電子監(jiān)控技術在森林防火和林區(qū)資源管理中的應用

胡鋒

(陜西化龍山國家級自然保護區(qū),陜西 安康 725000)

電子監(jiān)控技術在森林防火和林區(qū)資源管理中的應用

胡鋒

(陜西化龍山國家級自然保護區(qū),陜西 安康 725000)

摘要:指出了隨著氣候環(huán)境的變化,林區(qū)的森林火災問題越來越嚴重,如何防止森林火災已經(jīng)成為了林區(qū)資源管理的重要工作。電子監(jiān)控系統(tǒng)的運用在當前的森林火災防范中日益凸顯出它的重要性。以遙感技術作為探討對象,分析了其在森林防火和林區(qū)資源管理中的運應。

關鍵詞:電子監(jiān)控系統(tǒng);森林防火;林區(qū)資源管理

1森林火災預測預報中的遙感技術

林區(qū)資源管理中的森林防火都是以預防為主、積極消滅為主要手段,所以在森林火災預測預報中遙感技術的作用重大。林區(qū)森林火災預測預報主要是根據(jù)某段時間內的氣象信息、火源、地形、可燃物干濕程度及類型特征等進行綜合分析預測。人們根據(jù)森林火災預報預測來進行滅火,并做好相關的應急預案準備,以最大限度降低損失,并根據(jù)其作用與特點做好中長期的趨勢預測、短期火險等級預報。

森林火災預報受天氣預報準確性影響,而在互聯(lián)網(wǎng)技術日新月異的發(fā)展中,林區(qū)森林資源管理越來越離不開林火預報預測的應用。3S和計算機網(wǎng)絡信息系統(tǒng)是當前林區(qū)森林資源火災預報的主要技術。不少林區(qū)的森林火災預防主要是以神經(jīng)網(wǎng)絡方法來分析林火蔓延和環(huán)境因素的關系,林火現(xiàn)場的火災數(shù)據(jù)是利用GPS來采集,并對火災現(xiàn)場的面積實施策略,而空間分析則以GIS為主,利用它來對火災現(xiàn)場的環(huán)境因素進行提取,并以VLBP神經(jīng)網(wǎng)絡在Matlab上模擬[1],以列出森林火災風險預測方程,然后根據(jù)森林火災風險模型與森林火災風險蔓延模型來建立風險模型,且模型計算方法是利用神經(jīng)網(wǎng)絡法對非線性數(shù)學關系的強力預測能力,而不是先驗統(tǒng)計模型,所以,適用性廣泛。

以化龍山國家級自然保護區(qū)為例,在對該林區(qū)的森林資源分布情況進行研究時,要分析林區(qū)森林植被的易燃性。以亞熱帶常綠闊葉林進而北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林等作為燃燒性分量,然后運用綜合指標對這些森林類型的燃燒性實施排列計算,對燃燒等級進行劃分,將不相同的等級的小班內植物面積與所占百分比集中來統(tǒng)計,根據(jù)化龍山國家級自然保護區(qū)的森林經(jīng)營健康情況,利用GIS繪制林區(qū)的燃燒等級分布圖,林區(qū)森林資源防火管理方法可以采用的方式有林地肥力恢復、火險等級降低、原生森林植被近自然恢復等,而火災預報的一般運用方法則有室內測定法、經(jīng)驗法、野外實驗法、物理法、數(shù)學法等措施。并且,隨著林區(qū)森林資源火災面積預測方法的改進,也可以運用隨機時間徐磊模型去預測林區(qū)空間各自獨立的部分,再在模型里植入DRNN(動態(tài)回歸神經(jīng)網(wǎng)絡),模型預測因為ISTIFF而變得更具穩(wěn)定性和精確性,林區(qū)的森林火災面積也會因此而被有效預測到。

2林區(qū)森林火災檢測中遙感技術的充分運用

林區(qū)森林火災監(jiān)測是利用相關方法,傳遞分析林火信息發(fā)送的可能性的過程,監(jiān)測是為了讓人們能夠深刻意識到科技發(fā)展和人們對森林火災的認識提升對森林火災撲救的重要性。比如,在林區(qū)林火監(jiān)測中,空中噴灑滅火、巡護、探測空降機降滅火等中經(jīng)常會運用到飛機;林火管理系統(tǒng)、撲滅火系統(tǒng)等則運用互聯(lián)網(wǎng)技術較多,同時也在林火模型化管理中運用得十分廣泛。

