申晨
摘 要: 森林屬于陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,其是人們賴以生存的基礎資源,是國民經濟建設的重要內容,也是生態(tài)環(huán)境保護的重要屏障。因此,保護森林和預防森林火災是非常關鍵的工作。最近幾年,隨著科技不斷發(fā)展,無人機憑借自身操作維護便捷性、低空監(jiān)測系統(tǒng)靈活性、使用成本較低的特點,在森林防火中得到了廣泛的應用。下文針對森林防火中無人機的應用進行深入分析,希望可以有效保護森林資源。
關鍵詞: 森林防火;無人機;應用研究
【中圖分類號】S762 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.045
森林火災的破壞性較大,如果森林發(fā)生火災,不僅會給人們勞動成果來帶較大的損失,還會破壞生態(tài)系統(tǒng),對生態(tài)環(huán)境造成不良影響。因此,預防森林火災已經成為了當下急需解決的問題。最近幾年,隨著科技不斷發(fā)展,用來監(jiān)護森林的手段變得越來越多,從電子監(jiān)控、衛(wèi)星普查,到現(xiàn)在的無人機。林區(qū)地理條件惡劣,氣候獨特,并且火災具有突發(fā)性和難以預測的特點,利用無人機可以有效解決很多森林防火問題。因此,在實際工作中,森林管理人員需要熟練掌握無人機使用方法,在日常巡查、實時偵查、火災后期處理、災后調查與評估中,科學合理的利用無人機,進而有效保護森林資源,促進我國林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1 森林防火中無人機的應用意義
在森林資源管理和利用工作中,森林資源安全性是非常重要的內容,而森林火災是影響森林安全的重要因素,因此需要注重森林防火工作。從現(xiàn)階段森林防火工作情況來看,無人機應用較為廣泛,且在實際應用中獲得了不錯的效果[1]。首先,可以有效降低森林防火工作難度。在森林防火中,部分地區(qū)地理環(huán)境復雜,給防火工作帶來了較大的難度,而通過無人機,可以更好的進入到地形復雜的區(qū)域進行工作,對各方面信息進行收集,進而有效降低防火工作難度。其次,可以有效提升森林防火效率。森林火災具有突發(fā)性特點,需要做到及早發(fā)現(xiàn)和及早處理,防止火災進一步蔓延。通過利用無人機,可以對森林內部的各個角落進行監(jiān)測,能夠及時發(fā)現(xiàn)火災隱患。并且,相關工作人員可以結合無人機收集到的信息數據,及時采取相應的措施,預防火災發(fā)生,提升防火效果,有效保護森林資源。因此,在森林防火中,可以靈活利用無人機,加強防火工作力度。
2 森林防火中無人機的應用
在森林防火中,無人機可以在惡劣的自然條件下,通過攜帶的紅外熱成像儀、GPS全球定位系統(tǒng)、高清透霧攝像儀、高清數字圖像處理和傳輸技術,在簡單條件下,便可以執(zhí)行低空飛行任務,不管是白天還是晚上都可以及時獲取影像數據。
2.1 在森林日常巡查中無人機的應用
無人機具有機動靈活性的特點,在森林日常巡查中可以對較大范圍內的林區(qū)動態(tài)進行快速獲取,和地面人工巡查相比,在監(jiān)測范圍、時效等方面無人機具有較為明顯的優(yōu)勢。在森林日常巡查中,無人機攜帶的空中處理模塊、地面處理模塊,可以組成一個火情監(jiān)控系統(tǒng),根據預定的航線,實現(xiàn)空中巡查林區(qū),對巡查過程中獲得的影像和數據,及時傳輸到地面指揮中心[2]。并且,在日常巡查中,無人機可以及時發(fā)現(xiàn)火情,及時報告火場位置,做到早發(fā)現(xiàn)和早預報以及早撲救火情,進而實現(xiàn)打早、打小、打了森林火災的目標,有效提升巡查護林效率和監(jiān)測管理質量,緩解基層護林防火人員的工作壓力和負擔,減少地面巡查人員數量。
2.2 在森林火災實時偵查中無人機的應用
在發(fā)生森林火災后,火場附近的環(huán)境會出現(xiàn)劇烈變化,特別是火場易燃物燃燒在上方會出現(xiàn)大量濃煙,致使能見度相對較低,并且火勢會受到氣象、植被、地形等多種因素影響,而出現(xiàn)瞬息萬變[3]。在森林火災中,地面火情觀測人員難以深入到火場中,即便是航空飛機可以在火場上空,觀測人員也嫩姨對地面火場情況進行詳細觀察,且航空飛機也會存在安全風險。這時,可以利用無人機,其可以彌補航空飛機和地面火情觀測人員的不足,持續(xù)觀察已經發(fā)生火災區(qū)域的空中火情勢態(tài),通過傳輸數據,指揮部門可以快速進行決策,進而有效提升滅火效率,降低對森林資源的危害,保證撲火人員人身安全。
2.3 在森林火災后期處理中無人機的應用
在火災撲滅后,為了可以及時發(fā)現(xiàn)和清理存在的隱蔽余火,避免余火復燃,需要勘察已經消滅明火的區(qū)域。如果利用航空飛機,火情觀察員是很難利用肉眼觀察火場隱蔽余火情況的;如果過火面積較大,利用人工查找隱蔽余火,不僅需要使用大量的人員,效率較低,還無法保證人員人身安全[4]。這時,可以利用無人機,通過無人機配備的紅外探測設備,對火場區(qū)域地面溫度分布狀態(tài)進行探測,并把探測所得數據實時傳回地面,指揮部可以結合數據及時對撲火隊伍進行調整,及時清理存在的隱蔽余火。
2.4 在森林災后調查和評估中無人機的應用
在森林火災災后調查中,通過應用無人機,可以有效減少野外工作量,有效提升工作精準度和速度。通過無人機,實現(xiàn)空中拍照,根據GPS系統(tǒng)、ArcGIS系統(tǒng),進行數據處理,可以對森林火災過火的位置、面積、地形、植被進行準確判定,可以對森林火災受災程度進行清晰的呈現(xiàn);并且還可以對火災蔓延方向、火災類型進行分析,對火災起因和起火點位置進行初步判定,提供給森林火災案件調查與評估幫助。
3 結語
總而言之,在新時代背景下,在森林防火中應用無人機是非常重要的,不僅可以實現(xiàn)全面部署,且快捷安全,還可以及時發(fā)現(xiàn)火災,有效保護森林資源。但是,現(xiàn)階段,由于我國無人機技術還不夠完善,缺乏操作人員,資金投入較少,林區(qū)點多面廣,加之受到植被、地形、氣象條件等因素影響,無人機應用還存在一些問題,嚴重影響到了應用效果。因此,在實際工作中,相關人員需要加強對無人機的研究工作,結合森林防火特點,科學合理的利用無人機,充分發(fā)揮出無人機在森林防火中的作用,進而有效保護我國森林資源,提升森林火災檢測體系管理質量,促進林業(yè)經濟更好發(fā)展。
參考文獻
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