加強(qiáng)森林防火信息化建設(shè)的重要性及新技術(shù)應(yīng)用探討

胡大春+陳開(kāi)偉

摘要：指出了森林火災(zāi)具有突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的破壞。從我國(guó)森林火災(zāi)的發(fā)展動(dòng)態(tài)來(lái)看，當(dāng)前的防火任務(wù)尤為艱巨，森林防火信息化建設(shè)至關(guān)重要。近年來(lái)，遙感、GIS、GPS、通信、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)的應(yīng)用對(duì)森林防火工作起到了極大地促進(jìn)作用，今后林業(yè)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，從而提升森林防火能力。

關(guān)鍵詞：森林防火;信息化;技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S762.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2014）12-0196-02

1引言

森林火災(zāi)具有突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，火災(zāi)一旦發(fā)生會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重性破壞，且施救工作難度大。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)森林防火加強(qiáng)信息化建設(shè)成為一項(xiàng)緊迫的工作，從森林可燃物信息存儲(chǔ)，到林火探測(cè)和火災(zāi)施救，都離不開(kāi)信息技術(shù)的支持。因此，林業(yè)部門(mén)應(yīng)積極推進(jìn)各種新技術(shù)的應(yīng)用，從而保證森林資源的安全。

2我國(guó)森林火災(zāi)的發(fā)展動(dòng)態(tài)

森林防火工作是我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)工作的重要組成部分，是國(guó)家公共應(yīng)急體系建設(shè)的重要內(nèi)容。森林火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)，破壞性大，火災(zāi)一旦發(fā)生，火勢(shì)將迅速蔓延，不僅會(huì)燒毀林木，造成森林面積的減少以及人畜傷亡，還將影響森林環(huán)境，使森林生態(tài)系統(tǒng)失去平衡。因此，掌握森林火災(zāi)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，才能更好地開(kāi)展防火工作，確保群眾的安居樂(lè)業(yè)。

（1）森林火災(zāi)與氣候關(guān)聯(lián)緊密。森林火災(zāi)除具有可燃物作為基礎(chǔ)以外，火險(xiǎn)天氣是火災(zāi)發(fā)生的重要條件。喬木、灌木、雜草、枯枝等都是森林中的可燃物，可燃物遇雷擊、火山噴發(fā)、人為帶來(lái)的火源，就有可能引發(fā)火災(zāi)。熱帶雨林地區(qū)氣候濕潤(rùn)，降雨豐富，火災(zāi)發(fā)生較少。而在干燥、炎熱地區(qū)，森林火災(zāi)的發(fā)生頻率往往較高。盡管政府采取多種措施，不斷增加森林防火投入，但火災(zāi)危害依然嚴(yán)重，氣候環(huán)境的變化使火災(zāi)發(fā)生趨于頻繁，危險(xiǎn)性增大。

（2）森林防火季節(jié)特征發(fā)生變化。原先我國(guó)森林防火具有明顯的季節(jié)性特征，將春季、秋季和冬季作為重點(diǎn)防火期。這主要是因?yàn)榇杭練夂蚋稍?，土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，風(fēng)力較大;秋季雜草茂盛，部分地區(qū)焚燒秸稈;冬季枯枝落葉多，因而需要格外加強(qiáng)對(duì)森林火險(xiǎn)的控制。但是從近年來(lái)森林火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，夏季森林火災(zāi)也呈現(xiàn)出頻繁發(fā)生的態(tài)勢(shì)。原先夏季森林防火期僅限于新疆地區(qū)，而近幾年的夏季，我國(guó)很多省份森林火災(zāi)過(guò)火總面積居高不下，例如華中、西南、東北是我國(guó)夏季火災(zāi)發(fā)生次數(shù)較多的地區(qū)。受夏季火災(zāi)頻發(fā)的影響，春夏秋冬四季開(kāi)始連接成較長(zhǎng)時(shí)間的防火期，從中也說(shuō)明今后我國(guó)森林防火任務(wù)更加緊張。

