遼寧省林火監(jiān)測體系構建與發(fā)展研究

賈斌英

摘要：做好林火監(jiān)測工作可以實現(xiàn)森林火災“早發(fā)現(xiàn)、早預警”，并進行早期處置，降低損失。闡述遼寧省林火監(jiān)測體系的構建情況，分析各種監(jiān)測手段的適用性及局限性，并提出今后林火監(jiān)測體系發(fā)展的對策，以期為遼寧省林火監(jiān)測工作的進一步開展提供參考。

關鍵詞：森林火災;監(jiān)測體系;構建;發(fā)展

中圖分類號：S762.32? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）03-0078-02

遼寧省森林資源較為豐富，森林覆蓋率達39.24%，超過全國22.96%的平均線。但遼寧省的森林質量較差，生態(tài)環(huán)境脆弱，受氣候影響明顯，森林火災頻發(fā)。森林火災不僅會破壞森林資源，危害生態(tài)文明建設成果，甚至會對人民生命財產(chǎn)安全造成極大威脅。森林火災“早發(fā)現(xiàn)、早預警”是實現(xiàn)森林火災早期處置的先決條件，也是降低森林火災損失最有效的手段。林火監(jiān)測是實現(xiàn)森林火災“早發(fā)現(xiàn)、早預警”的關鍵環(huán)節(jié)。針對不同的地域情況和時空特點，建設科學、有效的林火監(jiān)測體系是科學預防森林火災的重點。本課題從遼寧省林火監(jiān)測體系現(xiàn)狀、適用性及局限性、發(fā)展對策等方面進行綜述，以期為今后森林火災監(jiān)測工作更好地開展提供參考。

1 遼寧省林火監(jiān)測體系的構建

遼寧省林火監(jiān)測工作主要采取地面巡護、瞭望塔定點觀測、林火遠程視頻監(jiān)控、航空巡護和衛(wèi)星林火監(jiān)測相結合的方式，基本形成了高空有衛(wèi)星、中空有飛機、地面有瞭望、遠程視頻和巡護的立體監(jiān)測網(wǎng)。

1.1 地面巡護

地面巡護是開展時間長、應用最為廣泛的林火監(jiān)測手段，主要由護林員或管護等專業(yè)技術人員，以步行或騎行等方式，進行森林防火宣傳、清查和控制非法入山人員，依法檢查和監(jiān)督防火規(guī)章制度執(zhí)行情況，及時發(fā)現(xiàn)報告火情并進行早期處置等工作。目前，全省在冊護林員共計1.8萬人。綜合當?shù)厣鐣?、?jīng)濟和自然條件，人工巡護范圍100～300 hm2/人，理論巡護覆蓋面積400余萬hm2，覆蓋率55%左右。

1.2 瞭望塔定點觀測

瞭望塔定點觀測是20世紀80年代后建立的林火監(jiān)測手段，主要利用瞭望塔登高望遠來發(fā)現(xiàn)火情、確定火場位置并及時報告。初期，瞭望塔工作條件艱苦、裝備簡單。隨著高新技術和電子信息化的發(fā)展，高倍望遠鏡、紅外探測儀等瞭望監(jiān)測和語音通信設備得到應用，觀測質量有所提升。目前，全省在用瞭望塔101架。綜合探測設備和時空特征，以目標監(jiān)控距離2～10 km為半徑，理論監(jiān)控覆蓋面積達70余萬hm2，覆蓋率10%左右。

1.3 林火遠程視頻監(jiān)控

林火遠程視頻監(jiān)控是2006年后全面鋪開的林火監(jiān)測手段，主要利用計算機技術、視頻圖像處理技術及模式識別和人工智能知識，對攝像機獲取的圖像序列進行自動分析，對被監(jiān)控場景中的運動目標進行檢測、跟蹤與識別，描述和判別被監(jiān)視目標的行為，并在有異常現(xiàn)象發(fā)生的情況下能夠及時地做出反應。遼寧省先后在省內(nèi)森林火災高風險區(qū)建設了120個遠程視頻監(jiān)控點，并采購了12套森林防火應急VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)，確保實時、快捷將火場視頻和語音情況傳回省指揮中心。目前，全省在用森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)120套，以目標監(jiān)控距離3～10 km為半徑，理論監(jiān)控覆蓋面積達90余萬hm2，覆蓋率13%左右。

1.4 航空巡護

航空巡護是2007年啟用的林火監(jiān)測手段，主要利用航空護林飛機或無人駕駛飛機在森林防火緊要期對重點林區(qū)進行巡護。航空巡護采取租賃的方式，與航空公司或飛行學院簽定《森林防火航空護林協(xié)議》，根據(jù)森林火險情況，確定飛行時間、飛機型號、機場及防火巡護航線。工作開展以來，累計巡護超過2萬h。

