《Forests》：Cost and Labor Assessment of UAV-Based, Vehicle-Based, and Ground-Based Survey Methods for Planning Vine Control Operations in Forest Landscapes: An Activity-Based Costing Case Study from Hwasun-gun, Republic of Korea
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藤蔓防治是一种周期性的森林抚育措施，其前置调查决定了防治作业的投放位置。然而，目前缺乏用于选择调查方法的可比成本依据，韩国现行劳动定额是为无人机有害生物监测而非植被制图制定的。本研究是一项在韩国和顺郡开展的作业成本法(activity-based costin
藤蔓防治是一种周期性的森林抚育措施，其前置调查决定了防治作业的投放位置。然而，目前缺乏用于选择调查方法的可比成本依据，韩国现行劳动定额是为无人机有害生物监测而非植被制图制定的。本研究是一项在韩国和顺郡开展的作业成本法(activity-based costing, ABC)案例研究，将无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)、车辆和地面三种藤蔓分布制图方法置于同一个透明的成本模型中。研究人员于2022年9—10月使用固定翼无人机(WingtraOne GEN II)、旋翼无人机(DJI Mavic 2 Pro)和车辆路线观测对6种分布类型开展了调查，共获得1281条发生记录。所有方法均按相同的全负担成本基础计价，并按交付的输出等级进行分类。对于300 ha面积单元，固定翼无人机是提供勾绘级输出的最廉价方法(韩元(KRW) 10,278 ha?1)，其次是旋翼无人机(KRW 12,299 ha?1)和步行基准(KRW 59,016 ha?1)。对于2 km路边廊道，踏查级车辆调查成本为KRW 287,511 km?1，约为任一无人机平台成本的40%–45%，但正射影像判读使车辆调查已绘制的藤蔓面积增加了15.2%。成本效率取决于目标分布的空间形态和所需的输出等级，而非平台本身。绝对数值特定于韩国的费用估算规则、单个郡、单个晚季窗口和单一物种(葛藤)；可迁移到其他地区的是其权衡关系。因此，车辆调查适用于线性分布类型和道路可达的森林边缘；无人机调查适用于需要勾绘边界的面积型分布；地面检查适用于验证和点状类型。
论文解读
研究背景与问题
藤本植物和木质藤本是许多森林生态系统的重要结构组分，但过度扩张会抑制树木生长、影响森林更新、减少碳汇积累并降低景观质量。本研究的优势种葛藤(Pueraria montana (Lour.) Merr.)可攀爬并遮荫林木、改变氮循环，给林业、公用设施和交通部门造成经济损失。藤蔓在森林与近林环境中呈线性、面积、点状及混合等多种空间形态，单一调查方法难以在各类型间一致适用。传统地面调查精细但劳动密集，遥感覆盖广但受植被结构、冠层条件和物候影响。更关键的是，韩国将此类调查作为工程服务按标准劳动定额计价，现有定额仅覆盖无人机有害生物监测，尚无车辆和地面藤蔓调查的可比成本依据，导致采购中难以基于证据选择方法。为此，研究人员在和顺郡开展了作业成本法案例研究，目标包括：划分藤蔓分布类型、评估三类方法适用性和成本、按分布类型比较并制定选择规则。
研究设计与主要方法
研究在韩国全罗南道和顺郡进行，该郡森林面积57,595 ha，占行政区域73.2%。2022年9月27日至10月25日，对道路边、公园与步道、再造林地、森林道路、电杆及其他森林边缘区6类分布进行调查。技术方法包括：固定翼无人机(WingtraOne GEN II，飞行高度约450 m，地面采样距离(ground sampling distance, GSD)约6.0 cm)获取623.8 ha正射影像；旋翼无人机(DJI Mavic 2 Pro，飞行高度约400 m，GSD约9.4 cm)获取再造林地影像；车辆沿预设路线记录可见藤蔓；地面步行仅用于追踪单块再造林地边界作为对照。所有成本按韩国工程服务费用估算体系以完全负担口径计算，并区分勾绘级与踏查级两种输出等级；地理信息系统(geographic information system, GIS)制图使用QGIS 3.22 Bia?owie?a完成。
研究结果
3.1 藤蔓分布类型的特征