（3）森林火災(zāi)發(fā)生存在地域差異。由于氣候?qū)ι只馂?zāi)的發(fā)生具有極其重要的影響，所以我國(guó)森林火災(zāi)也存在一定的地域特征。南方多個(gè)省市春季、夏季、秋季普遍高溫，火災(zāi)次數(shù)較多。而北方地區(qū)溫度相對(duì)較低，但氣候較為干燥，一旦發(fā)生火災(zāi)則會(huì)造成較大面積的受害。但隨著氣候的變化，如南方雨雪天氣增加、北方干旱氣候嚴(yán)重，南北方森林火災(zāi)的差異正在逐漸縮小。此外，隨著林業(yè)工程的實(shí)施，林區(qū)可燃物增加，同時(shí)受生活水平提高、林業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展、人為活動(dòng)頻繁等因素的影響，森林火災(zāi)由邊遠(yuǎn)山區(qū)為主開(kāi)始向人口密集地區(qū)轉(zhuǎn)移。

3加強(qiáng)森林防火信息化建設(shè)的重要性

從我國(guó)森林火災(zāi)的發(fā)展動(dòng)態(tài)來(lái)看，當(dāng)前的防火任務(wù)尤為艱巨。而森林火災(zāi)的發(fā)生是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，會(huì)受到多種因素的影響，單純依靠人工預(yù)防和監(jiān)測(cè)往往難以應(yīng)對(duì)突發(fā)火勢(shì)，加強(qiáng)信息化建設(shè)對(duì)森林防火工作具有重要意義。

（1）森林防火信息化建設(shè)是林業(yè)信息化的重要組成部分。我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期，傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)營(yíng)開(kāi)始向集約化轉(zhuǎn)變，注重發(fā)展生態(tài)林業(yè)、打造林業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條成為今后的重點(diǎn)方向。然而目前我國(guó)生態(tài)安全狀況仍不盡理想，森林生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作不容忽視。在全國(guó)林業(yè)工作會(huì)議上，國(guó)家林業(yè)局提出堅(jiān)持以世界的眼光和戰(zhàn)略思維來(lái)分析林業(yè)的信息化，并做出要加快林業(yè)信息化建設(shè)的決策。森林防火作為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)之一，直接影響到群眾的安居樂(lè)業(yè)與社會(huì)的和諧，加強(qiáng)森林防火信息化建設(shè)，能夠?yàn)榱謽I(yè)信息化提供有力支持。

（2）傳統(tǒng)的森林防火技術(shù)需要更新。為防止森林火災(zāi)發(fā)生，林業(yè)部門(mén)需配備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)設(shè)備，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)森林火險(xiǎn)情況，精準(zhǔn)確定火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間和位置，從而在最短的時(shí)間內(nèi)有效滅火。但長(zhǎng)期以來(lái)基層林業(yè)部門(mén)信息化管理水平不高，技術(shù)裝備不完善。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)森林防火技術(shù)的更新需求非常迫切，加強(qiáng)信息化建設(shè)才能為森林防火提供有力的技術(shù)支撐。

（3）火災(zāi)決策分析需要信息化的支持。信息化是解決森林防火問(wèn)題的主要途徑?；馂?zāi)蔓延情況會(huì)受到多種因素的影響，工作人員進(jìn)行的計(jì)算、分析和預(yù)測(cè)都需要借助信息技術(shù)的支持。一旦火災(zāi)發(fā)生，最有效的救援就是迅速掌握火災(zāi)及周?chē)闆r，科學(xué)的火災(zāi)決策分析同樣要借助信息化的支持，如對(duì)周邊水源的計(jì)算、對(duì)設(shè)施的保護(hù)、對(duì)救援的部署等，都必須有充足的信息作為基礎(chǔ)，并提供高效的信息反饋。而且信息化建設(shè)的推進(jìn)還有助于節(jié)約森林防火的成本投入，擴(kuò)大森林監(jiān)控范圍。

（4）邊遠(yuǎn)地區(qū)信息化建設(shè)滯后。除技術(shù)裝備需要升級(jí)以外，我國(guó)不少邊遠(yuǎn)地區(qū)森林防火系統(tǒng)建設(shè)不完善，信息傳輸效率不高，因而也必須加速信息化建設(shè)，努力降低邊遠(yuǎn)地區(qū)森林火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。邊遠(yuǎn)地區(qū)本身是火災(zāi)發(fā)生的高危地區(qū)，只有深入開(kāi)展森林防火信息化建設(shè)，才能盡快解決當(dāng)前工作中的問(wèn)題，從根本上提高邊遠(yuǎn)地區(qū)森林安全管理能力。

