lái thành một công cụ giám sát vừa nhanh, vừa rộng, vừa an toàn cho ngành lâm nghiệp.

Những con số biết nói: Hiệu quả từ Đề án 1836 ở tỉnh Lâm Đồng

Câu chuyện tại tỉnh Lâm Đồng là một ví dụ thực tế đáng tham khảo. Theo báo Tin tức (baotintuc.vn), địa bàn tỉnh có gần 538.000 hecta rừng, nhưng lực lượng công chức, viên chức quản lý rừng vẫn chưa đủ để đáp ứng nhiệm vụ bảo vệ. Sau khi nhận thấy hiệu quả của một thiết bị bay được tài trợ trước năm 2020, Ủy ban nhân dân tỉnh đã xây dựng Đề án 1836, trong đó có nội dung đầu tư mua sắm máy bay không người lái cấp phát cho lực lượng kiểm lâm, các đơn vị quản lý rừng và chủ rừng.

Đề án 1836 là Đề án Tăng cường công tác quản lý bảo vệ rừng, ngăn chặn tình trạng phá rừng, lấn chiếm đất lâm nghiệp, khôi phục và phát triển rừng tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 2020 đến 2025, định hướng đến năm 2030.

Sau bốn năm triển khai, các đơn vị ghi nhận thiết bị bay phát huy hiệu quả rõ rệt trong việc theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp trên diện rộng, kể cả ở các địa hình hiểm trở khó tiếp cận. Công việc trước đây phải đi bộ nhiều ngày nay được rút ngắn đáng kể: một lần bay từ mười đến ba mươi phút đủ để tuần tra bao quát hàng chục hecta rừng, đồng thời hỗ trợ phát hiện các vụ lấn chiếm, khai thác trái phép và phục vụ công tác phòng cháy, chữa cháy.

Tỉnh Lâm Đồng sử dụng máy bay không người lái để tăng cường quản lý, bảo vệ rừng.

Con số cụ thể cho thấy giá trị của công nghệ. Sau ba năm thực hiện và được trang bị mười lăm thiết bị bay, kết quả năm 2023 ghi nhận tổng số vụ vi phạm về rừng giảm 66 vụ, tổng diện tích rừng bị thiệt hại giảm 40% so với năm 2022. Đây không chỉ là thành tích về số liệu, mà còn phản ánh sự thay đổi trong cách thức quản lý: từ bị động phát hiện sau khi sự việc xảy ra, sang chủ động giám sát thường xuyên và can thiệp sớm.

Máy bay không người lái ứng dụng như thế nào trong lâm nghiệp?

Nhu cầu ứng dụng máy bay không người lái trong lâm nghiệp rất đa dạng, nhưng có thể nhóm lại thành bốn hướng sử dụng phổ biến và mang lại giá trị rõ ràng nhất. Mỗi hướng giải quyết một nhóm công việc khác nhau, nhưng đều dựa trên cùng một thế mạnh: Nhìn rộng, nhìn nhanh và ghi lại dữ liệu chính xác.

– Giám sát tài nguyên rừng trên diện rộng

Đây là ứng dụng nền tảng và phổ biến nhất. Thiết bị bay có thể tự động lập kế hoạch tuyến đường và thu thập dữ liệu về loại rừng, phạm vi phân bố, diện tích che phủ và hiện trạng cây trồng. So với khảo sát mặt đất truyền thống, cách làm này nhanh hơn nhiều lần, cho dữ liệu gần như theo thời gian thực và độ chính xác cao. Nhờ đó, khối lượng công việc ngoài thực địa giảm đi, trong khi chất lượng giám sát lại được cải thiện. Dữ liệu thu được còn là cơ sở để theo dõi biến động rừng qua từng thời kỳ, phục vụ công tác quy hoạch và đánh giá.

Xem thêm: Giám sát và quản lý rừng bằng công nghệ UAV

– Cảnh báo sớm cháy rừng bằng camera nhiệt

Trong quản lý tình huống khẩn cấp, máy bay không người lái cung cấp góc nhìn toàn cảnh nhanh chóng về khu vực thảm họa, giúp ra quyết định kịp thời.

Với cháy rừng, phát hiện và giám sát sớm có ý nghĩa sống còn để ngăn đám cháy lan rộng. Khi được trang bị camera ảnh nhiệt, thiết bị bay có thể nhận ra điểm phát nhiệt bất thường ngay cả khi ngọn lửa chưa bùng phát rõ ràng, sau đó cảnh báo cho các cơ quan liên quan kèm tọa độ cụ thể. Thông tin này giúp triển khai lực lượng chữa cháy nhanh và đúng vị trí, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Thiết bị cũng giám sát từ xa diễn biến đám cháy mà không đẩy con người vào vùng nguy hiểm.

