無人機在森林防火中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

高 亮

（撫順礦業(yè)集團有限責(zé)任公司林業(yè)處，遼寧撫順 113000）

森林資源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，如何科學(xué)合理地保護和經(jīng)營森林是我國林業(yè)部門的工作重點。隨著科技的進步，用來監(jiān)測森林火災(zāi)的方法越來越多，如電子監(jiān)控、航空巡護及衛(wèi)星遙感。無人機機動靈活，價格相對低廉，使用成本低，性價比高，可重復(fù)使用，常用于軍事偵察等領(lǐng)域，在科研及民用領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。對此，就需要進一步加快開發(fā)無人機并將其應(yīng)用在森林防火中，以達到保護森林、預(yù)防林火的目的。

1 將無人機用于森林防火的意義與價值

1.1 無人機能夠?qū)崿F(xiàn)全面部署 就我國的森林資源來說，林地整體占地面積廣闊，林木儲備量大，覆蓋率廣，如果僅采用人為監(jiān)控，即便不談人員的安全防護問題也需要非常龐大的人力、物力和資金作為基礎(chǔ)[1]。而應(yīng)用無人機則能夠更方便、快速地探查森林的各個區(qū)域，即便在惡劣的氣候環(huán)境下也能實現(xiàn)在不同時段按時偵測。同時，無人機還能實現(xiàn)不間斷的重復(fù)飛行，具有覆蓋率廣、效率高、部署嚴(yán)密的優(yōu)勢，其精細程度甚至能超過有人飛機。

1.2 無人機還具有快捷安全的優(yōu)勢 在森林中到處都暗藏著危險，一些區(qū)域往往需要人員親自前往查看才能發(fā)現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)一個小小的火種也能在森林中瞬間爆發(fā)，對此，應(yīng)用無人機則能夠有效降低人員出行率，減少意外，保障人員的安全。

1.3 無人機能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi) 林火的破壞力往往十分巨大，所以在注重防火的同時，也需要采取補救措施。在這一過程中，應(yīng)用無人機能實現(xiàn)全面探測，也能及時預(yù)報。在發(fā)現(xiàn)火種后，無人機的計算機操作系統(tǒng)能夠快速計算數(shù)據(jù)，采取措施將火種撲滅，針對來不及撲滅的火種也可以及時進行預(yù)警，通過合理的滅火措施加以解決。

2 無人機在森林防火中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在地球上，森林是最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，更是人們探索自然最寶貴的基因庫、蓄水庫、碳貯庫與能源庫，可以說森林對維系地球的生態(tài)平衡具有非常關(guān)鍵的作用，森林資源也是人類賴以生存與發(fā)展的根本環(huán)境資源[2]。森林中的植物群落在地球上的大多數(shù)地區(qū)都有分布，在水文湍流調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量改善、動物群落維系等方面發(fā)揮著重要的作用。近年來，森林資源逐漸萎縮，長期發(fā)展下去必然會對人類的生存發(fā)展產(chǎn)生一定的威脅，對此更需要保護森林資源，加大對森林火災(zāi)的防控力度。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我們在保護森林、預(yù)防火災(zāi)的同時，也需要及時掌握森林資源的發(fā)展動態(tài)，并及時采取一定的防護措施加以保護。在這一過程中，無人機發(fā)揮著巨大的作用。在應(yīng)用無人機進行森林火災(zāi)情況偵測的過程中，無人機不僅能及時發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，同時也能及時反映森林資源的變化情況。在保護森林資源的初期，人們往往只關(guān)注森林面積與樹種，但僅掌握這些資料對保護森林、預(yù)防林火是不夠的，所以采用無人機加以偵測，能夠更加全面、客觀、準(zhǔn)確地將森林的覆蓋面積、林木資源、植被分布以及是否有火種等情況反映出來，使森林保護和研究人員能夠更精準(zhǔn)地掌握森林發(fā)展?fàn)顟B(tài)，實現(xiàn)對森林的保護。

