無人機系統在森林防火中的應用及展望

李華桔

[摘 要] 無人機系統結合遠程遙控技術，可在森林防火中進行探測、收集、撲救等相關工作。本文從空中巡航、火災撲救及日常監測等方面研究無人機系統在森林防火中的應用，并從資源整合、遠程指揮、日常監測等方面探究無人機系統在森林防火中的應用前景。

[關鍵詞] 無人機系統;森林防火;應用前景

[中圖分類號] S762.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）11-66-2

隨著時代的發展，科學技術不斷更新和進步，科學技術逐漸被應用于日常生活的各個方面，如將無人機系統應用于森林防火工作中。森林防火對于保護國家森林資源及維護人民的生命財產安全具有重要意義，相比傳統的預防及救援方式，無人機系統更安全、更科學，值得在森林防火中推廣使用。

1 無人機系統在森林防火中的應用

1.1 無人機系統在空中巡航中的應用

無人機系統分為兩部分：飛行器主體和地面控制中心，可以通過全自動或半自動控制開展飛行、監測、記錄等任務。無人機系統依賴于遠程遙感、全球定位系統（GPS）、數字傳輸、無線通信等技術，從而將無人機飛行過程中收集到的地表信息數據、圖像影音資料快速準確地傳送給地面控制中心[1]。無人機系統在森林防火中的應用，可以彌補人工監測的漏洞，更為快捷、全面地獲得森林防火信息，更大程度地減少火災發生概率。無人機系統上配有高分辨率攝像裝置、紅外線探測裝置等高科技設備，能采集到高清地表圖像，將采集到的圖像內容進行快速實時傳送，地面控制中心可以更好地了解森林資源動態。無人機系統的飛行、控制、收回操作十分簡單、方便，防火工作人員可以快速掌握并應用在森林防火工作中。所以，無人機系統在空中巡航中的應用，可以有效減輕森林防火人員的負擔，輔助工作人員快速準確得到森林防火數據。

1.2 無人機系統在火災撲救中的應用

森林火災通常是地表可燃物經過暴曬、干燥或人為不慎點燃引起的，蔓延速度快，因為地表植被覆蓋廣，發現時火勢已經發展成較大規模[2]。在火災撲救過程中，從地面無法進入火災中心區域觀測火災發展趨勢，傳統的載人飛機進行空中指揮受到高度、風向、火勢的多重影響，工作人員無法近距離觀測火災狀況，并有一定的危險性。無人機系統在森林火災撲救中的應用可以有效解決上述問題，有效保障人身安全，而且可以通過實施傳輸的圖像清晰了解火災受害區域的動向，通過科學分析預測火災發展趨勢，做到及時撲救、有效預防。無人機系統地面指揮中心也可以更為高效地進行救援工作的部署，針對實際情況科學規劃救援隊伍撲救及撤退路線，提升森林火災救援工作的安全性。一些大型無人救援機也可在空中灑水配合滅火工作，真正做到安全、快捷、科學地撲救火災。

1.3 無人機系統在日常監測中的應用

無人機系統在森林防火日常監測工作中發揮著重要的應用價值。通過地面控制中心對無人機的飛行軌跡進行合理規劃，在特定的范圍內可以進行24 h不間斷監測[3]。第一時間發現森林火災，精確地向地面指揮中心報告起火點，使救援速度更為迅速、救火方案更有針對性，有效控制火勢范圍，最大限度地降低森林火災帶來的環境破壞及人身安全威脅，避免更大范圍的火災發生。在日常工作中需要工作人員對無人機設置飛行區域軌跡，全方位立體監控森林變化情況。無人機系統在日常監測過程中可以隨時將森林影像資料、數據分析傳送到地面控制中心，從而做到精準監測，排除火災隱患，避免大規模森林火災發生。

2 無人機系統在森林防火中的應用前景

2.1 資源整合

從無人機系統的應用形勢來看，無人機系統有更為廣闊的發展空間。利用無人機系統實時獲得影像數據資料、掃描結果等，對森林資源利用情況、氣候等原因引發的火災等都能做到有效的數據分析。升級引擎及系統，完善掃描系統、定位系統，使數據傳輸更順暢，提高傳輸及數據分析能力，讓工作人員及時了解森林狀況，做到迅速防火，保護森林資源。

2.2 遠程指揮

工作人員通過處理無人機系統傳輸資料，保留相關數據材料，進行下一步指揮，可有效提高工作效率。在未來無人機系統升級設計和應用中，工作人員應結合無人機系統傳輸的森林資源特點，有針對性地進行設計規劃，保證無人機在各自的監測范圍內有效利用資源，上傳有效數據，盡量減少技術資源浪費。綜合森林的地貌環境特點與氣候變化特點確定無人機的應用范圍，使其滿足森林防火的工作要求[4]。地面指揮中心通過對無人機系統的控制，調整應對策略，提高無人機的應用水平，更有效地協助森林防火工作。

2.3 日常監測

目前，無人機系統在森林防火作業中的應用仍存在一些問題。首先，在無人機執行任務的過程中可能會出現故障，甚至導致發生墜機事故，從而致使監測中斷。其次，無人機系統升降不穩定，受氣候、火情影響較大，耐風能力較差，同時難以長時間續航。最后，無人機執行任務過程中，對于數據的精準采集有待提高。在未來無人機系統的應用中，應提升無人機的升降飛行能力、續航及故障監測能力、應對惡劣氣候的穩定性及數據的精準采集功能[5]。可積極研發新型機身材料，減輕無人機自重，提升安全性能，整合目前監測數據，提升系統數據分析整理能力，針對不同地區的森林防火工作制訂合理可行的監控方案，充分發揮無人機系統在森林防火方面的應用價值，降低森林火災發生率。

3 結語

無人機系統在森林防火方面具有極高的應用價值。利用無人機進行空中巡航，可以準確定位火災位置，與地面指揮中心密切聯系，對工作人員的數據整合及遠程指揮都極為有利。無人機系統在森林防火領域有良好的發展前景，應積極更新與推廣，以便在森林防火作業中發揮更多的優勢和作用。

參考文獻

[1]齊賀.關于無人機在森林防火監測方面的應用[J].農民致富之友，2018（17）：175.

[2]郭昭濱.無人機航空護林在森林防火工作中的應用：以黑龍江省慶安國有林場管理局為例[J].防護林科技，2017（12）：65-66.

[3]李洲.無人機系統在森林防火方面的應用及其發展[J].花卉，2018（16）：246-247.

[4]王振師，周宇飛，李小川等.無人機在森林防火中的應用分析[J].林業與環境科學，2016（1）：31-35.

[5]鄒明普，鄒磊.無人機飛行管控系統的設計與實現[J].北京測繪，2015（1）：75-79.