關(guān)于國內(nèi)外森林防火技術(shù)現(xiàn)狀分析及趨勢(shì)探討

摘 要：森林火災(zāi)不僅會(huì)給國家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)引起資源銳減、水土流失等自然災(zāi)害，影響地球的生態(tài)穩(wěn)定性，因此減少森林火災(zāi)的發(fā)生，提高森林防火技術(shù)刻不容緩。本文對(duì)國內(nèi)外森林防火的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，探討了森林防火技術(shù)的未來發(fā)展態(tài)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：森林防火；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：S762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333153

引 言

科學(xué)技術(shù)的不斷革新發(fā)展以及管理方法的不斷完善，給森林防火工作提供了強(qiáng)有力的科學(xué)技術(shù)支持。北美和歐洲國家為森林防火投入了大量的人力物力，紅外線遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等高科技術(shù)的使用在預(yù)防、監(jiān)測(cè)和及時(shí)撲救火災(zāi)中起到了至關(guān)重要的作用，挽回了森林大火造成的損失，保住了重要的森林資源。最近幾年，我國的綠化面積正逐年減少，在林火多發(fā)的春秋季節(jié)，森林中的一把小火就可能引起嚴(yán)重的森林大火，因此掌握國內(nèi)外的先進(jìn)防火技術(shù)，并將之應(yīng)用到實(shí)際的森林資源的保護(hù)中相當(dāng)重要。

1 森林防火技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)是預(yù)防森林發(fā)生火災(zāi)的重要手段之一，森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)可以綜合評(píng)估天氣、空氣濕度以及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素，分析森林發(fā)生火災(zāi)的幾率。根據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)的分析結(jié)果，附近的林業(yè)管理部門能夠及時(shí)的對(duì)要發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域提前采取防火措施，消防部門需要隨時(shí)待命，一旦防火措施不能有效禁火則要立即投入到救火行動(dòng)中；森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)還可以分析出發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的具體情況，如林火蔓延的速度范圍、火勢(shì)走向和熱量釋放等，有利于林業(yè)管理部門對(duì)森林火災(zāi)制定出更好的應(yīng)對(duì)措施。

1.2 森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)

森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)是森林防火技術(shù)的重要組成部分，先進(jìn)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)突破了原有單一式的地面監(jiān)測(cè)方式，逐漸轉(zhuǎn)為集地面、航空于一體的雙相林火監(jiān)測(cè)方式，這種全面的立體監(jiān)測(cè)方式主要包括4個(gè)層面的檢測(cè)：陸地巡查檢測(cè)、望臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、飛機(jī)巡航監(jiān)控和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)。因此，通過森林火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)可以更有效的監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，及時(shí)掌握火情，撲滅大火拯救森林。

1.3 森林防火通信技術(shù)

森林防火通信技術(shù)在森林防火技術(shù)中的作用非常重要，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)它為指揮官提供最新的火災(zāi)實(shí)況，也是消防官兵能夠隨時(shí)收到滅火新指示的重要信息渠道，衛(wèi)星通信技術(shù)是信息通信技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，與其他通信技術(shù)相比具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣、信息傳輸量大、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。美國的衛(wèi)星通信技術(shù)一直領(lǐng)先于世界其他國家，其衛(wèi)星通信技術(shù)能把國家的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)聯(lián)系在一起，通信衛(wèi)星的高度在1km以上時(shí)可實(shí)現(xiàn)全國范圍的通信，但是衛(wèi)星通信也存在不足：通信網(wǎng)的建立須較高的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)成本，而且信息接收站的建立十分復(fù)雜。

