摘 要:森林火災(zāi)不僅會給國家造成嚴重的經(jīng)濟損失,還會引起資源銳減、水土流失等自然災(zāi)害,影響地球的生態(tài)穩(wěn)定性,因此減少森林火災(zāi)的發(fā)生,提高森林防火技術(shù)刻不容緩。本文對國內(nèi)外森林防火的現(xiàn)狀進行簡要介紹,探討了森林防火技術(shù)的未來發(fā)展態(tài)勢。
關(guān)鍵詞:森林防火;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
中圖分類號:S762 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160333153
引 言
科學(xué)技術(shù)的不斷革新發(fā)展以及管理方法的不斷完善,給森林防火工作提供了強有力的科學(xué)技術(shù)支持。北美和歐洲國家為森林防火投入了大量的人力物力,紅外線遙感監(jiān)測技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)等高科技術(shù)的使用在預(yù)防、監(jiān)測和及時撲救火災(zāi)中起到了至關(guān)重要的作用,挽回了森林大火造成的損失,保住了重要的森林資源。最近幾年,我國的綠化面積正逐年減少,在林火多發(fā)的春秋季節(jié),森林中的一把小火就可能引起嚴重的森林大火,因此掌握國內(nèi)外的先進防火技術(shù),并將之應(yīng)用到實際的森林資源的保護中相當(dāng)重要。
1 森林防火技術(shù)簡介
1.1 森林火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)
森林火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)是預(yù)防森林發(fā)生火災(zāi)的重要手段之一,森林火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)可以綜合評估天氣、空氣濕度以及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素,分析森林發(fā)生火災(zāi)的幾率。根據(jù)預(yù)測技術(shù)的分析結(jié)果,附近的林業(yè)管理部門能夠及時的對要發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域提前采取防火措施,消防部門需要隨時待命,一旦防火措施不能有效禁火則要立即投入到救火行動中;森林火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)還可以分析出發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的具體情況,如林火蔓延的速度范圍、火勢走向和熱量釋放等,有利于林業(yè)管理部門對森林火災(zāi)制定出更好的應(yīng)對措施。
1.2 森林火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)
森林火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)是森林防火技術(shù)的重要組成部分,先進的森林火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)突破了原有單一式的地面監(jiān)測方式,逐漸轉(zhuǎn)為集地面、航空于一體的雙相林火監(jiān)測方式,這種全面的立體監(jiān)測方式主要包括4個層面的檢測:陸地巡查檢測、望臺實時監(jiān)測、飛機巡航監(jiān)控和衛(wèi)星監(jiān)測。因此,通過森林火災(zāi)檢測技術(shù)可以更有效的監(jiān)測森林火災(zāi),及時掌握火情,撲滅大火拯救森林。
1.3 森林防火通信技術(shù)
森林防火通信技術(shù)在森林防火技術(shù)中的作用非常重要,在發(fā)生火災(zāi)時它為指揮官提供最新的火災(zāi)實況,也是消防官兵能夠隨時收到滅火新指示的重要信息渠道,衛(wèi)星通信技術(shù)是信息通信技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一,與其他通信技術(shù)相比具有傳輸距離遠、覆蓋面廣、信息傳輸量大、方便靈活等優(yōu)點。美國的衛(wèi)星通信技術(shù)一直領(lǐng)先于世界其他國家,其衛(wèi)星通信技術(shù)能把國家的各個關(guān)鍵點聯(lián)系在一起,通信衛(wèi)星的高度在1km以上時可實現(xiàn)全國范圍的通信,但是衛(wèi)星通信也存在不足:通信網(wǎng)的建立須較高的經(jīng)濟和技術(shù)成本,而且信息接收站的建立十分復(fù)雜。
2 國內(nèi)外先進的森林防火技術(shù)及其發(fā)展趨勢
2.1 GPS技術(shù)在林火預(yù)防方面的應(yīng)用
GPS技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用較早,它在確定火場范圍和位置以及估算火災(zāi)損失等方面具有優(yōu)勢,可以大幅度提高森林防火的工作效率,其重要性被多數(shù)林業(yè)部門認可。GPS的優(yōu)勢在于:滅火人員走入或撤離火災(zāi)現(xiàn)場的過程中,受到地理位置和煙霧等因素的影響行走路線并非直線,此時只要將行走路線中的關(guān)鍵點依次輸入GPS,利用GPS的定位功能就可迅速準(zhǔn)確的進入或撤出火場,既省時省力又可保障人身安全;由于受到氣候和周圍環(huán)境的影響,撲滅之后的火場會有再次起火的可能,現(xiàn)場人員可用GPS接收機確認起火位置,并向指揮中心報告,進而確保滅火任務(wù)能夠徹底勝利。隨著3S技術(shù)的發(fā)展,GPS可與GIS更有效的結(jié)合,能夠?qū)⒒饎莸奈磥碜呦蚝妥兓厔堇L制到電子顯示屏上,GPS具有和外界相連的接口,可以在遙感數(shù)據(jù)發(fā)出的命令下根據(jù)操作者的需要,與滅火設(shè)備相連,實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合,最終達到迅速全面滅火,隨時隨地保證林區(qū)安全的目的。
