無人機(jī)在森林防火領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展思考

孫鳳文

摘要：當(dāng)前，無人機(jī)技術(shù)獲得快速發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛，尤其在林區(qū)防火中，更是發(fā)揮了關(guān)鍵價(jià)值。林區(qū)的地理?xiàng)l件和小氣候較為特殊，林火具有難以預(yù)測、突發(fā)性等特點(diǎn)，通過應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，能夠?qū)ι只馂?zāi)事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，具有顯著的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù);森林防火領(lǐng)域;應(yīng)用;發(fā)展分析

在構(gòu)建生態(tài)型社會(huì)理念的指導(dǎo)下，人們的環(huán)保意識(shí)和生態(tài)意識(shí)不斷增強(qiáng)，森林作為一種重要資源，其在社會(huì)中的價(jià)值更加凸顯?；馂?zāi)是破壞森林資源的關(guān)鍵因素，如果發(fā)生林火難以及時(shí)撲滅，火災(zāi)具有難以預(yù)測性，為火災(zāi)防控帶來較大難度。引入無人機(jī)技術(shù)可以對森林防火開展動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保森林資源的安全性，目前在森林防火中發(fā)揮了關(guān)鍵價(jià)值。

1? 無人機(jī)森林防火原理

無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于森林防火中，其主要以遙感技術(shù)為支撐，通過對無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，可以對森林開展動(dòng)態(tài)監(jiān)測，將GPS技術(shù)、遙感技術(shù)、遠(yuǎn)程通訊、傳感技術(shù)、無人駕駛技術(shù)充分結(jié)合，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和適用性。應(yīng)用無人機(jī)能夠?qū)ι址阑鹎闆r開展實(shí)時(shí)監(jiān)控，調(diào)查森林火災(zāi)的數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)而為救援情況提供數(shù)據(jù)支撐，便于制定各項(xiàng)救援方案[1]。

2? 無人機(jī)技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1? 救援及時(shí)

森林地區(qū)發(fā)生火災(zāi)，大量的植物資源都屬于易燃物質(zhì)，火災(zāi)蔓延速度較快，森林中如果存在被困人員，需要及時(shí)確定其位置安全救出。無人機(jī)可配置生命探測儀，在低空飛行中可快速鎖定被困人員的位置，投放急救藥品、呼吸罩以及救生繩等應(yīng)急物品，將被困人員的地理位置傳送到信息平臺(tái)中，便于消防隊(duì)伍及時(shí)營救。

2.2? 確保安全

森林火災(zāi)危害性較大，一線消防人員是撲滅火災(zāi)的主力隊(duì)伍，但是火災(zāi)無情，容易導(dǎo)致消防人員出現(xiàn)傷亡事故。受到觀察位置的影響，消防人員無法對火災(zāi)形勢進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，而無人機(jī)則可以掌握火災(zāi)的具體信息，將實(shí)際情況傳輸給消防隊(duì)伍，便于消防人員根據(jù)火災(zāi)變化制定滅火方案和撤離方案，進(jìn)而確保人員安全。

2.3? 提升效率

在以往的森林防火中，主要依靠消防人員對潛存的火災(zāi)隱患進(jìn)行排查，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故后，組織人員進(jìn)行現(xiàn)場滅火和營救，受到硬件設(shè)備的影響，對防火效率帶來負(fù)面影響。應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確及時(shí)的掌握火情范圍、熱點(diǎn)坐標(biāo)、火點(diǎn)位置以及火災(zāi)面積等數(shù)據(jù)，根據(jù)地面情況對火災(zāi)發(fā)展程度進(jìn)行判斷，制定科學(xué)的救援計(jì)劃，提升森林滅火防火的效率。

2.4? 成本低廉

以往的森林防火主要以人員排查為主，森林地區(qū)面積較大，需要投入的人力以及物力資源較多，導(dǎo)致防火成本不斷增加。而采用無人機(jī)技術(shù)可以對森林區(qū)域的防火情況開展動(dòng)態(tài)監(jiān)測，幾臺(tái)無人機(jī)就能夠完成大量工作，可以節(jié)約人力成本和物力成本，在森林防火中具有廣發(fā)的推廣價(jià)值[2]。

