森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐研究

◎莫漢勇

森林防火信息化建設(shè)需要對(duì)新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用，圍繞森林火災(zāi)全過(guò)程管理，使用衛(wèi)星遙感、通信技術(shù)、無(wú)人機(jī)巡航等技術(shù)，融合監(jiān)測(cè)感知和歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合本地森林情況采取符合當(dāng)?shù)靥厣募夹g(shù)措施。本文首先分析了森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)應(yīng)用的趨勢(shì)，對(duì)森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了梳理，分析了衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐、通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐、GPS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐、GIS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐以及無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。

一、引言

森林防火信息化建設(shè)是邵陽(yáng)市森林防火體系建設(shè)的重要組成部分，是森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警的核心載體。由于歷史的原因，邵陽(yáng)市森林防火信息化建設(shè)基礎(chǔ)薄弱，起步較晚，離科學(xué)、有效森林防火體系建立還有一定的差距，直到信息化時(shí)代的到來(lái)。信息技術(shù)為森林防火帶來(lái)的管理優(yōu)勢(shì)使得防火效果大大提升，森林防火工作負(fù)擔(dān)大大降低。應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)，通過(guò)ArcGis應(yīng)用技術(shù)軟件整合相關(guān)矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建森林防火地理信息系統(tǒng)，為森林防火指揮部提供應(yīng)急撲火指揮的輔助決策工具，進(jìn)一步提高森林防火指揮工作的信息化和現(xiàn)代化水平。

二、森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)應(yīng)用的趨勢(shì)

森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)對(duì)以后應(yīng)急撲火指揮工作發(fā)揮極其重要的輔助決策作用。森林防火地理信息系統(tǒng)用途主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是查詢?yōu)g覽各類綜合信息。如自然、環(huán)境、地形、地貌、交通、水系、設(shè)施等公共信息，防火管理、森林資源分布、防火設(shè)備分布、撲火隊(duì)伍分布等專題信息；二是實(shí)現(xiàn)電子地圖功能，在電腦上操作和使用行政區(qū)劃圖、森林防火區(qū)劃圖、林相分布圖、森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)圖、防火設(shè)備分布圖、撲火隊(duì)伍分布圖等，并且能夠通過(guò)操作電子地圖實(shí)現(xiàn)火場(chǎng)定位、量算和衛(wèi)片打印等功能；三是防火指揮部通過(guò)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行火場(chǎng)定位、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息采集、火情態(tài)勢(shì)標(biāo)繪，聯(lián)系撲火隊(duì)伍動(dòng)態(tài)，提供輔助撲火方案等，能夠迅速得到信息化、智能化的輔助決策支持。

三、森林防火信息化建設(shè)與新技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

1.RS衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。遙感技術(shù)能夠?qū)⒒鹎榈膱D像第一時(shí)間展現(xiàn)出來(lái)，有助于森林火災(zāi)的預(yù)防和及時(shí)撲救。目前衛(wèi)星遙感技術(shù)的高分辨率紅外、可見(jiàn)光掃描輻射儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林區(qū)域的大規(guī)模遙感監(jiān)測(cè)，并保證圖像的清晰度和色彩豐富度。遙感技術(shù)在以往的工作中常常利用其高分辨率進(jìn)行森林火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，在之后的工作中則應(yīng)當(dāng)考慮利用遙感技術(shù)進(jìn)行可燃物的劃分以及森林可燃物制圖標(biāo)準(zhǔn)的確定。

2.通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。森林防火通信系統(tǒng)由有線通信和無(wú)線通信組成。其中，有線通信的通信質(zhì)量較好，但鋪設(shè)成本和覆蓋面同無(wú)線通信有一定的差距。以往慣用的短波無(wú)線通信具有傳播范圍廣、建設(shè)費(fèi)用低的特征，但有時(shí)會(huì)受到電離、地形等因素的影響。而移動(dòng)通信技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了建設(shè)費(fèi)用的低廉和抗干擾能力的增強(qiáng)，特別是近年來(lái)我國(guó)率先開(kāi)創(chuàng)的5G技術(shù)的應(yīng)用大大擴(kuò)展了無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)于日常的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和火場(chǎng)畫(huà)面?zhèn)魉途哂袆潟r(shí)代意義，其高速數(shù)據(jù)傳輸能力提升了圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量和連通度，降低了出現(xiàn)因?yàn)榛馂?zāi)導(dǎo)致的設(shè)備失靈或傳輸質(zhì)量下降的情況。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，第五代移動(dòng)通訊5G的開(kāi)啟，利用現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)平臺(tái)融合RS衛(wèi)星遙感、GPS衛(wèi)星定位、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造升級(jí)為應(yīng)急救援管理指揮系統(tǒng)，更能為未來(lái)對(duì)接國(guó)家、省級(jí)應(yīng)急救援管理平臺(tái)，提前做好準(zhǔn)備和謀劃。

