李長(zhǎng)宇

摘 要：根據(jù)我國(guó)的森林分布特點(diǎn)，無人機(jī)在森林防火中具有一定優(yōu)勢(shì)，我國(guó)對(duì)于森林防火應(yīng)用無人機(jī)起步較晚，雖然發(fā)展速度很快，但目前與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距。本文將對(duì)無人機(jī)在森林防火中的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；森林防火；潛力分析

中圖分類號(hào)：S762.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432167

森林做為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是人類賴以生存的基礎(chǔ)資源，不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要組成部分，而且是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要屏障。森林火災(zāi)會(huì)給森林資源帶來毀滅性的后果，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全造成巨大威脅，所以說，森林防火在我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中具有重要作用，而無人機(jī)在森林防火方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

1 無人機(jī)在森林防火中的應(yīng)用

無人機(jī)在森林防火中的應(yīng)用是以森林日常巡查、火災(zāi)實(shí)時(shí)偵查與后期處理、災(zāi)后調(diào)查與評(píng)估為主。其最大的優(yōu)勢(shì)就是可以在惡劣的自然條件下利用攜帶的紅外熱成像儀、高清透霧攝像儀、GPS全球的定位系統(tǒng)、高清數(shù)字圖像處理與傳輸技術(shù)，在簡(jiǎn)單條件下即可執(zhí)行低空飛行任務(wù)，無論晝夜都能及時(shí)獲取影像數(shù)據(jù)。

1.1 森林日常巡查

由于無人機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活性，所以能快速獲取較大范圍的林區(qū)動(dòng)態(tài)，相對(duì)于地面人工巡查，無人機(jī)在監(jiān)測(cè)的范圍和時(shí)效方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)攜帶的空中處理模塊與地面處理模塊組成火情監(jiān)控系統(tǒng)，能夠按照預(yù)定航線對(duì)林區(qū)進(jìn)行空中巡查，及時(shí)將巡查過程中所獲取的影像與數(shù)據(jù)傳輸給地面指揮中心。無人機(jī)在巡查中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情、報(bào)告火場(chǎng)位置，做到對(duì)火情早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早撲救，從而實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)“打早、打小、打了”的目標(biāo)，可以極大提高監(jiān)測(cè)和管理水平和巡查護(hù)林的效率，減少地面巡查人員數(shù)量，減輕基層護(hù)林防火人員的負(fù)擔(dān)。

1.2 火災(zāi)實(shí)時(shí)偵查與后期處理

1.2.1 火災(zāi)實(shí)時(shí)偵查

當(dāng)森林火災(zāi)發(fā)生以后，火場(chǎng)周圍的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，尤其是火場(chǎng)易燃物燃燒在上方產(chǎn)生大量濃煙，導(dǎo)致能見度極低，火勢(shì)由于受地形、植被、氣象等因素的影響瞬息萬變。地面火情觀測(cè)人員無法深入火場(chǎng)，即使航空飛機(jī)能達(dá)到火場(chǎng)上空，觀察員也無法詳細(xì)觀察到地面火場(chǎng)情況，且航空飛機(jī)自身也存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)無人機(jī)就能克服地面火情觀測(cè)人員及航空飛機(jī)的不足，對(duì)已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行空中火情勢(shì)態(tài)的持續(xù)觀察，利用其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)指揮部門可以迅速?zèng)Q策，從而提高滅火效率，減輕森林資源危害程度，確保撲火隊(duì)伍人員安全。

1.2.2 火災(zāi)后期處理

火災(zāi)撲滅后，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清理存在的各種隱蔽余火、有效防止余火復(fù)燃，對(duì)已消滅明火的的區(qū)域進(jìn)行勘查，依靠航空飛機(jī)火情觀察員的肉眼無法觀察到火場(chǎng)隱蔽余火的情況。在過火面積較大時(shí)，采用人工查找隱蔽余火的方式要使用大量人員，不僅效率低還不利于人員安全。根據(jù)無人機(jī)配備的紅外探測(cè)設(shè)備將火場(chǎng)區(qū)域地面溫度分布狀態(tài)實(shí)時(shí)傳回地面，指揮部及時(shí)調(diào)整撲火隊(duì)伍對(duì)存在的隱蔽余火進(jìn)行清理。

1.3 災(zāi)后的調(diào)查與評(píng)估

森林火災(zāi)災(zāi)后調(diào)查中，應(yīng)用無人機(jī)能夠有效地減少野外工作量，從而提高工作速度與精準(zhǔn)度。利用無人機(jī)進(jìn)行空中拍照，結(jié)合ArcGIS與GPS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，就能準(zhǔn)確地判定森林火災(zāi)過火的位置、地形、面積及植被，清楚地表達(dá)出森林火災(zāi)受災(zāi)的程度等，還可分析火災(zāi)的類型、火勢(shì)蔓延方向、初步判定火災(zāi)的起因及起火點(diǎn)的位置，為森林火災(zāi)案件的調(diào)查和森林火災(zāi)評(píng)估提供幫助。

2 無人機(jī)的發(fā)展和局限性

2.1 無人機(jī)的發(fā)展

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的需求增加和無人機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使其在民用及商用領(lǐng)域的運(yùn)用逐漸顯露了出來。即便民用無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)明顯，但是安全方面的問題仍需解決，畢竟是無人機(jī)，沒有人駕駛，當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候，飛機(jī)自身不可以瞬時(shí)調(diào)整與故障的排除，從而使無人機(jī)很容易摔機(jī)，因此安全性較差，事故發(fā)生率較高；無人機(jī)作為一種新型的飛行管制對(duì)象，給空中的交通正常運(yùn)行與管理帶來了新的挑戰(zhàn)，而且還存在無人機(jī)動(dòng)力技術(shù)以及提高無人機(jī)搭載的能力等方面的問題。

2.2 無人機(jī)在森林防火中的局限性

在我國(guó)無人機(jī)技術(shù)還不夠完善、操作人員相對(duì)匱乏，資金投入量小，林區(qū)點(diǎn)多面廣，全面發(fā)展無人機(jī)還需大量的資金支持。加之在林區(qū)因地形、植被、氣象條件引起的無人機(jī)抗風(fēng)性能不夠穩(wěn)定，無人機(jī)續(xù)航的時(shí)間不長(zhǎng)，在森林防火當(dāng)中，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的圖像對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，精度也會(huì)受到一定的影響。

3 結(jié)語

隨著我國(guó)的無人機(jī)技術(shù)不斷開發(fā)日趨成熟，使無人機(jī)在森林巡護(hù)監(jiān)測(cè)、林業(yè)調(diào)查和等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，一定會(huì)成為森林巡護(hù)、森林火災(zāi)撲救與遏制森林火災(zāi)發(fā)生的有力監(jiān)測(cè)技術(shù)手段之一。同時(shí)隨著無人機(jī)系統(tǒng)在森林防火領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，將在很大程度上提升森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)體系的管理水平，從而保護(hù)我國(guó)的森林資源，促進(jìn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為生態(tài)文明建設(shè)及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李洪雙，江西軍.衛(wèi)星林火監(jiān)測(cè)在東北林區(qū)森林防火中的應(yīng)用[J].森林防火，2010（1）.