關于無人機在森林防火監測方面的應用

齊 賀

一、無人機技術

無人機的應用技術，即根據森林防火的需要搭載相應的設備，比如高清CCD數碼相機、多光譜成像儀、紅外掃描儀等，具有成本低、能源消耗少的特點，尤其是具備多功能可重復使用等技術優勢，減輕了人員風險，節約了人力、物力。近年來，無人機遙感技術不斷進步，并在多領域取得了突破性的發展。無人機遙感的高時效、高分辨率等性能優勢備受使用者的青睞，這大大擴大了應用范圍和用戶群，具有廣闊的應用前景。無人機遙感在森林調查中主要應用在林火監測工作中。無人機加載相應的遙感設備，可以實現對林區的全天候監測，及時進行火情預警、報告火情信息，以便及時展開行動，將財產損失和人員傷亡降到最低。

對于可疑區域，地面控制人員通過遙控無人機的飛行狀態和改變飛行軌跡，對目標區域進行詳細偵查。對已經發現火情的地區，要部署無人機進行實時監控，森林消防部門迅速組織滅火隊伍，提高滅火效率，減少人員傷亡，減少財產損失。例如作為微型無人機的多軸飛行器，它利用多個旋翼作為飛行引擎來進行空中飛行，它的重量較輕，不受較大機翼的限制，具備自主起飛和降落的優勢。多軸飛行器利用相應的機載遙感設備使圖像顯示在計算機上，通過識別系統確定是否為火點，并進行精確的火點定位。多軸飛行器技術迅速發展，小存在過多技術壁壘和限制，將它應用于森林防火中，可以及時獲取火場信息，將林火的發展動態實時傳回地面控制系統中，為地面撲火指揮提供可靠信息。

二、無人機系統在森林防火的應用

得益于圖像傳輸數字化、GPS技術、遙感技術和視頻實時傳輸技術等的快速發展，無人機系統在森林防火方面的應用得以實現，且無人機系統以其絕對的優勢，彌補了傳統的森林防火方式的不足。它能夠廣泛應用于森林火災發生前的火災監測、預報，火災發生時的預測、撲救和火災后的評估等方面的工作中，有效提高了森林防火信息獲取的速度和精確度，大大縮短森林火災撲救的過程，節約人力資源的投入。

1、無人機對森林防火區域監測巡視

無人機的組成構件使用的都是非常先進的設備，主要有攝像設備、前視紅外線儀器、分辨率比較高的相機等，其在應用的過程中可以對森林的情況進行拍攝，并且可以將拍攝到的圖像傳輸到林業部門的監控中心，實現對森林中各個區域情況的掌握和監控。森林防火人員通過清晰的圖像可以對火災發生的情況進行精準的掌握，并可以針對性的采取滅火措施。而且無人機可以在空中快速的完成森林防火區域的巡視工作，在夜晚也可以使用紅外線儀器來進行監測。無人機的起飛和回收的方法非常簡便，對應用環境沒有過多的要求。

2、無人機可以火災上空作業

傳統的載人飛機在火災發生時，由于煙霧比較大，不能近距離的觀察和掌握火災發生的具體情況，而且很容易在觀察的過程中發生危險，對觀測人員的生命安全造成威脅。而無人機在使用的過程中就不用考慮這方面的問題，其可以利用自身的優勢進入火災發生的區域進行監察并利用攝像設備將拍攝到的信息傳輸到地面的防火監控中心，讓森林防火消防人員可以實時掌握火情和火災的蔓延情況，及時作出正確的撲救決策，減少火災對森林資源造成的損失。

3、無人機能夠24 h不間斷監測火情

在森林火災發生時，無人機可以二十四小時連續進行火災的監測工作，及時做好預警工作，并且將起火點的位置報告給地面的工作人員，可以在火災發生的初期進行火災的撲救工作。無人機在使用的過程中可以根據工作人員的需求進行指定區域的巡視工作，工作人員提前設好無人機的飛行軌跡，這樣無人機就可以沿著飛行軌跡將所拍攝到的圖像信息傳送到地面的監控中心，并由監控中心傳輸給地面的工作人員。如果工作人員在觀看影像的過程中來發現森林中的火災隱患，可以使用遙控設備來指揮無人機的飛行軌跡，對指定地區進行進一步的監察和巡視工作，無人機在進一步的巡視工作中可以將更加清晰的影響傳遞給地面的工作人員，讓工作人員作出更加準確的判斷。

4、無人機輔助科學撲救指揮

無人機能監測火場上空的火情動態，撲救指揮部門利用無人機反饋回來的資料信息，迅速高效組織和部署撲救工作，及時通知消防人員，合理有效地制定人員撤離火場的路線，最大限度保障撲救人員的安全，使撲救指揮工作及時、有序、合理、科學地進行。

三、無人機系統在森林防火中發展

當今社會是一個信息高速發展的新時代，世界各國都對無人機研究、發展和應用也越來越重視。我國在重視無人機在軍事領域發展的同時，還堅持無人機軍民結合的發展道路，帶動民用無人機的發展，尤其是在森林防火方面，無人機以其獨具的優勢得到一定程度的推動和發展。但我國無人機系統在森林防火方面，還處在初始階段，沒有形成規模，其中還存在著無人機升級技術不夠完善、抗風能力差、監測圖像精度有待提高等方面的技術問題。但相信隨著相關科研的投入不斷加大，研究的不斷深入，無人機不但在森林防火方面的應用會更加廣泛，技術更加成熟,發展前景相當樂觀。

將無人機部署到人、車無法到達的偏遠地區，這樣可以及時發現森林火情，迅速掌握林火態勢和各種需要的信息。作為現有林業監測手段的有力補充，無人機能做到“快、全、細”，以爭取偵查工作的主動權。無人機顯示出有人機無法比擬的優越性，在森林防火監測中必將被廣泛應用。