2 國內(nèi)外先進(jìn)的森林防火技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

2.1 GPS技術(shù)在林火預(yù)防方面的應(yīng)用

GPS技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用較早，它在確定火場(chǎng)范圍和位置以及估算火災(zāi)損失等方面具有優(yōu)勢(shì)，可以大幅度提高森林防火的工作效率，其重要性被多數(shù)林業(yè)部門認(rèn)可。GPS的優(yōu)勢(shì)在于：滅火人員走入或撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的過程中，受到地理位置和煙霧等因素的影響行走路線并非直線，此時(shí)只要將行走路線中的關(guān)鍵點(diǎn)依次輸入GPS，利用GPS的定位功能就可迅速準(zhǔn)確的進(jìn)入或撤出火場(chǎng)，既省時(shí)省力又可保障人身安全；由于受到氣候和周圍環(huán)境的影響，撲滅之后的火場(chǎng)會(huì)有再次起火的可能，現(xiàn)場(chǎng)人員可用GPS接收機(jī)確認(rèn)起火位置，并向指揮中心報(bào)告，進(jìn)而確保滅火任務(wù)能夠徹底勝利。隨著3S技術(shù)的發(fā)展，GPS可與GIS更有效的結(jié)合，能夠?qū)⒒饎?shì)的未來走向和變化趨勢(shì)繪制到電子顯示屏上，GPS具有和外界相連的接口，可以在遙感數(shù)據(jù)發(fā)出的命令下根據(jù)操作者的需要，與滅火設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，最終達(dá)到迅速全面滅火，隨時(shí)隨地保證林區(qū)安全的目的。

2.2 遙感探測(cè)技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

做好森林防火工作的關(guān)鍵在于對(duì)林火的有效預(yù)防，將一切有可能引起林火的種子扼殺在最初萌芽狀態(tài)，遙感技術(shù)恰恰可以做到這一點(diǎn)。遙感技術(shù)可以有效的預(yù)測(cè)森林火災(zāi)，因此對(duì)森林防火工作的順利開展意義重大，它能將可燃物進(jìn)行類別劃分。目前，世界范圍的森林可燃物信息十分匱乏，因此在未來的遙感技術(shù)發(fā)展中很有必要通過遙感圖像對(duì)森林可燃物進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，根據(jù)森林防火的信息化標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，利用不同分辨率的遙感圖像進(jìn)行多尺度全方位的森林可燃物繪制，建立全國甚至世界范圍的森林可燃物的信息數(shù)據(jù)庫。

2.3 森林消防高級(jí)系統(tǒng)新技術(shù)

美國技術(shù)專家將信息處理技術(shù)、通信技術(shù)和遙感測(cè)試技術(shù)等綜合運(yùn)用到森林火災(zāi)防治工作上，形發(fā)明了獨(dú)有的森林消防高級(jí)系統(tǒng)技術(shù)，（簡(jiǎn)稱FFAST）。其中，林火的數(shù)據(jù)信息處理和精準(zhǔn)的定位系統(tǒng)是 FFAST 的主要組成部分，信息處理功能可在規(guī)定時(shí)間把重要數(shù)據(jù)信息傳送到陸地指揮所，能夠把多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效合成，增強(qiáng)顯示圖象的效果，如果與繪圖機(jī)相連還能夠繪制火災(zāi)情形圖，然后將其數(shù)字化，以利于后期保存；定位系統(tǒng)可以將檢測(cè)到的林火的地理位置轉(zhuǎn)化成經(jīng)緯度表示的地理坐標(biāo)，并提供林火的監(jiān)測(cè)精確度。FFAST系統(tǒng)還可通過 G1S和GPS 技術(shù)的結(jié)合對(duì)滅火人員的位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位，指導(dǎo)救火人員快速準(zhǔn)確的到達(dá)指定位置，也可以估算過火林地面積和森林火災(zāi)將會(huì)造成的損失。

