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        無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用及展望

        2020-06-08 10:20:41李華桔
        鄉(xiāng)村科技 2020年11期
        關鍵詞:應用前景

        李華桔

        [摘 要] 無人機系統(tǒng)結合遠程遙控技術,可在森林防火中進行探測、收集、撲救等相關工作。本文從空中巡航、火災撲救及日常監(jiān)測等方面研究無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用,并從資源整合、遠程指揮、日常監(jiān)測等方面探究無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用前景。

        [關鍵詞] 無人機系統(tǒng);森林防火;應用前景

        [中圖分類號] S762.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)11-66-2

        隨著時代的發(fā)展,科學技術不斷更新和進步,科學技術逐漸被應用于日常生活的各個方面,如將無人機系統(tǒng)應用于森林防火工作中。森林防火對于保護國家森林資源及維護人民的生命財產(chǎn)安全具有重要意義,相比傳統(tǒng)的預防及救援方式,無人機系統(tǒng)更安全、更科學,值得在森林防火中推廣使用。

        1 無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用

        1.1 無人機系統(tǒng)在空中巡航中的應用

        無人機系統(tǒng)分為兩部分:飛行器主體和地面控制中心,可以通過全自動或半自動控制開展飛行、監(jiān)測、記錄等任務。無人機系統(tǒng)依賴于遠程遙感、全球定位系統(tǒng)(GPS)、數(shù)字傳輸、無線通信等技術,從而將無人機飛行過程中收集到的地表信息數(shù)據(jù)、圖像影音資料快速準確地傳送給地面控制中心[1]。無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用,可以彌補人工監(jiān)測的漏洞,更為快捷、全面地獲得森林防火信息,更大程度地減少火災發(fā)生概率。無人機系統(tǒng)上配有高分辨率攝像裝置、紅外線探測裝置等高科技設備,能采集到高清地表圖像,將采集到的圖像內(nèi)容進行快速實時傳送,地面控制中心可以更好地了解森林資源動態(tài)。無人機系統(tǒng)的飛行、控制、收回操作十分簡單、方便,防火工作人員可以快速掌握并應用在森林防火工作中。所以,無人機系統(tǒng)在空中巡航中的應用,可以有效減輕森林防火人員的負擔,輔助工作人員快速準確得到森林防火數(shù)據(jù)。

        1.2 無人機系統(tǒng)在火災撲救中的應用

        森林火災通常是地表可燃物經(jīng)過暴曬、干燥或人為不慎點燃引起的,蔓延速度快,因為地表植被覆蓋廣,發(fā)現(xiàn)時火勢已經(jīng)發(fā)展成較大規(guī)模[2]。在火災撲救過程中,從地面無法進入火災中心區(qū)域觀測火災發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)的載人飛機進行空中指揮受到高度、風向、火勢的多重影響,工作人員無法近距離觀測火災狀況,并有一定的危險性。無人機系統(tǒng)在森林火災撲救中的應用可以有效解決上述問題,有效保障人身安全,而且可以通過實施傳輸?shù)膱D像清晰了解火災受害區(qū)域的動向,通過科學分析預測火災發(fā)展趨勢,做到及時撲救、有效預防。無人機系統(tǒng)地面指揮中心也可以更為高效地進行救援工作的部署,針對實際情況科學規(guī)劃救援隊伍撲救及撤退路線,提升森林火災救援工作的安全性。一些大型無人救援機也可在空中灑水配合滅火工作,真正做到安全、快捷、科學地撲救火災。

        1.3 無人機系統(tǒng)在日常監(jiān)測中的應用

        無人機系統(tǒng)在森林防火日常監(jiān)測工作中發(fā)揮著重要的應用價值。通過地面控制中心對無人機的飛行軌跡進行合理規(guī)劃,在特定的范圍內(nèi)可以進行24 h不間斷監(jiān)測[3]。第一時間發(fā)現(xiàn)森林火災,精確地向地面指揮中心報告起火點,使救援速度更為迅速、救火方案更有針對性,有效控制火勢范圍,最大限度地降低森林火災帶來的環(huán)境破壞及人身安全威脅,避免更大范圍的火災發(fā)生。在日常工作中需要工作人員對無人機設置飛行區(qū)域軌跡,全方位立體監(jiān)控森林變化情況。無人機系統(tǒng)在日常監(jiān)測過程中可以隨時將森林影像資料、數(shù)據(jù)分析傳送到地面控制中心,從而做到精準監(jiān)測,排除火災隱患,避免大規(guī)模森林火災發(fā)生。

