齊 賀
無人機的應用技術,即根據(jù)森林防火的需要搭載相應的設備,比如高清CCD數(shù)碼相機、多光譜成像儀、紅外掃描儀等,具有成本低、能源消耗少的特點,尤其是具備多功能可重復使用等技術優(yōu)勢,減輕了人員風險,節(jié)約了人力、物力。近年來,無人機遙感技術不斷進步,并在多領域取得了突破性的發(fā)展。無人機遙感的高時效、高分辨率等性能優(yōu)勢備受使用者的青睞,這大大擴大了應用范圍和用戶群,具有廣闊的應用前景。無人機遙感在森林調(diào)查中主要應用在林火監(jiān)測工作中。無人機加載相應的遙感設備,可以實現(xiàn)對林區(qū)的全天候監(jiān)測,及時進行火情預警、報告火情信息,以便及時展開行動,將財產(chǎn)損失和人員傷亡降到最低。
對于可疑區(qū)域,地面控制人員通過遙控無人機的飛行狀態(tài)和改變飛行軌跡,對目標區(qū)域進行詳細偵查。對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)火情的地區(qū),要部署無人機進行實時監(jiān)控,森林消防部門迅速組織滅火隊伍,提高滅火效率,減少人員傷亡,減少財產(chǎn)損失。例如作為微型無人機的多軸飛行器,它利用多個旋翼作為飛行引擎來進行空中飛行,它的重量較輕,不受較大機翼的限制,具備自主起飛和降落的優(yōu)勢。多軸飛行器利用相應的機載遙感設備使圖像顯示在計算機上,通過識別系統(tǒng)確定是否為火點,并進行精確的火點定位。多軸飛行器技術迅速發(fā)展,小存在過多技術壁壘和限制,將它應用于森林防火中,可以及時獲取火場信息,將林火的發(fā)展動態(tài)實時傳回地面控制系統(tǒng)中,為地面撲火指揮提供可靠信息。
得益于圖像傳輸數(shù)字化、GPS技術、遙感技術和視頻實時傳輸技術等的快速發(fā)展,無人機系統(tǒng)在森林防火方面的應用得以實現(xiàn),且無人機系統(tǒng)以其絕對的優(yōu)勢,彌補了傳統(tǒng)的森林防火方式的不足。它能夠廣泛應用于森林火災發(fā)生前的火災監(jiān)測、預報,火災發(fā)生時的預測、撲救和火災后的評估等方面的工作中,有效提高了森林防火信息獲取的速度和精確度,大大縮短森林火災撲救的過程,節(jié)約人力資源的投入。
無人機的組成構件使用的都是非常先進的設備,主要有攝像設備、前視紅外線儀器、分辨率比較高的相機等,其在應用的過程中可以對森林的情況進行拍攝,并且可以將拍攝到的圖像傳輸?shù)搅謽I(yè)部門的監(jiān)控中心,實現(xiàn)對森林中各個區(qū)域情況的掌握和監(jiān)控。森林防火人員通過清晰的圖像可以對火災發(fā)生的情況進行精準的掌握,并可以針對性的采取滅火措施。而且無人機可以在空中快速的完成森林防火區(qū)域的巡視工作,在夜晚也可以使用紅外線儀器來進行監(jiān)測。無人機的起飛和回收的方法非常簡便,對應用環(huán)境沒有過多的要求。
傳統(tǒng)的載人飛機在火災發(fā)生時,由于煙霧比較大,不能近距離的觀察和掌握火災發(fā)生的具體情況,而且很容易在觀察的過程中發(fā)生危險,對觀測人員的生命安全造成威脅。而無人機在使用的過程中就不用考慮這方面的問題,其可以利用自身的優(yōu)勢進入火災發(fā)生的區(qū)域進行監(jiān)察并利用攝像設備將拍攝到的信息傳輸?shù)降孛娴姆阑鸨O(jiān)控中心,讓森林防火消防人員可以實時掌握火情和火災的蔓延情況,及時作出正確的撲救決策,減少火災對森林資源造成的損失。
在森林火災發(fā)生時,無人機可以二十四小時連續(xù)進行火災的監(jiān)測工作,及時做好預警工作,并且將起火點的位置報告給地面的工作人員,可以在火災發(fā)生的初期進行火災的撲救工作。無人機在使用的過程中可以根據(jù)工作人員的需求進行指定區(qū)域的巡視工作,工作人員提前設好無人機的飛行軌跡,這樣無人機就可以沿著飛行軌跡將所拍攝到的圖像信息傳送到地面的監(jiān)控中心,并由監(jiān)控中心傳輸給地面的工作人員。如果工作人員在觀看影像的過程中來發(fā)現(xiàn)森林中的火災隱患,可以使用遙控設備來指揮無人機的飛行軌跡,對指定地區(qū)進行進一步的監(jiān)察和巡視工作,無人機在進一步的巡視工作中可以將更加清晰的影響傳遞給地面的工作人員,讓工作人員作出更加準確的判斷。
無人機能監(jiān)測火場上空的火情動態(tài),撲救指揮部門利用無人機反饋回來的資料信息,迅速高效組織和部署撲救工作,及時通知消防人員,合理有效地制定人員撤離火場的路線,最大限度保障撲救人員的安全,使撲救指揮工作及時、有序、合理、科學地進行。
當今社會是一個信息高速發(fā)展的新時代,世界各國都對無人機研究、發(fā)展和應用也越來越重視。我國在重視無人機在軍事領域發(fā)展的同時,還堅持無人機軍民結合的發(fā)展道路,帶動民用無人機的發(fā)展,尤其是在森林防火方面,無人機以其獨具的優(yōu)勢得到一定程度的推動和發(fā)展。但我國無人機系統(tǒng)在森林防火方面,還處在初始階段,沒有形成規(guī)模,其中還存在著無人機升級技術不夠完善、抗風能力差、監(jiān)測圖像精度有待提高等方面的技術問題。但相信隨著相關科研的投入不斷加大,研究的不斷深入,無人機不但在森林防火方面的應用會更加廣泛,技術更加成熟,發(fā)展前景相當樂觀。
將無人機部署到人、車無法到達的偏遠地區(qū),這樣可以及時發(fā)現(xiàn)森林火情,迅速掌握林火態(tài)勢和各種需要的信息。作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測手段的有力補充,無人機能做到“快、全、細”,以爭取偵查工作的主動權。無人機顯示出有人機無法比擬的優(yōu)越性,在森林防火監(jiān)測中必將被廣泛應用。