在森林草原防火中無(wú)人機(jī)的作用及發(fā)展趨勢(shì)

李文淵

摘要：通過(guò)探討在森林草原防火當(dāng)中無(wú)人機(jī)的作用以及無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠最大限度地保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全，也可維護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高森林草原的防火性。最終也能夠促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，進(jìn)一步地推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，提高人們的生活水平。

關(guān)鍵詞：森林草原防火；無(wú)人機(jī)；作用；發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得到了飛速的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)也應(yīng)用于各行各業(yè)當(dāng)中?，F(xiàn)如今，在森林草原防火中，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)學(xué)會(huì)技術(shù)創(chuàng)新，提高科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用水平。要充分借助無(wú)人機(jī)來(lái)完成森林草原防火工作，達(dá)到保證人們生命安全的目的。

1 無(wú)人機(jī)在森林草原防火當(dāng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在第一次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，無(wú)人機(jī)最早被投入應(yīng)用，隨后一些國(guó)家開(kāi)始真正意識(shí)到無(wú)人機(jī)在實(shí)踐中的作用，同時(shí)也大力投入于無(wú)人機(jī)的改造和開(kāi)發(fā)研究中。經(jīng)過(guò)了多年來(lái)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)不僅在某些特定領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用，也逐漸應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)當(dāng)中。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，許多的森林草原在防火工作中都需要借助無(wú)人機(jī)技術(shù)形式，才能夠維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。而森林草原防火中的無(wú)人機(jī)應(yīng)用也是必不可少的元素，可以實(shí)現(xiàn)保障森林草原資源的目的，同時(shí)也能夠在防火技術(shù)應(yīng)用和防火監(jiān)測(cè)等過(guò)程中作出杰出貢獻(xiàn)，使得森林草原防火工作的質(zhì)量得到改善。如何利用無(wú)人機(jī)開(kāi)展一系列的防火工作，也是從業(yè)者應(yīng)當(dāng)認(rèn)真探討的話題。如果無(wú)人機(jī)設(shè)備存在質(zhì)量問(wèn)題，或者相關(guān)工作人員不具備專(zhuān)業(yè)能力，降低了森林草原防火工作的效率，很可能會(huì)造成嚴(yán)重的后果，或者帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失，或者造成人員傷亡。通過(guò)認(rèn)真探討無(wú)人機(jī)在森林草原防火工作當(dāng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和不足之處，也可找到后續(xù)的改進(jìn)方法，提高整體的應(yīng)用水平[1]。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)化體系尚未健全

當(dāng)前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)形成完整的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)體系，不同工廠或相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)往往按照自己的標(biāo)準(zhǔn)完成產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，以至于在市場(chǎng)當(dāng)中，許多無(wú)人機(jī)的質(zhì)量無(wú)法達(dá)到專(zhuān)業(yè)要求。參差不齊的設(shè)備也會(huì)影響到使用時(shí)的效果。相關(guān)林業(yè)部門(mén)和森林消防隊(duì)伍由于這種現(xiàn)狀，在實(shí)際的工作中會(huì)受到極大限制。且在無(wú)人機(jī)的研發(fā)方面也仍舊存在許多的問(wèn)題，相關(guān)設(shè)備在防火滅火方面也會(huì)存在耐熱性不足、續(xù)航能力不夠等等現(xiàn)象，因而無(wú)法真正達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化體系運(yùn)作和設(shè)備操作的目的。

1.2 智能化水平相對(duì)薄弱

當(dāng)前許多的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品都由人工進(jìn)行操作，地面人員通過(guò)操作無(wú)人機(jī)獲取相關(guān)信息，達(dá)到防火滅火的目的。這種操作現(xiàn)狀會(huì)使工作人員自身的感知能力對(duì)最終的防火滅火結(jié)果影響極大，工作人員需要通過(guò)自身感知，了解周?chē)娘w行環(huán)境，同時(shí)也要及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的故障，這對(duì)工作人員而言是能力的巨大考驗(yàn)。而在實(shí)際進(jìn)行操作的過(guò)程中，有許多工作人員自身的能力水平較差，智能化水平相對(duì)薄弱，無(wú)法就數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的分析，且許多的數(shù)據(jù)需要依靠后期處理，設(shè)備的智能化水平低，也會(huì)影響到整體的工作效率[2]。

