鳥擊風險防范研究現狀

尚帥 任加云 王彥美 梅增霞 信姝函 姚志剛 李甲亮 王君

摘要：指出了鳥擊不僅會危害飛機和乘客的安全，而且會造成巨大的經濟損失。研究和掌握鳥類活動、鳥擊風險、誘發鳥擊事故發生的規律，能提前準確判斷、了解起降航線何處有鳥類的鳥撞風險活動，采取針對性措施，先于飛機將肇事嫌疑鳥類驅離。為了進一步加強機場環境管理，減少鳥類對飛機運行的威脅，科學合理地進行統籌管理，總結了近幾十年國內外關于鳥擊防范方面的研究內容，綜合闡述了機場防鳥研究現狀和發展趨勢。以供參考。

關鍵詞：鳥擊;機場生態;鳥類種群;防治

中圖分類號：V35 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）22-0132-03

1 引言

鳥類撞擊（Bird-strike），又稱鳥擊或鳥撞，通常是指在航空器在起飛、飛行、降落狀態時與在附近活動的鳥類發生碰撞，導致飛行安全事故。鳥擊是一種潛在的嚴重的破壞性事件，因為鳥類撞擊不僅會危害飛機的安全，而且會造成巨大的經濟損失。隨著航空事業的不斷發展，人們出行需求日益增加，鳥類對于航空安全構成的威脅越來越受到航空界的重視[1]。自1912年以來，全球已有240多人死于鳥類撞擊事故[1]。此外，鳥擊對航空公司的經濟成本也有巨大的影響，據統計，全球每年約有1萬起鳥擊事件，造成超過100億美元的損失。國際民航組織（ICAO）已將鳥類撞擊定為空難。美國聯邦航空局（FAA）、歐洲航空安全局（EASA）和中國民用航空局（CAAC）在各自的適航規定中都明確了鳥擊的要求[3]。

研究和掌握鳥類活動的鳥擊風險、誘發鳥擊事故發生的規律，并能提前準確判斷起降航線何處有鳥類的鳥撞風險活動，采取針對性措施，先于飛機將潛在肇事嫌疑鳥類驅離，使飛行航線處于鳥類凈空狀態，或者保證使機場飛行環境里沒有鳥類，就不會有鳥擊風險。雖然驅趕鳥類是防范鳥類航線活動鳥撞風險的一種有效方法，但事實已經證實，靠驅趕鳥類決不是解決鳥撞風險管控問題的唯一方法。

2 鳥擊風險研究概況

利用鳥擊、鳥撞等關鍵詞進行檢索，匯總知網數據庫中所檢索出文獻，按照所研究內容進行分類，主要包括鳥擊風險管控研究、鳥撞擊試驗與事故、預防鳥擊方法措施、機場鳥類群落、防鳥撞實驗材料開發及鳥擊特點，見圖1。這些內容評估鳥撞風險、鳥的種群結構特征、鳥關系的數據是機場鳥類的多少以及一些耐撞材料的開發試驗，但卻無法評估具有航線鳥擊風險鳥類的組成、風險活動規律及危害等級與航班飛行的關系。對于機場鳥類種群的研究范圍較廣，涉及黑龍江[4]、內蒙古[5]、福建[6]、山東[7]、安徽[8]、上海[9]、云南[10]等各地機場。

利用鳥擊、鳥撞等關鍵詞在知網中進行檢索，利用Bird-strike為關鍵詞在web of science數據庫檢索，結果如圖2顯示，web of science中報道機場防鳥的較早，但是所涉及的研究方向和文章較少。通過知網數據庫檢索匯總，出現機場防鳥擊的相關文章的時間較晚，但是從2000年以后，每年關于鳥擊、鳥撞等方面的文章增速較快。

利用web of science檢索Airport ecological，Air-craft safety bird，Airport bird和bird strike等關鍵詞，分別統計近30年的文章資料。檢索結果如圖3所示，文章呈現遞增的趨勢，近10年的文章數量最多。其中，鳥擊（bird strike）所檢索到的文章數量最多，其次為機場鳥類（Airport bird），機場生態（Airport ecological）中檢索出的文獻數目最少。綜合分析發現，鳥擊研究與機場鳥類研究檢索結果類似，推測大部分鳥擊研究涉及機場鳥類的研究;機場生態的研究從2000年之后，逐年遞增，研究者重視通過生態學的原理實現鳥類防治。3機場鳥類研究

目前，國際上機場鳥類研究有覓食行為和棲息地控制，鳥類行為學分析鳥擊[11]，機場生態學研究[12]、治理與控制[13]，野生動物危險評估[14]，防治對策[15]，雷達避鳥模型等方面。掌握機場周邊鳥類活動特征和規律是減少鳥擊風險的重要措施之一，傳統鳥情檢測以人工為主，機場周邊生境鳥類的普查可以參考鳥類生態學研究的樣帶、樣點等方法，調查周邊5km、8km的林地、水域、農田、居民點、平原、草原、沼澤地等生境類型鳥類群落結構及其分布狀況，定期、不定期普查有助于對生境鳥類分布及其棲息環境進行基本了解。調查過程中，要充分考慮到光線較暗的晨昏以及夜晚時間段，適當借助于雷達來檢測鳥類活動，匯總鳥類活動數據庫，構建鳥擊防范預警模型，提前避開鳥群活動區域，進而有效降低鳥擊風險。

現今，在鳥情預測中，除了傳統望遠鏡的使用以外，一些體積相對較小、功率較低的海事雷達應用較廣，經過海事雷達系統的改造升級，實現高分辨率跟蹤小型鳥群或單只鳥類活動，還可以推算出鳥群的飛行軌跡、高度和速度等，做到長時間監測預警。