4新信息技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

為推動(dòng)森林防火信息化建設(shè)，新技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。目前，遙感、GIS、GPS、通信、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)的應(yīng)用對(duì)森林防火工作起到了極大的促進(jìn)作用。

（1）遙感技術(shù)。隨著遙感技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，及時(shí)傳遞火情的圖像信息為森林火災(zāi)預(yù)防與撲救決策提供了重要依據(jù)。近年來(lái)，圖像信息在森林防火領(lǐng)域里的應(yīng)用呈現(xiàn)了飛速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。衛(wèi)星遙感是通過(guò)高分辨率紅外和可見(jiàn)光掃描輻射儀，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大范圍的遙感監(jiān)測(cè)，且圖像顯示清晰，色彩豐富，便于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情并精準(zhǔn)定位。所以應(yīng)用遙感技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)大范圍的資料獲取，加強(qiáng)對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)和調(diào)查。而且我國(guó)森林可燃物信息非常匱乏，今后還需要應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)可燃物進(jìn)行劃分，利用不同分辨率的圖像完成多尺度森林可燃物制圖的標(biāo)準(zhǔn)。endprint

（2）GIS技術(shù)。GIS地理信息系統(tǒng)能夠?qū)Φ厍虮韺涌臻g中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、存儲(chǔ)、處理、顯示，其特點(diǎn)是將地理學(xué)和地圖學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。盡管視頻監(jiān)控技術(shù)在降低森林火災(zāi)和減少森林火災(zāi)損失方面發(fā)揮了重要作用，但仍存在一定局限，如提取有價(jià)值的信息難度大，夜晚監(jiān)視困難。GIS技術(shù)的應(yīng)用則能避免視頻監(jiān)控技術(shù)的不足，系統(tǒng)可劃分不同用戶(hù)的權(quán)限，繪制小班圖層的實(shí)際情況，并迅速找到森林火災(zāi)所歸屬的轄區(qū)，對(duì)火災(zāi)位置精準(zhǔn)定位。所以GIS技術(shù)在火勢(shì)蔓延情況分析、火災(zāi)決策分析、森林火災(zāi)損失評(píng)估分析方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

（3）GPS技術(shù)。GPS不受氣候和地域條件的限制，能夠24h工作，在空中或地面確定出精確的三維位置。在航空護(hù)林飛行方面，工作人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選擇抗遮蔽性強(qiáng)、靈敏度高、定位迅速、操作簡(jiǎn)單的GPS。GPS精確度高，飛機(jī)上使用GPS能夠快速測(cè)定森林火災(zāi)的位置，地面工作人員使用GPS也可立即進(jìn)行火場(chǎng)定位。另外在復(fù)雜的地理環(huán)境中，撲火人員使用GPS便于選擇最佳救援路徑，準(zhǔn)確到達(dá)火場(chǎng)地點(diǎn)，防止迷失方向。

（4）通信技術(shù)。我國(guó)森林防火通信系統(tǒng)主要包括有線(xiàn)通信和無(wú)線(xiàn)通信。有線(xiàn)通信使用方便，通信質(zhì)量好，但需要受到線(xiàn)路問(wèn)題的限制。短波通信易受電離問(wèn)題限制，超短波通信要受到地形因素限制，衛(wèi)星通信的制造成本高，而移動(dòng)通信具有通信費(fèi)用低、傳輸效率高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。隨著3G技術(shù)的發(fā)展，3G視頻技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于森林防火，在森林防火監(jiān)測(cè)方面以覆蓋范圍廣、圖像清晰和實(shí)時(shí)性強(qiáng)著稱(chēng)，可用于森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)以及火場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面?zhèn)魉?。另外VSAT應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)也是今后技術(shù)應(yīng)用的重要方向。

（5）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)信息、遙感信息、地理信息的專(zhuān)題管理。隨著遙感技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)、通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，森林防火工作會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，其中既有文字信息，也有圖像信息，對(duì)不同數(shù)據(jù)來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，才能促進(jìn)信息的共享，加速信息傳遞。

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