1.3 實(shí)戰(zhàn)化的程度不成熟

當(dāng)前許多的無(wú)人機(jī)還存在著搭載能力局限性的特點(diǎn)，在實(shí)際進(jìn)行操作的過(guò)程中沒(méi)有專(zhuān)業(yè)體系進(jìn)行支撐，市場(chǎng)上的相關(guān)機(jī)型過(guò)于單一化，因而無(wú)法真正達(dá)到防火滅火的目的。許多防火滅火工作都以小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行操作，整體的生產(chǎn)數(shù)量有限，在飛行速度時(shí)間、高度等等方面人就擁有極大的不足之處，也會(huì)影響到實(shí)戰(zhàn)效果，整體的實(shí)戰(zhàn)化發(fā)展程度不成熟，因而在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)存在極大的局限性。

2 無(wú)人機(jī)在森林草原防火當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用

無(wú)人機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中需要通過(guò)借助地面處理系統(tǒng)、飛行系統(tǒng)、機(jī)載控制系統(tǒng)等等達(dá)到高效聯(lián)合的應(yīng)用目的，從而使得整個(gè)無(wú)人機(jī)設(shè)備可以正常運(yùn)作。同時(shí)，機(jī)載控制系統(tǒng)又可以細(xì)化成其他的組分，每一個(gè)組分共同協(xié)作，才能夠完成無(wú)人機(jī)的操作，無(wú)人機(jī)通常整體的規(guī)模較小，因而承載力較差，大部分的設(shè)備都存在著能效較低的特點(diǎn)。規(guī)格小、質(zhì)量好的無(wú)人機(jī)才能夠在火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)及時(shí)收集相關(guān)信息并反饋至工作人員的設(shè)備當(dāng)中。同時(shí)，地面處理系統(tǒng)也可分為傳輸器、發(fā)射器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等等構(gòu)件，這些構(gòu)件共同發(fā)揮作用，才能夠達(dá)到信息處理的目的。將信息經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)和處理后，可以及時(shí)傳輸至相關(guān)工作平臺(tái)。飛行系統(tǒng)則包含通信器、集體、執(zhí)行器等等構(gòu)造，在整個(gè)飛行系統(tǒng)運(yùn)作的過(guò)程當(dāng)中，這些子系統(tǒng)共同發(fā)揮著作用，才能夠使無(wú)人機(jī)正常運(yùn)作[3]。

2.1 巡查巡護(hù)與預(yù)警監(jiān)測(cè)

在森林草原防火的各項(xiàng)工作執(zhí)行時(shí)，日常預(yù)防工作尤為重要。以往在進(jìn)行日常預(yù)防時(shí)，通常依靠人力完成地面的巡查巡護(hù)工作，而在技術(shù)發(fā)展后，無(wú)人機(jī)能夠通過(guò)相關(guān)操作過(guò)程，擴(kuò)大了整體的監(jiān)測(cè)范圍。而且由設(shè)備進(jìn)行操控可以更具靈活性，從而將設(shè)備操作至人和車(chē)難以到達(dá)的區(qū)域，掃清森林草原防火監(jiān)測(cè)的盲點(diǎn)。這種技術(shù)方法可以解決現(xiàn)階段在靈活監(jiān)測(cè)時(shí)的一些不足之處，同時(shí)無(wú)人機(jī)設(shè)備也可以利用相關(guān)操作系統(tǒng)，自動(dòng)定位火情的位置。在了解火勢(shì)情況后，可以及時(shí)發(fā)出預(yù)警，從而提高監(jiān)測(cè)手段的科學(xué)性和準(zhǔn)確度，顯著提高森林草原火災(zāi)的整體監(jiān)測(cè)水平。另一方面，借助無(wú)人機(jī)進(jìn)行日常的巡查工作，可以降低相關(guān)林區(qū)巡護(hù)人員的工作壓力。工作人員可以通過(guò)操作無(wú)人機(jī)設(shè)備分布至相關(guān)區(qū)域，了解森林草原的情況，再配合巡查巡護(hù)，以提高整體的工作效率。當(dāng)發(fā)生火情時(shí)，也可借助無(wú)人機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)位置，達(dá)到早發(fā)現(xiàn)早撲滅的目的。在這種情況下，也能夠避免人員傷亡，或者盡量降低人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)前時(shí)代，南方的一些城市，如深圳、廣州等等，已經(jīng)將無(wú)人機(jī)作為護(hù)林防火的重要設(shè)備。這些設(shè)備在實(shí)操的過(guò)程中也在野外火源管控中發(fā)揮了重要的作用，達(dá)到了良好的火源管控效果。