另外，在應(yīng)用無人機的過程中也可以結(jié)合遙感技術(shù)加以偵測，進而得到遙感數(shù)字影像，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計，掌握森林中植物的分布情況，進而就可以制定針對性的防火措施，這對于森林資源的防患防火也是一個非常有利的保障。從我國森林火災(zāi)情況的分布情況來看，火災(zāi)大多分布在東部和南方，目前對于一些小的火災(zāi)防護已經(jīng)取得了比較理想的效果，需要進一步關(guān)注對大型火災(zāi)的防御與撲救。因而在火情偵測中必須具有及時性與全面性，無人機在這方面則具有一定的優(yōu)勢，這也是無人機在現(xiàn)階段的森林火災(zāi)防護中體現(xiàn)的最大作用。

3 無人機在森林防火中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

綜合以上分析來看，無人機在我國森林火災(zāi)防護工作中發(fā)揮著重要的作用，能有效降低森林防火難度，在火情偵測、巡護中也具有非常顯著的優(yōu)勢，可以說無人機在森林防火中發(fā)揮的作用將會越來越明顯。但同時也需要正視當(dāng)前無人機應(yīng)用中存在的一些不足之處，要繼續(xù)加大對無人機的研發(fā)力度，加強無人機應(yīng)用教育，促進無人機能夠在森林防火工作中發(fā)揮更大的作用。

從加大研發(fā)力度的角度來說，首先需要認(rèn)識到在我國的森林防火工作中，無人機系統(tǒng)運行中存在的不足，比如較差的抗風(fēng)能力與搭載能力、較低的能見度、較差的夜航能力以及長時間飛行續(xù)航能力差、容易遇到突發(fā)故障墜落損壞等，都是在應(yīng)用無人機偵測森林火情中容易出現(xiàn)的問題[3-6]。另外，面對我國廣袤的森林資源，目前的無人機數(shù)量也難以滿足實際需求，在應(yīng)用無人機進行森林防火監(jiān)測的過程中，系統(tǒng)的不完善與工作效率落后都需要相關(guān)部門給予高度重視。所以在應(yīng)用無人機偵測森林火情的過程中，必須加大對無人機技術(shù)的研發(fā)力度，同時還要結(jié)合不同的地域差異、森林情況以及偵測需要對無人機的機型進行專業(yè)化分類，例如應(yīng)用于特殊環(huán)境（低溫、暴雨等）的無人機、撲滅火種的無人機、搶險救災(zāi)專用的無人機等。此外，必須正視森林火災(zāi)的復(fù)雜性與環(huán)境的極端性，保證無人機能夠在火災(zāi)預(yù)防與滅火救援中發(fā)揮有效的作用，所以必須進一步加大對專用無人機的研發(fā)力度。

從加強無人機應(yīng)用教育方面來說，我國現(xiàn)階段關(guān)于無人機與森林防火相結(jié)合的案例還比較少見，無人機的應(yīng)用和普及范圍還比較狹窄?？梢哉f無人機在現(xiàn)階段的森林防火工作中還處于初級應(yīng)用階段，不具備一定的規(guī)模。同時，部分地區(qū)在無人機的應(yīng)用方面還缺乏財政支持，尚未意識到將無人機應(yīng)用于森林防火的前瞻性，這些問題都需要通過加強無人機的應(yīng)用教育來改善。無人機在森林火災(zāi)防護中能大范圍收集森林火險實時影像數(shù)據(jù)，促進森林防火工向更專業(yè)化、高效化的方向發(fā)展，所以必須對無人機的研發(fā)與應(yīng)用給予足夠的重視。

4 結(jié)語

將無人機應(yīng)用于森林防火工作中具有非常重要的意義，通過利用無人機無人操控與全面勘測的兩大功能，將能進一步促進森林防護工作的順利開展，有效降低森林資源損失。隨著科技的不斷發(fā)展，仍需要進一步完善無人機運行系統(tǒng)，以期在未來的森林火災(zāi)防護工作中充分發(fā)揮無人機的作用。