2.2 遙感探測技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用
做好森林防火工作的關(guān)鍵在于對林火的有效預(yù)防,將一切有可能引起林火的種子扼殺在最初萌芽狀態(tài),遙感技術(shù)恰恰可以做到這一點。遙感技術(shù)可以有效的預(yù)測森林火災(zāi),因此對森林防火工作的順利開展意義重大,它能將可燃物進行類別劃分。目前,世界范圍的森林可燃物信息十分匱乏,因此在未來的遙感技術(shù)發(fā)展中很有必要通過遙感圖像對森林可燃物進行準(zhǔn)確劃分,根據(jù)森林防火的信息化標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范,利用不同分辨率的遙感圖像進行多尺度全方位的森林可燃物繪制,建立全國甚至世界范圍的森林可燃物的信息數(shù)據(jù)庫。
2.3 森林消防高級系統(tǒng)新技術(shù)
美國技術(shù)專家將信息處理技術(shù)、通信技術(shù)和遙感測試技術(shù)等綜合運用到森林火災(zāi)防治工作上,形發(fā)明了獨有的森林消防高級系統(tǒng)技術(shù),(簡稱FFAST)。其中,林火的數(shù)據(jù)信息處理和精準(zhǔn)的定位系統(tǒng)是 FFAST 的主要組成部分,信息處理功能可在規(guī)定時間把重要數(shù)據(jù)信息傳送到陸地指揮所,能夠把多個獨立的數(shù)據(jù)庫進行有效合成,增強顯示圖象的效果,如果與繪圖機相連還能夠繪制火災(zāi)情形圖,然后將其數(shù)字化,以利于后期保存;定位系統(tǒng)可以將檢測到的林火的地理位置轉(zhuǎn)化成經(jīng)緯度表示的地理坐標(biāo),并提供林火的監(jiān)測精確度。FFAST系統(tǒng)還可通過 G1S和GPS 技術(shù)的結(jié)合對滅火人員的位置進行動態(tài)定位,指導(dǎo)救火人員快速準(zhǔn)確的到達指定位置,也可以估算過火林地面積和森林火災(zāi)將會造成的損失。
2.4 空中滅火技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用
森林面積一般較大,尤其是在一些灌木叢繁茂的林域中,地面消防人員的滅火行動受到很大限制,因此,空中滅火成為森林面積較大的國家普遍采用的滅火方式之一。航空技術(shù)具有高空觀察的優(yōu)勢,可以在一定高度范圍內(nèi)對森林進行全面的監(jiān)控,因而很容易的就能監(jiān)測出火災(zāi)附近的安全場地,為救援單位制訂正確的救援方案提供依據(jù)。在眾多的航空滅火技術(shù)中,加拿大的航空滅火技術(shù)有其值得學(xué)習(xí)的地方,加拿大是一個森林面積較大的國家,也是全球森林火災(zāi)較多的國家之一,在林火多發(fā)的春秋季節(jié),干燥的枯枝和落葉形成易燃層,加拿大充分發(fā)揮空中技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢,研發(fā)制造出專門用來消滅森林火災(zāi)的專用飛機,此飛機在陸地和水上都可使用,機身類似船形能夠在水上實現(xiàn)起落功能,機身兩側(cè)設(shè)計有起落架,著陸時可提供向外向下的支撐力,在機身腹部設(shè)計有水箱,滅火時飛機先是飛至附近水面,大約20s的時間即可裝5t水,然后飛至林火發(fā)生位置,按動電鈕即可實現(xiàn)噴水滅火。
2.5 無人機系統(tǒng)將會在森林防火中發(fā)揮越來越大的作用
無人機系統(tǒng)在森林防火領(lǐng)域的使用還不是很廣泛,采用無人機系統(tǒng)對森林火情進行監(jiān)測目前還在初期階段。隨著無人機技術(shù)的迅猛發(fā)展,無人機的優(yōu)勢正在民用領(lǐng)域嶄露頭角,因為有人駕駛的飛機拍攝的圖像很多時候達不到想要的精度和分辨率,而且也易受到環(huán)境的影響,而無人機的誕生則可以很好的解決以上不足,無人機系統(tǒng)具有連續(xù)航行時間長,操縱方便,能夠?qū)崿F(xiàn)影像實時傳輸,應(yīng)急性能強以及實時巡查能力較好等優(yōu)點,尤其是在地形復(fù)雜環(huán)境惡劣的火情中更能凸顯出它的優(yōu)勢。無人機的優(yōu)勢雖明顯但安全問題卻難以解決,因為當(dāng)無人駕駛的無人機發(fā)生故障時,飛機本身不能自我調(diào)整因而容易造成機器的破碎,使用無人機安全性差,事故率高;無人機屬于新型的空中管制對象,勢必會給空中正常交通指揮帶來挑戰(zhàn)。但是在不久的將來,這些問題都可解決,無人機勢必會廣泛應(yīng)用于資源環(huán)保和農(nóng)業(yè)發(fā)展的各領(lǐng)域。
3 結(jié)束語
提高森林防火技術(shù)既是保護森林資源的需要,也是世界人們的呼聲,采用新技術(shù)最大限度的減少森林火災(zāi)的發(fā)生是目前國際上普遍關(guān)注的話題。在以后的工作實踐中,應(yīng)加大對防火技術(shù)的投入,努力研究新型的森林防火技術(shù),確保森林資源的安全。
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作者簡介:姚雪梅(1982-),女,漢族,山東菏澤人,本科學(xué)歷,國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院工程師,研究方向:規(guī)劃設(shè)計,項目負責(zé)人。