2.2 火場(chǎng)偵查和應(yīng)急撲救

當(dāng)森林草原的火災(zāi)發(fā)生之后，通常在火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的上空會(huì)有濃煙密集。再加上森林草原區(qū)域具備著氣候條件的不確定性，因而在火災(zāi)時(shí)森林草原的能見(jiàn)度極低，環(huán)境非常復(fù)雜。借助無(wú)人機(jī)搭載相關(guān)的影像設(shè)備，可以在偵查監(jiān)測(cè)的過(guò)程當(dāng)中了解火勢(shì)情況，也可及時(shí)觀察火災(zāi)發(fā)生態(tài)勢(shì)，決定后續(xù)的搶險(xiǎn)救援工作模式。相關(guān)指揮人員在收集圖像和數(shù)據(jù)資料的前提之下，可以快速地決定后續(xù)的滅火方案。再由專(zhuān)業(yè)的工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)撲救，有效完成森林草原的救火工作。在這種工作模式之下，能夠顯著改善整體的工作效率，使相關(guān)指揮工作人員的決策更具準(zhǔn)確度。同時(shí)可以在火災(zāi)發(fā)生的初期及時(shí)滅火，避免火勢(shì)進(jìn)一步蔓延，影響到相關(guān)工作人員的人身安全。在某些地形相對(duì)險(xiǎn)峻的區(qū)域，人員和車(chē)輛很難及時(shí)進(jìn)入著火點(diǎn)。借助無(wú)人機(jī)可以搭載滅火彈，從而及時(shí)鎖定火點(diǎn)，最終得以精準(zhǔn)滅火，進(jìn)一步地減少整體滅火成本，也可維護(hù)工作人員的人身安全[4]。

2.3 余火監(jiān)測(cè)

森林草原的火災(zāi)在撲滅之后通常需要及時(shí)了解火場(chǎng)的余火情況，要安排工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的留守和清理。如果森林草原的火災(zāi)波及范圍大，相關(guān)植被又屬于極易易燃物。在余火清理時(shí)，也會(huì)存在許多的困難。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)區(qū)域的濃煙逐漸彌漫，余火通常為陰燃狀態(tài)，具備著極強(qiáng)的隱蔽性，所以相關(guān)工作人員在進(jìn)行清理時(shí)可能難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。如果余火進(jìn)一步擴(kuò)大，相關(guān)易燃物質(zhì)可能會(huì)受到輻射逐漸干燥，從而造成復(fù)燃，引發(fā)二次火災(zāi)。所以我們可以借助無(wú)人機(jī)進(jìn)行余火監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)在搭載紅外線成像儀之后，能夠快速捕捉現(xiàn)場(chǎng)的情況，及時(shí)了解火場(chǎng)的熱值分布數(shù)據(jù)，從而傳輸至工作人員的設(shè)備當(dāng)中。最終，工作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容，分析火場(chǎng)的易燃區(qū)域，同時(shí)了解肉眼不可見(jiàn)的余火區(qū)域，及時(shí)撲滅復(fù)燃隱患物質(zhì)，達(dá)到火場(chǎng)余火高效清理的目的。借助無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠避免余火復(fù)燃所造成的損失，也可維護(hù)留守工作者的人身安全，使工作人員能夠快速高效地完成余火清理過(guò)程。