Xem thêm: Phát hiện và cảnh báo cháy rừng với UAV tích hợp camera nhiệt

– Giám sát động vật hoang dã và đa dạng sinh học

Giám sát động vật hoang dã là một phần quan trọng của quản lý lâm nghiệp nhưng lại rất khó thực hiện bằng phương pháp thủ công. Máy bay không người lái có thể theo dõi số lượng quần thể và sự phân bố của động vật trên một khu vực rộng mà không gây xáo trộn môi trường sống, đồng thời tránh rủi ro cho nhân viên giám sát khi tiếp cận các loài nguy hiểm. Tính kịp thời và khả năng quan sát từ trên cao biến thiết bị bay thành công cụ hữu ích trong công tác bảo tồn và nghiên cứu đa dạng sinh học.

– Phát hiện khai thác gỗ và lấn chiếm đất rừng trái phép

Trong việc thực thi pháp luật về lâm nghiệp, máy bay không người lái đang chứng minh giá trị rõ rệt. Được trang bị camera ánh sáng khả kiến và camera ảnh nhiệt, thiết bị có thể nhanh chóng chụp ảnh trên không khu vực và những cây bị tác động. Với các vụ khai thác gỗ trái phép hay lấn chiếm đất rừng, hình ảnh ghi nhận cùng tọa độ chính xác trở thành bằng chứng đáng tin cậy để theo dõi và xử lý hành vi vi phạm. Khả năng kiểm tra thường xuyên và bất ngờ cũng tạo ra tính răn đe, hạn chế vi phạm ngay từ đầu.

Các loại cảm biến giúp máy bay không người lái quan sát khu rừng

Cùng một UAV, khi gắn camera quang học sẽ cho hình ảnh bề mặt rừng, gắn camera nhiệt sẽ phát hiện điểm nóng cháy rừng, còn gắn LiDAR có thể “xuyên” qua tán cây để đo đạc địa hình:

Các loại cảm biến giúp máy bay không người lái quan sát khu rừng.

• Camera quang học là loại phổ biến nhất, ghi lại hình ảnh giống như mắt người nhìn thấy. Đây là lựa chọn cơ bản cho việc tuần tra, chụp ảnh hiện trạng và lập bản đồ tổng quan.
• Camera ảnh nhiệt thì ghi nhận bức xạ nhiệt thay vì ánh sáng, nhờ đó phát hiện được điểm nóng của đám cháy hay dấu vết thân nhiệt của con người và động vật, kể cả trong điều kiện thiếu sáng hoặc bị khói che khuất. Đây là cảm biến then chốt cho công tác phòng chống cháy rừng.
• Cảm biến LiDAR – ở mức độ chuyên sâu hơn, mang lại khả năng vượt trội. Nó phát ra các xung laser và thu lại tín hiệu phản xạ để dựng nên mô hình ba chiều của khu rừng dưới dạng đám mây điểm gồm hàng triệu điểm tọa độ. Chúng có khả năng xuyên qua tán lá để đo cả địa hình bên dưới, điều mà camera quang học thông thường không làm được. Nhờ đó, công nghệ này hỗ trợ phân tích mật độ cây, đo chiều cao từng cây và ước tính trữ lượng gỗ, thậm chí phục vụ tính toán khả năng hấp thụ khí carbon của rừng.

Xem thêm: UAV LiDAR: Phân tích mật độ cây rừng và ước tính trữ lượng gỗ

Lợi ích thực tế: Tiết kiệm thời gian, nhân lực và giảm rủi ro

Máy bay không người lái mang lại nhiều lợi ích thực tế cho ngành lâm nghiệp:

• Tiết kiệm thời gian: Công việc tuần tra trước đây mất nhiều ngày đi bộ nay được rút xuống còn vài chục phút bay. Tần suất kiểm tra nhờ vậy tăng lên, giúp lực lượng quản lý nắm bắt hiện trạng rừng thường xuyên thay vì chỉ kiểm tra theo từng đợt cách quãng.
• Tối ưu nhân lực: Trong bối cảnh lực lượng quản lý rừng còn mỏng so với diện tích phải phụ trách, một thiết bị bay giúp một vài cán bộ bao quát được khu vực mà trước đây cần cả một đội đi thực địa. Nguồn lực con người nhờ đó được tập trung cho những công việc cần phán đoán và xử lý chuyên môn, thay vì tiêu hao vào việc di chuyển.
• Giảm rủi ro và nâng cao chất lượng dữ liệu: Thiết bị thay con người tiến vào vùng nguy hiểm, đồng thời cung cấp hình ảnh và tọa độ chính xác làm cơ sở ra quyết định. Dữ liệu khách quan này còn cho phép so sánh biến động theo thời gian, phát hiện sớm những thay đổi bất thường của rừng.

