森林火災(zāi)防治中新技術(shù)的應(yīng)用

李本國(guó) 石強(qiáng)

摘要：森林火災(zāi)給人類和生態(tài)系統(tǒng)帶來危害和損失，森林的火災(zāi)防治工作是一項(xiàng)龐雜的系統(tǒng)工程。本文介紹了近年來森林火災(zāi)防治工作中新技術(shù)的應(yīng)用情況，包括無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)、3DGIS技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)和5G技術(shù)，新技術(shù)的融合應(yīng)用使得我國(guó)的森林火災(zāi)防治工作取得的成效和進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：森林火災(zāi)；防治；新技術(shù)

火災(zāi)不僅對(duì)森林資源的破壞程度巨大，而且影響深遠(yuǎn)。森林火災(zāi)是指失去人為控制，在森林內(nèi)自然蔓延，不斷擴(kuò)散，給人類和生態(tài)系統(tǒng)帶來危害和損失的森林起火。根據(jù)受害森林面積以及傷亡人數(shù)的不同，森林火災(zāi)可劃分為特別重大森林火災(zāi)、重大森林火災(zāi)、較大森林火災(zāi)和一般森林火災(zāi)。森林火災(zāi)可由自然（如雷擊火）和人為兩種原因誘發(fā)，根據(jù)我國(guó)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，森林火災(zāi)更大的比例是由人類不文明行為導(dǎo)致的。

森林火災(zāi)防治就是指針對(duì)森林、林木以及林地發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防和撲救。森林火災(zāi)防治在保護(hù)森林資源和生態(tài)環(huán)境，維護(hù)林區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定和保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全等方面具有重要意義。我國(guó)森林火災(zāi)頻發(fā)，災(zāi)后森林資源常被嚴(yán)重破壞。進(jìn)入21世紀(jì)以來，國(guó)家對(duì)森林火災(zāi)的重視程度越來越高，森林火災(zāi)防治投入力度逐年加大，整體上森林火災(zāi)受害面積和火災(zāi)發(fā)生數(shù)量呈下降趨勢(shì)。森林的火災(zāi)防治工作是一項(xiàng)龐雜的系統(tǒng)工程，本文僅從森林火災(zāi)防治的新技術(shù)應(yīng)用方面，綜述近年來森林火災(zāi)防治取得的成效和進(jìn)步。

1 無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

顧名思義，無人機(jī)就是不需要飛行員駕駛飛機(jī)，而是通過飛機(jī)自帶的導(dǎo)航定位系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)的自主飛行。隨著無人機(jī)技術(shù)水平越來越成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過無人機(jī)對(duì)火場(chǎng)實(shí)時(shí)情況直觀、精準(zhǔn)、全面的分析。將無人機(jī)應(yīng)用在森林防火巡查中已越來越普遍。不同于以往的森林防火探測(cè)方式，無人機(jī)的應(yīng)用具有成本更低廉，巡防效率更高效的優(yōu)勢(shì)。

2 基于3DGIS的森林防火應(yīng)急指揮系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)、GPS和通信等先進(jìn)技術(shù)集于一身的基于3DGIS的森林防火應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)，在森林火災(zāi)防治中發(fā)揮了重要的作用?；?DGIS的森林火災(zāi)應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)的主要功能是視頻采集和存儲(chǔ)功能、視頻聯(lián)網(wǎng)功能以及林火智能識(shí)別功能，除此之外，還能通過3DGIS森林火災(zāi)應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)進(jìn)行繪圖工作，定位火點(diǎn)、推測(cè)火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)、制定撲救方案和對(duì)總結(jié)火災(zāi)規(guī)律等。對(duì)3DGIS技術(shù)的充分利用，將對(duì)森林火災(zāi)的監(jiān)控工作大有裨益。同時(shí)，基于3DGIS技術(shù)的應(yīng)急指揮系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善，以便在實(shí)際監(jiān)控工作中更有效地完成工作，制定出更合理的應(yīng)急措施。

3 紅外熱成像技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

采用光電技術(shù)，接收物體輻射的特殊紅外線信號(hào)，之后將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換成為被人眼識(shí)別的圖像或視頻，并對(duì)圖像或視頻溫度賦值，這就是近年來火熱的紅外熱成像技術(shù)。通過這項(xiàng)技術(shù)，可以使人類“看到”物體表面的溫度分布，且該技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用，可以大大降低成本，且操作簡(jiǎn)便。

隱火，因?yàn)椴幻黠@，不易被人工監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，而錯(cuò)過最佳的處置時(shí)機(jī)，造成森林火災(zāi)的例子很多。采用紅外熱成像技術(shù)就可以通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)森林隱火的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，使森林火災(zāi)在萌芽階段就得到適當(dāng)?shù)奶幚恚罱K避免更大的危害。

4 5G技術(shù)在森林火災(zāi)防治工作中的應(yīng)用

由于林火監(jiān)控點(diǎn)一般設(shè)在偏遠(yuǎn)山區(qū)，林火視頻監(jiān)控信息信號(hào)通過傳統(tǒng)的4G無線傳輸，經(jīng)常存在不流暢、不清晰的情況，影響相應(yīng)的預(yù)警和工作效率。新一代5G通信技術(shù)可以解決之前的問題，實(shí)現(xiàn)感知設(shè)備接入和超高清圖像的快速傳輸，大大提高了指揮能力以及遠(yuǎn)程操控能力，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的高效率應(yīng)急處置需求。借助5G技術(shù)，森林火災(zāi)防治工作將取得新的更大進(jìn)步。