2.4 火災(zāi)調(diào)查與評(píng)估

當(dāng)森林火災(zāi)發(fā)生之后，應(yīng)當(dāng)在最短的時(shí)間之內(nèi)完成現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)調(diào)查和評(píng)估工作，從而獲知起火點(diǎn)的位置以及起火的原因，提高森林草原防火滅火時(shí)效性，這一點(diǎn)也尤為關(guān)鍵。通常，火災(zāi)發(fā)生區(qū)域具備著危險(xiǎn)系數(shù)高、地形復(fù)雜的特征，相關(guān)調(diào)查人員很難及時(shí)接近現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域，否則可能會(huì)造成人身安全的威脅。所以借助無(wú)人機(jī)進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查，能夠確保調(diào)查工作的時(shí)效性。無(wú)人機(jī)自身的靈活性較強(qiáng)，也具備著極高的適應(yīng)性。續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，可以及時(shí)拍攝相關(guān)影像資料，了解林火的蔓延方向，及時(shí)獲知起火點(diǎn)。在調(diào)查火災(zāi)發(fā)生原因以及后續(xù)的滅火方案時(shí)，能夠擁有極大的助益，可以達(dá)到火災(zāi)案件有效查處的目的。同時(shí)，相關(guān)工作人員可以借助無(wú)人機(jī)在空中拍攝照片，對(duì)林火的邊界點(diǎn)、過(guò)火邊界、受災(zāi)林邊界等進(jìn)行定位，及時(shí)調(diào)查林火的受災(zāi)程度。在現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，通常會(huì)將多種技術(shù)形式進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，無(wú)人機(jī)也可借助GPS定位系統(tǒng)對(duì)受災(zāi)面積進(jìn)行計(jì)算。這種災(zāi)后評(píng)估的方式極具精確度，也可使工作人員的調(diào)查評(píng)估工作量減輕，工作壓力得到緩解，達(dá)到改善調(diào)查評(píng)估水平的目的。

3 無(wú)人機(jī)在森林草原防火工作中的發(fā)展趨勢(shì)

借助無(wú)人機(jī)設(shè)備，在森林草原的防火滅火過(guò)程當(dāng)中，可以完成預(yù)警監(jiān)測(cè)、火場(chǎng)偵查和撲救等工作，在余火監(jiān)測(cè)時(shí)也能夠更具效率。無(wú)數(shù)次的實(shí)踐應(yīng)用充分證明了無(wú)人機(jī)的功效，在森林草原防火滅火當(dāng)中發(fā)揮著極大的作用。在未來(lái)，為了進(jìn)一步地利用無(wú)人機(jī)設(shè)備，維護(hù)森林草原的安全性，可以從以下幾點(diǎn)來(lái)著手：

3.1 加大無(wú)人機(jī)的研發(fā)力度

為了讓無(wú)人機(jī)更好地作用于森林草原防滅火工作當(dāng)中，有關(guān)科研人員應(yīng)當(dāng)加大研發(fā)力度，使無(wú)人機(jī)設(shè)備的質(zhì)量得到改善，應(yīng)用效果達(dá)到最大化。要密切關(guān)注林區(qū)草原防火工作的特征，有效開(kāi)發(fā)實(shí)用技術(shù)，從而使無(wú)人機(jī)設(shè)備可以充分應(yīng)用于森林草原的防滅火工作當(dāng)中。比如，通過(guò)研發(fā)中轉(zhuǎn)技術(shù)、信號(hào)發(fā)射技術(shù)等等，使得無(wú)人機(jī)設(shè)備在相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集過(guò)程中能夠更加順暢。通過(guò)改善電池技術(shù)，能夠使無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中擁有更強(qiáng)的電池續(xù)航能力。相關(guān)研究人員也可借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的無(wú)人機(jī)技術(shù)，了解我國(guó)的相關(guān)設(shè)備在應(yīng)用中的短板，達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的。在不斷完善無(wú)人機(jī)技術(shù)同時(shí)，也可使相關(guān)設(shè)備的多元化效果更加鮮明。在森林草原的防滅火工作中也能夠更具效果，為相關(guān)工作人員的工作帶來(lái)更多的便捷。