1.5 衛(wèi)星林火監(jiān)測

衛(wèi)星林火監(jiān)測是2002年建立的林火監(jiān)測手段，主要利用具有熱紅外波段的衛(wèi)星影像檢測到地表熱異常變化，然后以計算機自動識別火點，并結合森林分布圖數(shù)據(jù)庫判斷是否發(fā)生林火。解讀衛(wèi)星云圖是一項業(yè)務性較強的工作，目前遼寧省衛(wèi)星林火監(jiān)測工作主要采取接收三大衛(wèi)星監(jiān)測分中心、國家防火辦、省衛(wèi)星遙感監(jiān)測中心等部門處理完成的美國NOAA、美國EOS、中國FY3系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結合森林資源“一張圖”系統(tǒng)，對發(fā)現(xiàn)的熱點及時進行定位、核查和反饋。2010年至今，通過衛(wèi)星遙感監(jiān)測，全省年均接收林火熱點135個，發(fā)現(xiàn)的森林火災占全省森林火災總數(shù)的48%左右。

2 遼寧省林業(yè)火災監(jiān)測手段的適用性及局限性

2.1 地面巡護

地面巡護的針對性和靈活性強，可以根據(jù)祭祀、農(nóng)耕、旅游等不同風險點，科學布設巡護路線，適用于人員密集區(qū)和森林火災高火險區(qū)等重點區(qū)域，是及時制止野外違規(guī)用火行為并早期處置火情的有力手段。但這種監(jiān)測方式受限于資金不足、巡護人數(shù)短缺和地形復雜、交通不便等條件，監(jiān)測成本高、覆蓋度低，尤其在森林火災高風險期，以點無法蓋面，使得地面巡護難以滿足全省林火監(jiān)測全面性和及時性的要求。

2.2 瞭望塔和遠程視頻監(jiān)控

瞭望塔和遠程視頻監(jiān)控的實時性強，有利于實現(xiàn)火情“早發(fā)現(xiàn)”，適用于有開闊視野制高點的森林火災高火險區(qū)。但傳統(tǒng)人工瞭望監(jiān)測范圍、時段極其有限，受視野條件及技術人員經(jīng)驗影響較大。搭載智能林火識別系統(tǒng)的瞭望塔和遠程視頻監(jiān)控終端，可以適當擴大時間和空間監(jiān)控范圍，但項目前期投入資金多，后期通信成本高、運維費用大。此外，還需配備專業(yè)人才隊伍，承擔系統(tǒng)維護、保養(yǎng)及管理等技術難題，應用推廣難度大。

2.3 航空巡護

航空巡護具有監(jiān)控范圍廣、反應速度快等優(yōu)點，可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)大范圍快速巡護，并及時投遞火情信息，適用于大面積林區(qū)及森林火災高火險區(qū)。但氣溫、氣壓、風、濕度、能見度及云等氣象因素對航空巡護制約較大。同時，受經(jīng)費需求量大、需配備專業(yè)飛行觀察員等因素限制，目前遼寧省航空巡護監(jiān)控覆蓋率較低。

2.4 衛(wèi)星監(jiān)測

衛(wèi)星監(jiān)測林火具有判識精度高、連續(xù)性強、覆蓋范圍廣、成本低等優(yōu)點，可以填補地面巡護、近地面巡護、中空巡護的盲區(qū)。但存在受云層遮擋影響大、在軌道邊緣定位精度低等明顯缺陷，以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源少、獲取渠道長、時效性差等問題。遼寧省接收衛(wèi)星監(jiān)測圖像時間間隔平均為1.5 h，衛(wèi)星處理圖像與衛(wèi)星過境掃描時間相差平均為40 min，加上圖像后期人工定位、通報核查等處理流程的時間，衛(wèi)星監(jiān)測林火對森林火災“早發(fā)現(xiàn)”目標的實現(xiàn)還存在一定的差距。

3 遼寧省林火監(jiān)測體系發(fā)展對策

3.1 構建一體化的綜合監(jiān)測平臺

疊加衛(wèi)星監(jiān)測圖像、航線圖、視頻圖像及地面巡護路線，融合智能圖像處理、高分衛(wèi)星、北斗通訊導航與遙感、地理信息系統(tǒng)及全球衛(wèi)星定位等現(xiàn)有技術的優(yōu)勢，將地面巡護、瞭望塔定點觀測、林火遠程視頻監(jiān)控、航空巡護和衛(wèi)星林火監(jiān)測等不同監(jiān)測手段更好地結合應用。

3.2 構建有效的網(wǎng)絡輿情監(jiān)測系統(tǒng)

在信息化和大數(shù)據(jù)時代，網(wǎng)絡成為信息交流和溝通表達的重要平臺，是重要的情報來源。網(wǎng)絡輿情具有傳播群體廣、傳播途徑多樣、傳播速度快的特征，構建有效的網(wǎng)絡輿情監(jiān)測系統(tǒng)對于全面掌握形勢動態(tài)、做出正確輿論引導尤為重要。

參考文獻

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Research on Construction and Development of Forest Fire Monitoring

System in Liaoning Province

JIA Binying

（Liaoning Forestry Development Service Center， Shenyang 110031， China）

Abstract： Forest fire monitoring can realize "early detection and early warning" of forest fire， and carry out early disposal to reduce the loss. This paper expounds the construction of forest fire monitoring system in Liaoning province， analyzes the applicability and limitations of various monitoring methods， and puts forward the countermeasures for the development of forest fire monitoring system in the future， in order to provide reference for the further development of forest fire monitoring work in Liaoning province.

Key words： forest fire; monitoring system; construction; development