        2 無人機系統(tǒng)在森林防火中的應用前景

        2.1 資源整合

        從無人機系統(tǒng)的應用形勢來看,無人機系統(tǒng)有更為廣闊的發(fā)展空間。利用無人機系統(tǒng)實時獲得影像數(shù)據(jù)資料、掃描結果等,對森林資源利用情況、氣候等原因引發(fā)的火災等都能做到有效的數(shù)據(jù)分析。升級引擎及系統(tǒng),完善掃描系統(tǒng)、定位系統(tǒng),使數(shù)據(jù)傳輸更順暢,提高傳輸及數(shù)據(jù)分析能力,讓工作人員及時了解森林狀況,做到迅速防火,保護森林資源。

        2.2 遠程指揮

        工作人員通過處理無人機系統(tǒng)傳輸資料,保留相關數(shù)據(jù)材料,進行下一步指揮,可有效提高工作效率。在未來無人機系統(tǒng)升級設計和應用中,工作人員應結合無人機系統(tǒng)傳輸?shù)纳仲Y源特點,有針對性地進行設計規(guī)劃,保證無人機在各自的監(jiān)測范圍內(nèi)有效利用資源,上傳有效數(shù)據(jù),盡量減少技術資源浪費。綜合森林的地貌環(huán)境特點與氣候變化特點確定無人機的應用范圍,使其滿足森林防火的工作要求[4]。地面指揮中心通過對無人機系統(tǒng)的控制,調(diào)整應對策略,提高無人機的應用水平,更有效地協(xié)助森林防火工作。

        2.3 日常監(jiān)測

        目前,無人機系統(tǒng)在森林防火作業(yè)中的應用仍存在一些問題。首先,在無人機執(zhí)行任務的過程中可能會出現(xiàn)故障,甚至導致發(fā)生墜機事故,從而致使監(jiān)測中斷。其次,無人機系統(tǒng)升降不穩(wěn)定,受氣候、火情影響較大,耐風能力較差,同時難以長時間續(xù)航。最后,無人機執(zhí)行任務過程中,對于數(shù)據(jù)的精準采集有待提高。在未來無人機系統(tǒng)的應用中,應提升無人機的升降飛行能力、續(xù)航及故障監(jiān)測能力、應對惡劣氣候的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)的精準采集功能[5]??煞e極研發(fā)新型機身材料,減輕無人機自重,提升安全性能,整合目前監(jiān)測數(shù)據(jù),提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析整理能力,針對不同地區(qū)的森林防火工作制訂合理可行的監(jiān)控方案,充分發(fā)揮無人機系統(tǒng)在森林防火方面的應用價值,降低森林火災發(fā)生率。

        3 結語

        無人機系統(tǒng)在森林防火方面具有極高的應用價值。利用無人機進行空中巡航,可以準確定位火災位置,與地面指揮中心密切聯(lián)系,對工作人員的數(shù)據(jù)整合及遠程指揮都極為有利。無人機系統(tǒng)在森林防火領域有良好的發(fā)展前景,應積極更新與推廣,以便在森林防火作業(yè)中發(fā)揮更多的優(yōu)勢和作用。

        參考文獻

        [1]齊賀.關于無人機在森林防火監(jiān)測方面的應用[J].農(nóng)民致富之友,2018(17):175.

        [2]郭昭濱.無人機航空護林在森林防火工作中的應用:以黑龍江省慶安國有林場管理局為例[J].防護林科技,2017(12):65-66.

        [3]李洲.無人機系統(tǒng)在森林防火方面的應用及其發(fā)展[J].花卉,2018(16):246-247.

        [4]王振師,周宇飛,李小川等.無人機在森林防火中的應用分析[J].林業(yè)與環(huán)境科學,2016(1):31-35.

        [5]鄒明普,鄒磊.無人機飛行管控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].北京測繪,2015(1):75-79.

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