無人機(jī)在森林防火監(jiān)測方面的運(yùn)用

陳汝強(qiáng)

（廣東如春生態(tài)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510530）

近年來，我國的森林防火監(jiān)測預(yù)警工作一直都是使用衛(wèi)星來進(jìn)行，但是衛(wèi)星的限制過大且另有他用。隨著無人機(jī)行業(yè)的的崛起，相關(guān)技術(shù)和服務(wù)也逐漸完善，開始將無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到森林防火的監(jiān)測預(yù)警工作中。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)相比于傳統(tǒng)的衛(wèi)星監(jiān)測，能夠更快地發(fā)現(xiàn)森林的火情，實(shí)時(shí)了解火情的發(fā)展?fàn)顩r，并及時(shí)根據(jù)情況來制定應(yīng)對措施，籌備滅火力量，提高滅火效率。在森林防火中運(yùn)用無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)全面森林火情監(jiān)測，大大提升防災(zāi)救災(zāi)的救援水平。

1 無人機(jī)技術(shù)的具體介紹

無人機(jī)技術(shù)主要是依靠設(shè)備進(jìn)行攝像，然后將數(shù)據(jù)以圖像的形式傳輸回計(jì)算機(jī)里，不同設(shè)備所作用的領(lǐng)域有所不同，通常森林防火使用的設(shè)備主要是：多光譜成像儀、高清CCD數(shù)碼相機(jī)以及紅外掃描儀等，特點(diǎn)是消耗的能源成本比較低，能夠節(jié)約大量的人力及物力。近幾年來，無人機(jī)的遙感技術(shù)得到了很大提升，以其高時(shí)效、高分辨率等性能優(yōu)勢受到用戶的青睞，極大地?cái)U(kuò)展了使用范圍，具有較好的市場前景。而無人機(jī)遙感技術(shù)在森林防火工作中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在監(jiān)測工作上，加上相應(yīng)的遙感設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對森林的全天候監(jiān)測，對于火情預(yù)警以及火情的信息能夠及時(shí)進(jìn)行反饋，方便防火人員及時(shí)采取應(yīng)對措施，將損失降到最低。無人機(jī)可以按照控制人員規(guī)劃的路線對森林進(jìn)行空中監(jiān)察，實(shí)時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)到地面控制站的計(jì)算機(jī)里面，地面控制站對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理過后再傳輸?shù)搅只鹣啦块T。對于疑似發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，無人機(jī)還能根據(jù)地面控制人員的操控來改變飛行的狀態(tài)和軌跡進(jìn)行詳細(xì)偵查。對于已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，一方面要部署無人機(jī)對火情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面消防部門要迅速組織團(tuán)隊(duì)進(jìn)行滅火，只要提高滅火的效率，就能夠有效降低人員的傷亡以及財(cái)產(chǎn)的損失。例如多軸飛行器，它是一種比較微型的無人機(jī)，有著多個(gè)旋翼作為飛行的引擎，它比較輕便，不會受到大機(jī)翼的限制，有著自主降落起飛的優(yōu)勢。多軸飛行器主要是通過機(jī)載相應(yīng)的遙感設(shè)備來傳輸圖像數(shù)據(jù)到電腦里面，然后通過電腦的識別系統(tǒng)來判斷是否發(fā)生了火情，將火情的動(dòng)態(tài)影像實(shí)時(shí)地傳回地面控制站，為地面制定撲火方案提供重要的依據(jù)。

無人機(jī)在對森林進(jìn)行防火監(jiān)測和火災(zāi)預(yù)警的工作過程中，還可以在上空對林區(qū)內(nèi)的動(dòng)物資源以及植物資源進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控，無人機(jī)技術(shù)甚至還能運(yùn)用到森林病蟲害的防治和珍稀動(dòng)物和植物的保護(hù)工作中。所以，無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用不僅對森林防火工作有利，還能保護(hù)自然資源。無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不僅對于林業(yè)的發(fā)展有幫助，還有利于林區(qū)的維護(hù)工作以及社會的安定發(fā)展，優(yōu)化自然環(huán)境。