3.2 加大無(wú)人機(jī)應(yīng)用普及力度

如果未能良好地保護(hù)森林草原，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)使森林草原的資源被破壞，嚴(yán)重影響群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。通過(guò)加大無(wú)人機(jī)在森林草原防滅火工作中的投入度和普及度，使無(wú)人機(jī)的應(yīng)用水平得到改善，才能夠最大限度地保障森林草原資源的安全性。無(wú)人機(jī)設(shè)備的可操作性強(qiáng)，機(jī)身靈巧，維修養(yǎng)護(hù)非常方便。相較于大型的機(jī)械設(shè)備，無(wú)人機(jī)擁有著諸多的優(yōu)勢(shì)，可以隨時(shí)在領(lǐng)區(qū)內(nèi)使用，從而達(dá)到火情監(jiān)測(cè)的目的。日常的巡查巡護(hù)工作也能夠擁有超強(qiáng)范圍，同時(shí)在火場(chǎng)撲救時(shí)也可發(fā)揮較強(qiáng)的功效，幫助工作人員減輕工作負(fù)擔(dān)，維護(hù)工作人員的人身安全。擁有諸多優(yōu)勢(shì)的無(wú)人機(jī)在我國(guó)的普及力度并不算高，相關(guān)林草主管部門(mén)必須充分認(rèn)識(shí)到進(jìn)行無(wú)人機(jī)宣傳工作的重要性，在了解無(wú)人機(jī)的作用和價(jià)值的基礎(chǔ)之上，投入更多的資金在宣傳上、技術(shù)研發(fā)和設(shè)備革新上，同時(shí)使越來(lái)越多的專(zhuān)業(yè)人士能夠從事于相關(guān)工作當(dāng)中，也可為無(wú)人機(jī)的應(yīng)用和進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)基礎(chǔ)條件[5]。

3.3 強(qiáng)化無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)的技能水平

林草主管部門(mén)必須組建專(zhuān)業(yè)的無(wú)人機(jī)應(yīng)用隊(duì)伍，使相關(guān)工作人員能夠立足于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，不斷提高個(gè)人的操作水平。在進(jìn)行森林草原防滅火的過(guò)程中，也能夠不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充分借助無(wú)人機(jī)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)完成日常的各項(xiàng)工作。相關(guān)組織機(jī)構(gòu)要定期展開(kāi)員工培訓(xùn)活動(dòng)，使工作人員能夠鞏固理論知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)操演練過(guò)程。在掌握無(wú)人機(jī)設(shè)備構(gòu)造的基礎(chǔ)之上，學(xué)習(xí)一些前沿技術(shù)，熟練操作相關(guān)設(shè)備，同時(shí)也可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)精準(zhǔn)定位火場(chǎng)火點(diǎn)，及時(shí)完成相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)工作。在穩(wěn)定拍攝的基礎(chǔ)之上，收集更多的數(shù)據(jù)資料。相關(guān)操作人員還應(yīng)注重心理鍛煉，在火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)才能夠沉著冷靜地應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。利用無(wú)人機(jī)設(shè)備完成森林草原的防滅火工作，真正為國(guó)家的發(fā)展以及社會(huì)的安全和穩(wěn)定帶來(lái)貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在森林草原防火滅火中，無(wú)人機(jī)能夠發(fā)揮著作用。在未來(lái)，為使無(wú)人機(jī)充分應(yīng)用于森林草原的防火工作中，還應(yīng)當(dāng)加大研發(fā)力度和普及力度，創(chuàng)建專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，提高工作水平。

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