2.4 空中滅火技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

森林面積一般較大，尤其是在一些灌木叢繁茂的林域中，地面消防人員的滅火行動(dòng)受到很大限制，因此，空中滅火成為森林面積較大的國家普遍采用的滅火方式之一。航空技術(shù)具有高空觀察的優(yōu)勢(shì)，可以在一定高度范圍內(nèi)對(duì)森林進(jìn)行全面的監(jiān)控，因而很容易的就能監(jiān)測(cè)出火災(zāi)附近的安全場(chǎng)地，為救援單位制訂正確的救援方案提供依據(jù)。在眾多的航空滅火技術(shù)中，加拿大的航空滅火技術(shù)有其值得學(xué)習(xí)的地方，加拿大是一個(gè)森林面積較大的國家，也是全球森林火災(zāi)較多的國家之一，在林火多發(fā)的春秋季節(jié)，干燥的枯枝和落葉形成易燃層，加拿大充分發(fā)揮空中技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，研發(fā)制造出專門用來消滅森林火災(zāi)的專用飛機(jī)，此飛機(jī)在陸地和水上都可使用，機(jī)身類似船形能夠在水上實(shí)現(xiàn)起落功能，機(jī)身兩側(cè)設(shè)計(jì)有起落架，著陸時(shí)可提供向外向下的支撐力，在機(jī)身腹部設(shè)計(jì)有水箱，滅火時(shí)飛機(jī)先是飛至附近水面，大約20s的時(shí)間即可裝5t水，然后飛至林火發(fā)生位置，按動(dòng)電鈕即可實(shí)現(xiàn)噴水滅火。

2.5 無人機(jī)系統(tǒng)將會(huì)在森林防火中發(fā)揮越來越大的作用

無人機(jī)系統(tǒng)在森林防火領(lǐng)域的使用還不是很廣泛，采用無人機(jī)系統(tǒng)對(duì)森林火情進(jìn)行監(jiān)測(cè)目前還在初期階段。隨著無人機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)正在民用領(lǐng)域嶄露頭角，因?yàn)橛腥笋{駛的飛機(jī)拍攝的圖像很多時(shí)候達(dá)不到想要的精度和分辨率，而且也易受到環(huán)境的影響，而無人機(jī)的誕生則可以很好的解決以上不足，無人機(jī)系統(tǒng)具有連續(xù)航行時(shí)間長，操縱方便，能夠?qū)崿F(xiàn)影像實(shí)時(shí)傳輸，應(yīng)急性能強(qiáng)以及實(shí)時(shí)巡查能力較好等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在地形復(fù)雜環(huán)境惡劣的火情中更能凸顯出它的優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)雖明顯但安全問題卻難以解決，因?yàn)楫?dāng)無人駕駛的無人機(jī)發(fā)生故障時(shí)，飛機(jī)本身不能自我調(diào)整因而容易造成機(jī)器的破碎，使用無人機(jī)安全性差，事故率高；無人機(jī)屬于新型的空中管制對(duì)象，勢(shì)必會(huì)給空中正常交通指揮帶來挑戰(zhàn)。但是在不久的將來，這些問題都可解決，無人機(jī)勢(shì)必會(huì)廣泛應(yīng)用于資源環(huán)保和農(nóng)業(yè)發(fā)展的各領(lǐng)域。

3 結(jié)束語

提高森林防火技術(shù)既是保護(hù)森林資源的需要，也是世界人們的呼聲，采用新技術(shù)最大限度的減少森林火災(zāi)的發(fā)生是目前國際上普遍關(guān)注的話題。在以后的工作實(shí)踐中，應(yīng)加大對(duì)防火技術(shù)的投入，努力研究新型的森林防火技術(shù)，確保森林資源的安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 李恒剛.森林防火技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科學(xué)，2014，12（12）.

[2] 段永清.森林防火技術(shù)及措施研究[J].能源與節(jié)能，2013（2）.

[3] 賀孝紅.森林防火新技術(shù)的應(yīng)用研究[J].林業(yè)科學(xué)，2014（10）：115.

[4] 胡大春，陳開偉.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[J].綠色科技，2014，12（12）.

作者簡(jiǎn)介：姚雪梅（1982-），女，漢族，山東菏澤人，本科學(xué)歷，國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院工程師，研究方向：規(guī)劃設(shè)計(jì)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。