3? 無人機(jī)在森林火災(zāi)中的應(yīng)用與發(fā)展

3.1? 火災(zāi)動(dòng)態(tài)監(jiān)測

現(xiàn)代無人機(jī)具有飛行距離長、飛行快速等特點(diǎn)，裝載偵查設(shè)備、紅外攝像器等設(shè)備，可以在空中對森林區(qū)域開展動(dòng)態(tài)偵查，如果發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)或者火情，通過偵查設(shè)備的識(shí)別和對比技術(shù)，能夠快速鎖定火情位置和火災(zāi)情況，將具體信息傳輸?shù)降孛?。在地面工作人員接受到無人機(jī)的影像資料后，通過三維立體呈現(xiàn)的方式，對影像資料進(jìn)行識(shí)別和分析，精確發(fā)生火災(zāi)的具體位置，估算火情的發(fā)展程度和面積，并且制定相關(guān)滅火措施。同時(shí)，由于無人機(jī)操作較為便捷，可作為全天候火災(zāi)監(jiān)控工具，對容易發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)開展重點(diǎn)偵查。

3.2? 火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控

森林火災(zāi)具有難以預(yù)測、突然性強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故后，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可以對火災(zāi)現(xiàn)場開展實(shí)時(shí)監(jiān)控。在無人機(jī)上裝載紅外探測器，能夠在火災(zāi)上空對火場進(jìn)行觀察，尤其是人員和車輛無法觀察的位置，無人機(jī)可快速獲得準(zhǔn)確的信息，為消防人員提供依據(jù)和參考。同時(shí)，現(xiàn)代無人機(jī)還裝載了風(fēng)速儀、風(fēng)向儀等設(shè)備，能夠快速收集火場的風(fēng)速、風(fēng)向、燃燒程度以及火場區(qū)域等信息，幫助消防人員判斷火勢的蔓延方向和發(fā)展程度[3]。

3.3? 遠(yuǎn)程通信指揮

森林地區(qū)林高林密、環(huán)境多變、地理復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)，對通信指揮帶來了巨大不便，而無人機(jī)所具備的中繼通信功能，為火災(zāi)遠(yuǎn)程通信指揮提供便捷。在地面建設(shè)通信平臺(tái)，可以利用無人機(jī)完成通信信號傳輸，不僅能夠保證指揮指令及時(shí)傳遞，還可以將火災(zāi)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)傳送給地面。隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，中繼通信技術(shù)也更加完善和先進(jìn)，通信半徑不斷擴(kuò)大，充分滿足火災(zāi)防控的需求。

3.4? 空中應(yīng)急救援

森林地區(qū)地勢較為復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)后，人員被困難以及時(shí)脫險(xiǎn)，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可以對森林地勢進(jìn)行精準(zhǔn)描繪，為人員提供科學(xué)的逃生路線，同時(shí)，無人機(jī)所裝配的擴(kuò)音功能，還能夠指導(dǎo)地面人員自我營救、自我脫險(xiǎn)，為被困人員投放各種應(yīng)急物資，起到單兵作戰(zhàn)的作用[4]。

4? 結(jié)語

火災(zāi)是危害森林資源的關(guān)鍵因素，在防火滅火中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，可以對火災(zāi)事故開展動(dòng)態(tài)監(jiān)控，起到預(yù)防火災(zāi)和撲救火災(zāi)的作用，對促進(jìn)森林防火事業(yè)的發(fā)展具有重要價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁寧，袁新利，趙高鑫.無人機(jī)在森林防火方面的應(yīng)用及其發(fā)展[J].農(nóng)家致富顧問，2020（4）：193-194.

[2] 劉世農(nóng)，羅靂，彭松.無人機(jī)數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)在貴州森林防火中的應(yīng)用探究[J].貴州林業(yè)科技，2018，46（2）：61-64.

[3] 黃云鵬，戚曉芳，陳紹煌，等.無人機(jī)搭載滅火彈在森林防火中的應(yīng)用研究[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì)，2018，38（2）：71-74.

[4] 張中遙.淺談無人機(jī)在森林防火中應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（9）：1808.