6类分布点在空间形态、可达性和制图单元上存在差异：道路边和森林道路为线性分布，再造林地为面积型，电杆为点状，公园、步道及其他森林边缘区因可达性和周边植被不同而表现为面积型或混合型。
3.2 按地类的藤蔓发生分布
试点共记录1281条藤蔓发生记录，除电杆点状记录无法计算面积外，绘制藤蔓分布总面积485.3 ha。
3.3 按藤种的藤蔓发生分布
纯葛藤及以葛藤为主的群落合计480.5 ha，占总面积的99.0%，证实葛藤为研究区优势种；其余为葎草(Humulus japonicus Siebold & Zucc.)、其他藤种及两处点状的Sicyos angulatus L.。
3.4 调查方法的制图特征与完整性
车辆调查在单个森林边缘块记录29.9 ha藤蔓；固定翼正射影像判读额外识别出27个多边形、4.55 ha，使该块绘制面积增加15.2%，其中13.2%的合并面积仅靠影像识别。该结果量化了车辆调查作为踏查级方法存在可测的低估，且冠层下藤蔓在垂直影像中不可见。
3.5 按调查方法的成本与劳动结果
3.5.1 面积制图成本：300 ha单元下，固定翼无人机最廉价(KRW 10,278 ha
?1)，旋翼无人机约高五分之一(KRW 12,299 ha
?1)，步行基准约为固定翼的5.7倍(KRW 59,016 ha
?1)；车辆调查虽更低(KRW 3,710 ha
?1)，但仅为踏查级输出。
3.5.2 路线(线性)调查成本：2 km单元下，车辆调查成本为KRW 287,511 km
?1，约为任一无人机平台的40%–45%；随作业长度增加，差距扩大到10倍以上，原因是无人机影像幅面与窄长道路廊道存在结构性错配，每公里需获取43.0 ha影像。
3.5.3 按分布类型的劳动需求：其他森林边缘区投入最大，源于7717.5 ha预定义管理目标区；劳动记录分解为规划设计、外业调查和数据库与制图，避免重复计费；路边和森林道路的野外生产率分别约为183 km/人·日和56 km/人·日。
3.6 调查方法综合评价
按可检测性、作业效率、劳动需求、调查成本和野外适用性5项标准比较，各方法相对优劣随空间形态和输出等级变化，没有普遍最优平台。
3.7 类型特异的调查方法选择规则
结果归纳为启发式决策规则：地面调查仅作为其他两种方法无法到达或无法解析的地段及点位特征的定向验证手段，而非全覆盖制图方法。
讨论与结论
讨论指出，成本效率首先取决于目标分布的空间形态：面积型适合固定翼无人机，线性型适合车辆调查，而地面验证可补充影像无法解析的冠层下藤蔓。无人机影像脚印与线性廊道的错配是路线成本差距的结构性原因；正射影像勾绘能减少手持全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)接收机的边界位置误差，但缺乏独立真值。局限包括：步行成本为定额基准而非实测；站点分散使旋翼无人机外业时间放大至定额的约4倍；完整性评估仅覆盖单个林缘块；劳动系数源自无人机有害生物监测手册；绝对成本绑定韩国工资和费用体系。
研究结论可译为：本研究将作业成本法模型应用于无人机、车辆和地面三种藤蔓分布调查方法，覆盖韩国试点郡的6种分布类型。没有一种方法普遍最经济；成本效率取决于目标分布的空间形态和所需输出等级。对需要勾绘边界的面积型，固定翼无人机连续300 ha单元成本最低，为KRW 10,278 ha
?1(USD 6.93 ha
?1)，优于旋翼无人机(KRW 12,299 ha
?1，USD 8.29 ha
?1)和定额步行基准(KRW 59,016 ha
?1，USD 39.79 ha
?1)。在踏查级输出足够且林缘道路可达时，车辆调查为KRW 3,710 ha
?1(USD 2.50 ha
?1)，线性类型2 km廊道成本为KRW 287,511 km
?1(USD 193.85 km
?1)，约为任一无人机平台的40%–45%，且随作业长度增加差距扩大。应用时需区分实测人·日数据与基于工资和定额估算的单位成本。对实践者有四条规划规则：先确定所需输出等级；车辆调查分配给线性类型和道路可达林缘；无人机调查分配给需勾绘边界的面积型，分散地块另行计入转场成本；地面检查保留给道路网络不可见的点状发生、冠层下藤蔓及抽样验证。本工作可迁移的是成本模型而非任何单一数值：绝对值仅适用于韩国工程服务工资与费用估算规则、一个郡、一个晚季窗口和一个物种，而活动结构——一次动员费、随目标空间形态扩展的数据采集任务以及不随其扩展的室内处理任务——在任何需要统一比较调查方法的地方均适用。