林區(qū)森林防火管理部門能夠利用遙感技術傳輸林火現(xiàn)場信息,指揮員則可以據(jù)此來下達正確的撲火指令。林區(qū)防火人員最為關注的就是利用遙感技術對林區(qū)林火以及火災環(huán)境變化進行科學監(jiān)測。如果林區(qū)火災面積太大,那么以飛機監(jiān)測火災人工監(jiān)測,既會極大增高費用,而且工作過程繁瑣,尤其是很不利于監(jiān)測計算盲區(qū)的火情。計算機系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)星遙感技術對火災進行系統(tǒng)分析,則可以有效解決上述問題,并為林區(qū)火災撲滅人員提供比較清楚的火勢信息和數(shù)據(jù)。

比較一下林火監(jiān)測中常用的兩種遙感技術NOAA/AVHRR、EOS/MODIS,我國當前多是運用美國NOAA氣象衛(wèi)星來檢測森林火災,這種衛(wèi)星的信息源是針對全球的,是一種無償遙感信息源,它的特點是密度高、周期短、多時相動態(tài)遙感,能夠極大地幫助林區(qū)有效監(jiān)測森林火災,不過對于森林火災信息提取來說,其分辨率則是一個問題。林火監(jiān)測中EOS衛(wèi)星則有比較光明的運用前途,它既能夠監(jiān)測地表濕度和溫度,又能夠直接監(jiān)測林火,在林火動態(tài)監(jiān)測中,根據(jù)MODIS資料來監(jiān)測是很好的一種方式,NOAA衛(wèi)星能夠提高較好的林火監(jiān)測準確度以及定位精確度。如果利用

EOS/MODIS遙感模型監(jiān)測化龍山國家級自然保護區(qū)的林火,是一種比較理想的森林火災監(jiān)測方法。不過,該種林火監(jiān)測技術還不完善,還在實驗開發(fā)階段,還需要不完深入研究這種遙感技術的區(qū)域判識指標以及通道選擇方法。這些年,林區(qū)火災監(jiān)測中,運用得較多的就是DV攝像機與GPS對講機電子地圖等先進的設備。可是從林火監(jiān)測員角度來講,獨立配備這些設備,會很不利于林火信息服務的綜合獲取,因而需要有一種設備能夠集成調用林火管理服務,并且便于監(jiān)測林火情況,方便實時通信、便攜移動集成等情況。這樣一來,監(jiān)測林火過程中可以把Web Service技術應用于PDA上,并運用SOA林火監(jiān)測系統(tǒng),描述、分析系統(tǒng)中服務端和PDA客戶端的Web Service構成、運行體系,運用Web Service的PDA客戶端調用引擎由此便可很好地根據(jù)當前的防火決策信息服務來監(jiān)測林區(qū)的森林火災情況,讓林火監(jiān)測信息能夠實時交互、共享,PDA綜合調用林區(qū)林火監(jiān)測的Web服務能夠極大地增強林火監(jiān)測能力,讓人們可以移動調用不同遠程服務來監(jiān)測林火,并幫助林區(qū)建立更為完善的林火監(jiān)測機制,這種機制不但科學,而且具有移動實時集成的特點[2]。

3結語

當前,在林區(qū)森林防火監(jiān)測管理中,遙感技術的運用正日益普及,而且在森林防火工作的整個過程中都始終起著重要的作用[3]。運用遙感技術對林火撲救過程中的火勢視頻監(jiān)測,對林火蔓延規(guī)律進行有效分析,可以讓指揮員以正確的撲火指令及時下達到林火撲救現(xiàn)場,以科學的林火撲滅戰(zhàn)術控制好森林火情。而在火災調查時,林火撲救人員可以根據(jù)遙感衛(wèi)星傳輸?shù)膱D片來判斷起火點和火災面積,并據(jù)此進行評估,因而遙感技術的作用同樣不可忽視[4]。

參考文獻:

[1] 湯宛地.試述今年森林防火技術新進展[J].森林防火,2009(1):13.

[2] 胡海清.林火生態(tài)與管理[M].北京:中國林業(yè)出版社,2005:132.

[3] 王現(xiàn)華.陸良縣芳華鎮(zhèn)森林防火工作措施探討[J].綠色科技,2014(11).

[4] 鐘永勝.林業(yè)遙感技術在遵義縣防火工作中的重要作用[J].現(xiàn)代園藝,2011(13).

中圖分類號:S752

文獻標識碼:A

文章編號:1674-9944(2015)01-0226-03

作者簡介:胡鋒(1988—),男,陜西安康人,助理工程師,主要從事林業(yè)方面的研究工作。

收稿日期:2014-11-19