3.GPS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。GPS技術(shù)的應(yīng)用不受當(dāng)?shù)貧夂蚝偷赜驐l件的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全時(shí)段的精確三維定位。在航空護(hù)林作業(yè)中，GPS技術(shù)能夠進(jìn)行精確定位，解決了因?yàn)樯终诒涡灾参飳?dǎo)致的定位誤差。同時(shí)，GPS技術(shù)作為一種較為成熟的技術(shù)，具有精度高、信息傳送快等特點(diǎn)，對(duì)于火場(chǎng)定位等工作具有極其重要的意義。此外，對(duì)于復(fù)雜地理環(huán)境中撲救火險(xiǎn)的人員來(lái)說(shuō)，GPS技術(shù)能夠最大程度地優(yōu)化營(yíng)救路線，保證救援人員及受困人員的安全。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。在應(yīng)用實(shí)踐中，依托邵陽(yáng)市12119森林火災(zāi)報(bào)警、省級(jí)森林防火管理信息等系統(tǒng)，接入視頻監(jiān)控、遙感火情感知、航空火情感知等森林火險(xiǎn)感知數(shù)據(jù)，結(jié)合邵陽(yáng)市林火風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域、周邊隊(duì)伍及物資、直升機(jī)臨時(shí)起降點(diǎn)、水庫(kù)水源等專題信息，疊加形成森林防火信息集成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能夠?qū)ι只馂?zāi)信息、地理信息和遙感信息進(jìn)行統(tǒng)籌管理，在眾多信息技術(shù)應(yīng)用的使用過(guò)程中，提升了對(duì)大量數(shù)據(jù)的預(yù)處理能力，為后期數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了有利條件。

5.GIS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。在以往的森林防火信息建設(shè)過(guò)程中，GIS技術(shù)的應(yīng)用為地球表層空間地理數(shù)的收集、整理和應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐，將地圖學(xué)同地理學(xué)整合，提供了獲取高價(jià)值數(shù)據(jù)的方式。盡管視頻監(jiān)控基本實(shí)現(xiàn)了森林火災(zāi)致險(xiǎn)因素的降低，但對(duì)于夜間監(jiān)控和信息提取方面無(wú)法做到最優(yōu)。因此，GIS技術(shù)是對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)的補(bǔ)充和擴(kuò)展，能夠用較少的實(shí)踐實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)管轄區(qū)域的劃分并精確定位火險(xiǎn)位置，對(duì)于火災(zāi)發(fā)展情況、決策和災(zāi)后損失評(píng)估方面具有積極影響。

6.無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。無(wú)人機(jī)技術(shù)是一種低成本、高效率的信息采集技術(shù)，綜合GPS技術(shù)、數(shù)字傳輸和遙感技術(shù)，能夠在無(wú)人機(jī)運(yùn)行過(guò)程中從高空采集當(dāng)?shù)厣謹(jǐn)?shù)據(jù)和圖像信息，實(shí)現(xiàn)森林防火管理的高效化和無(wú)人化，大大降低了防火工作人員的工作強(qiáng)度，提升了工作精確性和精準(zhǔn)性。針對(duì)不同地區(qū)的不同監(jiān)測(cè)要求，可以在無(wú)人機(jī)上安裝特殊探頭，如紅外探頭、高分辨率探頭等，實(shí)現(xiàn)影像資料的實(shí)時(shí)傳輸。

圖1-5G遠(yuǎn)景規(guī)劃圖

結(jié)束語(yǔ)：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，森林防火信息化建設(shè)和對(duì)新技術(shù)的運(yùn)用成為森林防火部門需要著重關(guān)注的部分。只有提升對(duì)森林防火信息化建設(shè)的重視度，加快推進(jìn)邵陽(yáng)市森林防火信息化建設(shè)步伐，實(shí)現(xiàn)“空天地”三位一體化的森林防火地理信息系統(tǒng)智能化，才能為森林防火分析研判和指揮調(diào)度提供科學(xué)的信息化支撐，有效提升邵陽(yáng)市森林火災(zāi)防治能力。