4 機場驅鳥技術研究現狀

人工驅鳥作為機場防鳥的重要環節，經歷了一定的演變。盡管從原始的敲鑼打鼓升級到現代化的激光、超聲波和雷達，研制各種化學驅避劑，從馴養鷹、狗到研制遙控航空器、無人機，從捕捉、環志放生到獵殺，驅鳥已經達到先進的高水平，人們還在試圖研制更高、精、尖的技術達到杜絕鳥擊的目的，但仍無法有效杜絕鳥擊這種概率性事件的發生。隨著各種大型、高速、安靜航空器的升空和航班量的增長，鳥擊事故發生概率呈明顯上升趨勢，重大事故屢有發生，造成嚴重的財產和生命損失。國際國內飛行階段鳥擊的統計結果，鳥擊事件主要發生在機場升降帶航線的滑跑、起飛和進近階段[16]。根據中國民航2006～2015年間統計，中國民航共計發生事故2196起，其中，發生鳥擊 1158起，外來物擊傷312起，發動機故障造成182起和雷擊造成事故160起[17]。

偶然性和突發性仍是鳥擊事件發生的特點，必須用鳥擊風險防范的專業思路，做好相關的基礎工作。首先，需要解決數據庫系統建設所需標準數據的采集方法，以便采集足夠數量的能夠滿足計算機處理要求的規范化標準數據，并使采集的數據能夠快速進入信息平臺，實現鳥類活動風險監測、防控信息的實時共享，進行大數據的自動統計分析，得出符合實際情況的科學結論，能按需實時發布鳥情風險預警信息，指導機場為飛行開展有組織、有目的、有對象的驅鳥，或飛行避讓措施，保證飛機能在沒有風險的航線上安全飛行。防止鳥擊發生的基礎是防范鳥擊風險，即如何防止鳥類活動的鳥撞風險變成鳥擊風險，有效保障飛行航線鳥類凈空，已成為航空安全管理一項迫切需要解決的重要任務。

5 鳥撞風險管控研究

調查研究機場鳥類風險活動規律是做好鳥撞風險管控工作的基礎。從現有機場鳥情研究文獻看，主要是大專院校的師生，而不是機場專業人員，內容多是鳥類群落生態[18]、季節活動規律[19]和防范對策[20]等。研究是需要創新的，利用現代信息技術研究鳥撞風險活動規律需要的是有效基礎數據。因此，需要采集高質量的鳥情風險數據，包括觀察記錄、監控設備的真實圖像資料等數據，以便按高水平鳥擊風險防范需要的數據組織原則，提取鳥撞風險數據信息，進行數字化數據信息的科學分析，快速得出正確的鳥擊風險鳥種時空分布結果，指導不同層次鳥擊風險防范工作的科學開展。

風險調查與評估為正確處置風險奠定基礎，以便人們根據風險的大小及危害程度制定針對性科學的防范方案，在風險到來時進行及時處置，防止鳥類活動風險變成鳥擊危害。鳥撞風險評估的研究顯示，以遇見率、網捕量、活躍規律、飛翔能力和距離、居留期、防治難度等作為風險調查因子，特別是以鳥類數量作為評估標準時，我國鳥擊危害的重要物種，主要是燕子、麻雀等中小型鳥類。然而，鳥擊事件的統計則主要是鴿、野鴨、喜鵲、斑鳩、環頸雉等中小、中大型鳥類。之所以出現這種情況，顯然與風險的評估內容、調查方法，如分別以數量與危害程度的不同有關。鳥擊事件的統計分析告訴人們，鳥撞風險評估應該以是否侵入航線活動及其活動頻率作為評價肇事嫌疑鳥類的依據，嫌疑鳥類就是那些飛翔不斷靠近、穿越航線及在航線上活動的鳥類，在飛行時，航線上有活動的嫌疑鳥類就會成為肇事嫌疑鳥類，從而使飛行航線具有鳥擊風險，甚至成為肇事鳥類，發生不同飛行階段的鳥擊事件。因此，基于鳥撞風險活動規律開展的鳥擊風險評估，應該以是否侵入并在航線上活動及其活動頻率作為能否發生鳥擊標準，它們個體的大小和群體數量則是鳥擊風險評估的質量、數量標準。

6 生態防治

自20世紀90年代開始，生態治理逐漸應用于我國各個軍用和民用機場的防鳥擊工作中。機場周邊之所以會出現鳥類，可能是由于存在食物、水和棲息環境，便于進行筑巢、棲息和繁殖。針對鳥擊事件的頻發，綜合前人研究進展，本文擬從以下幾個方面提出生態防治建議。首先，進行機場內及周邊鳥類進行種類和數量調查，分析其隨時間和空間的動態變化，分析鳥的種群結構、活動規律和物種特征，構建機場鳥類數據庫，篩選危險鳥類;然后，分析機場周邊生境類型，明確水源、植物和附生昆蟲組成，根據其對鳥的吸引程度進行分類，定向防治，最終從生態學角度探索防范鳥撞的方法和用途。由于我國地域遼闊，地域間鳥類差異較大，并且部分鳥類屬于動態遷徙鳥類，對鳥擊風險的評估僅僅依靠上述的研究是不夠的，需要考慮更全面的影響因素，這些機場的鳥類研究并沒有具體提出適當的鳥擊風險評價模型。要想對機場及其錐形面內的鳥類做出有效的風險評估，探索出相應的鳥擊風險評估模型，需要對機場及其錐形面內的鳥類生存環境、鳥類動態進行長期的調查，聯網構建數據庫、鳥類動態遷移規律，精準分析、實時監測，實現機場鳥類的防治。

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收稿日期：2019-09-29

作者簡介：尚帥（1989-），男，講師，博士，研究方向為鳥類生態學。