Thực tế, công nghệ bay không người lái không chỉ giúp làm việc nhanh hơn mà còn giúp quản lý chính xác và chủ động hơn.

Xu hướng và tương lai của máy bay không người lái trong lâm nghiệp tại Việt Nam

Ứng dụng máy bay không người lái trong lâm nghiệp tại Việt Nam đang ở giai đoạn mở rộng nhanh. Câu chuyện tại Lâm Đồng cho thấy mô hình từ thử nghiệm một thiết bị đến triển khai theo đề án bài bản hoàn toàn có thể nhân rộng sang nhiều địa phương khác có đặc thù rừng núi tương tự. Khi chi phí thiết bị ngày càng hợp lý và năng lực vận hành được phổ cập, rào cản tiếp cận công nghệ sẽ tiếp tục hạ thấp.

Về mặt công nghệ, xu hướng nổi bật là sự kết hợp giữa dữ liệu từ thiết bị bay với các nền tảng phân tích và bản đồ số. Thay vì chỉ dừng ở việc chụp ảnh, dữ liệu thu thập được sẽ được xử lý để tạo ra mô hình ba chiều, bản đồ biến động và các chỉ số định lượng về tài nguyên rừng. Bên cạnh đó, khả năng bay tự động theo lộ trình lập sẵn và tự động trở về điểm xuất phát giúp việc vận hành ngày càng đơn giản, ngay cả với người dùng không chuyên.

Máy bay không người lái ngày càng được ứng dụng nhiều trong lâm nghiệp.

Trong dài hạn, máy bay không người lái nhiều khả năng sẽ trở thành một mắt xích tiêu chuẩn trong quy trình quản lý rừng, gắn với mục tiêu phát triển lâm nghiệp bền vững, bảo vệ đa dạng sinh học và ứng phó với biến đổi khí hậu. Công nghệ này không thay thế hoàn toàn con người, mà đóng vai trò công cụ giúp lực lượng quản lý làm việc hiệu quả hơn trên một diện tích ngày càng lớn.

Những lưu ý khi bắt đầu ứng dụng máy bay không người lái trong lâm nghiệp

Nếu đơn vị của bạn đang cân nhắc đưa máy bay không người lái vào công tác quản lý lâm nghiệp, có một vài điều nền tảng nên nắm rõ trước khi bắt đầu, để tránh kỳ vọng sai và sử dụng hiệu quả ngay từ đầu:

1. Yếu tố pháp lý: Hoạt động bay không người lái chịu sự quản lý về vùng trời và khu vực được phép bay. Trước khi vận hành, đặc biệt tại các khu vực gần biên giới, sân bay hay vùng hạn chế, đơn vị cần tìm hiểu quy định cấp phép bay và tuân thủ đúng để tránh vi phạm. Đây là bước thường bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng.
2. Năng lực vận hành: Một thiết bị bay chỉ phát huy giá trị khi người điều khiển được đào tạo bài bản về cách bay an toàn, lập kế hoạch tuyến đường và xử lý tình huống. Quan trọng không kém là khâu xử lý dữ liệu sau khi bay: hình ảnh và dữ liệu thô cần được phân tích đúng cách mới chuyển hóa thành thông tin hữu ích cho công tác quản lý.
3. Điều kiện vận hành thực tế: Thời tiết như gió mạnh, mưa hay sương mù ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bay và chất lượng dữ liệu. Thời lượng pin cũng giới hạn phạm vi mỗi lần bay, nên cần lập kế hoạch hợp lý cho những khu vực rộng.
4. Lựa chọn loại thiết bị và cảm biến phù hợp với nhu cầu cụ thể: Dù là tuần tra thông thường, phòng cháy hay phân tích trữ lượng rừng, lựa chọn đúng loại thiết bị và cảm biến sẽ quyết định phần lớn hiệu quả đầu tư.

Hiểu đúng những lưu ý này, đơn vị quản lý rừng sẽ có nền tảng vững vàng để khai thác công nghệ một cách thực chất.

Nếu cần tư vấn chi tiết về giải pháp máy bay không người lái và cảm biến phù hợp cho lâm nghiệp, bạn có thể liên hệ đội ngũ kỹ thuật của EKTECH qua HOTLINE 0983 206 789 để được hỗ trợ cụ thể theo từng nhu cầu.