森林防火信息化建設與新技術應用實踐研究

◎莫漢勇

森林防火信息化建設需要對新技術進行系統學習和應用，圍繞森林火災全過程管理，使用衛星遙感、通信技術、無人機巡航等技術，融合監測感知和歷史數據，結合本地森林情況采取符合當地特色的技術措施。本文首先分析了森林防火信息化建設與新技術應用的趨勢，對森林防火信息化建設與新技術應用實踐進行了梳理，分析了衛星遙感技術的應用實踐、通信技術的應用實踐、GPS技術的應用實踐、數據庫技術的應用實踐、GIS技術的應用實踐以及無人機技術的應用實踐。

一、引言

森林防火信息化建設是邵陽市森林防火體系建設的重要組成部分，是森林火災監測預警的核心載體。由于歷史的原因，邵陽市森林防火信息化建設基礎薄弱，起步較晚，離科學、有效森林防火體系建立還有一定的差距，直到信息化時代的到來。信息技術為森林防火帶來的管理優勢使得防火效果大大提升，森林防火工作負擔大大降低。應用GIS地理信息系統技術，通過ArcGis應用技術軟件整合相關矢量數據和屬性數據庫，創建森林防火地理信息系統，為森林防火指揮部提供應急撲火指揮的輔助決策工具，進一步提高森林防火指揮工作的信息化和現代化水平。

二、森林防火信息化建設與新技術應用的趨勢

森林防火信息化建設與新技術的應用，將會對以后應急撲火指揮工作發揮極其重要的輔助決策作用。森林防火地理信息系統用途主要體現在以下三個方面：一是查詢瀏覽各類綜合信息。如自然、環境、地形、地貌、交通、水系、設施等公共信息，防火管理、森林資源分布、防火設備分布、撲火隊伍分布等專題信息；二是實現電子地圖功能，在電腦上操作和使用行政區劃圖、森林防火區劃圖、林相分布圖、森林火險預報圖、防火設備分布圖、撲火隊伍分布圖等，并且能夠通過操作電子地圖實現火場定位、量算和衛片打印等功能；三是防火指揮部通過地理信息系統進行火場定位、火災現場實時信息采集、火情態勢標繪，聯系撲火隊伍動態，提供輔助撲火方案等，能夠迅速得到信息化、智能化的輔助決策支持。

三、森林防火信息化建設與新技術應用實踐

1.RS衛星遙感技術的應用實踐。遙感技術能夠將火情的圖像第一時間展現出來，有助于森林火災的預防和及時撲救。目前衛星遙感技術的高分辨率紅外、可見光掃描輻射儀可以實現對森林區域的大規模遙感監測，并保證圖像的清晰度和色彩豐富度。遙感技術在以往的工作中常常利用其高分辨率進行森林火險監測，在之后的工作中則應當考慮利用遙感技術進行可燃物的劃分以及森林可燃物制圖標準的確定。

2.通信技術的應用實踐。森林防火通信系統由有線通信和無線通信組成。其中，有線通信的通信質量較好，但鋪設成本和覆蓋面同無線通信有一定的差距。以往慣用的短波無線通信具有傳播范圍廣、建設費用低的特征，但有時會受到電離、地形等因素的影響。而移動通信技術則實現了建設費用的低廉和抗干擾能力的增強，特別是近年來我國率先開創的5G技術的應用大大擴展了無線通信技術的應用場景，對于日常的森林火災監測和火場畫面傳送具有劃時代意義，其高速數據傳輸能力提升了圖像傳輸的質量和連通度，降低了出現因為火災導致的設備失靈或傳輸質量下降的情況。隨著大數據時代的來臨，第五代移動通訊5G的開啟，利用現有地理信息系統平臺融合RS衛星遙感、GPS衛星定位、網絡技術、通訊技術等相關先進技術，對現有地理信息系統進行優化改造升級為應急救援管理指揮系統，更能為未來對接國家、省級應急救援管理平臺，提前做好準備和謀劃。

3.GPS技術的應用實踐。GPS技術的應用不受當地氣候和地域條件的影響，能夠實現全天候、全時段的精確三維定位。在航空護林作業中，GPS技術能夠進行精確定位，解決了因為森林遮蔽性植物導致的定位誤差。同時，GPS技術作為一種較為成熟的技術，具有精度高、信息傳送快等特點，對于火場定位等工作具有極其重要的意義。此外，對于復雜地理環境中撲救火險的人員來說，GPS技術能夠最大程度地優化營救路線，保證救援人員及受困人員的安全。

4.數據庫技術的應用實踐。在應用實踐中，依托邵陽市12119森林火災報警、省級森林防火管理信息等系統，接入視頻監控、遙感火情感知、航空火情感知等森林火險感知數據，結合邵陽市林火風險區域、周邊隊伍及物資、直升機臨時起降點、水庫水源等專題信息，疊加形成森林防火信息集成數據。數據庫技術能夠對森林火災信息、地理信息和遙感信息進行統籌管理，在眾多信息技術應用的使用過程中，提升了對大量數據的預處理能力，為后期數據分析和數據應用提供了有利條件。

5.GIS技術的應用實踐。在以往的森林防火信息建設過程中，GIS技術的應用為地球表層空間地理數的收集、整理和應用提供了重要的技術支撐，將地圖學同地理學整合，提供了獲取高價值數據的方式。盡管視頻監控基本實現了森林火災致險因素的降低，但對于夜間監控和信息提取方面無法做到最優。因此，GIS技術是對視頻監控技術的補充和擴展，能夠用較少的實踐實現森林火災管轄區域的劃分并精確定位火險位置，對于火災發展情況、決策和災后損失評估方面具有積極影響。

6.無人機技術的應用實踐。無人機技術是一種低成本、高效率的信息采集技術，綜合GPS技術、數字傳輸和遙感技術，能夠在無人機運行過程中從高空采集當地森林數據和圖像信息，實現森林防火管理的高效化和無人化，大大降低了防火工作人員的工作強度，提升了工作精確性和精準性。針對不同地區的不同監測要求，可以在無人機上安裝特殊探頭，如紅外探頭、高分辨率探頭等，實現影像資料的實時傳輸。

圖1-5G遠景規劃圖

結束語：隨著信息技術的發展，森林防火信息化建設和對新技術的運用成為森林防火部門需要著重關注的部分。只有提升對森林防火信息化建設的重視度，加快推進邵陽市森林防火信息化建設步伐，實現“空天地”三位一體化的森林防火地理信息系統智能化，才能為森林防火分析研判和指揮調度提供科學的信息化支撐，有效提升邵陽市森林火災防治能力。