2 無人機(jī)在森林防火監(jiān)測中的實(shí)際運(yùn)用

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，被運(yùn)用到越來越多的領(lǐng)域中去，如氣象、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、消防等，取得了良好的成績。我國最早于20世紀(jì)中期開始使用無人機(jī)技術(shù)，雖然起步晚，但是發(fā)展速度非?？欤M(jìn)入21世紀(jì)，我國的無人機(jī)技術(shù)還處于初期階段，只能滿足一些用戶的預(yù)訂標(biāo)準(zhǔn)或者研究需求。

2.1 無人機(jī)的應(yīng)用

無人機(jī)使用范圍非常廣，在森林防火工作中，無人機(jī)能夠抵達(dá)監(jiān)察人員無法到達(dá)的地方進(jìn)行監(jiān)察工作，還能在上空對火情進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)控，所以無人機(jī)在森林防火滅火工作中的作用非常大。現(xiàn)如今我國在借助無人機(jī)進(jìn)行林火監(jiān)察工作的成功案例雖然很多，但是還沒有普及，主要是因?yàn)槲覈谑褂脽o人機(jī)進(jìn)行林火監(jiān)測和預(yù)警的工作體系上還不夠完善，火場的通訊網(wǎng)絡(luò)不夠通暢、防火的道網(wǎng)密度也不夠，并且在森林中的航空分布消防面非常小，資源稀缺，且沒有相應(yīng)的夜航以及低能見度環(huán)境下的飛行技術(shù)，根本無法達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測和預(yù)警工作效果。

2.2 無人機(jī)的優(yōu)勢

跟傳統(tǒng)的人機(jī)巡察相比較，無人機(jī)森林防火監(jiān)測，只需要安排幾個(gè)人就可以完成平時(shí)的日常工作。并且無人機(jī)巡察的方式適應(yīng)性更強(qiáng)，能夠很好地適應(yīng)林區(qū)復(fù)雜的工作環(huán)境，對于工作人員無法抵達(dá)的偏僻地區(qū)和復(fù)雜的地形以及有潛在危險(xiǎn)的區(qū)域的防火監(jiān)察工作非常有利。無人機(jī)還具有便于部署、便于組裝、便于使用、便于拆卸、便于運(yùn)輸?shù)忍匦?，加之無人機(jī)的成本比較低，可以實(shí)現(xiàn)大量的購買和大面積部署，這也是無人機(jī)能夠在森林防火工作中得以運(yùn)用的主要原因之一。另一方面，無人機(jī)在森林防火監(jiān)測以及預(yù)警體系當(dāng)中可以實(shí)時(shí)傳輸火災(zāi)情況到地面控制臺的電腦中，然后由地面控制站將火情數(shù)據(jù)傳輸?shù)较狸?duì)的接收體系中，以最快的速度組織消防隊(duì)伍撲滅火情。一線的消防隊(duì)伍還可以根據(jù)收到的火情圖像以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，能夠有效提高消防隊(duì)伍的滅火效率，最大程度減少人員的傷亡以及財(cái)產(chǎn)的損失。無人機(jī)還能對已經(jīng)滅火的林區(qū)進(jìn)行全面空中監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，有效防止火災(zāi)復(fù)燃。

3 結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)技術(shù)在森林防火工作中實(shí)際運(yùn)用的可行性非常高，它作為一種新型的科技技術(shù)對于社會發(fā)展起到推動(dòng)作用，森林消防部門應(yīng)該拋棄傳統(tǒng)的人機(jī)巡察方式，采用新型的技術(shù)，運(yùn)用最先機(jī)的設(shè)備，有效提升森林防火的可靠性。無人機(jī)能夠到達(dá)車輛和人員無法到達(dá)的地區(qū)進(jìn)行監(jiān)察，實(shí)現(xiàn)“快、細(xì)、全”的工作要求，有效提高了森林防火的偵查效率，成為森林防火體系中不可或缺的角色。