森林火災撲救技術與協同機制創新研究

引言

森林火災頻發不僅對森林資源造成直接破壞，還對全球氣候變化、生態系統平衡產生深遠影響。據統計，2020年至2023年，全球范圍內年均森林火災面積約達500萬公頃，其中我國占比約為 12% （國家林草局，2023)[1]。大興安嶺林區作為我國重要的生態屏障，其森林火災頻次和受災面積雖然近年來呈下降趨勢，但撲救過程中仍面臨諸多技術和管理挑戰。如何利用先進技術提高撲救效率，并通過跨部門協作建立有效的防控體系，是當前研究的重點。

一、森林火災撲救技術現狀

(一)火災監測技術

森林火災的監測工作是確保撲救效率和火災防控的重要基礎。目前，隨著科技的不斷進步，森林火災監測的技術手段日益豐富與精準。衛星遙感技術是大范圍火災監測的重要手段，通過對地觀測衛星捕獲的遙感影像，可以實現對火點、火線及煙霧擴散情況的實時監測。其中，以MODIS（中分辨率成像光譜儀）和Landsat（陸地衛星）為代表的衛星系統具備高頻次、廣覆蓋的特點，能夠為火災監測提供精準的空間數據支持。這些衛星可通過短波紅外和熱紅外波段探測地表異常溫度，快速鎖定火點位置，并結合氣象數據預測火災的擴散趨勢，為科學制定滅火方案提供數據參考。

無人機巡查和地面監控設備在森林火災監測中的作用也日益突出。無人機因其靈活性和機動性，能夠在復雜地形條件下開展近距離火場偵察，獲取高分辨率的實時圖像和視頻信息。這一手段不僅彌補了衛星遙感空間分辨率不足的短板，還能對火場的動態變化進行細致記錄，為滅火人員提供精準的火場態勢圖[2]。同時，地面監控設備如火災探測傳感器和高清攝像頭，在火災高發區域起到了重要的早期預警作用。這些設備能夠全天候監測局部環境溫濕度、煙霧濃度等參數，及時發現火災隱患并發出警報，從而大幅提升火災防控的及時性與準確性。綜合來看，多技術手段的結合為森林火災監測提供了多層次的保障，有力支撐了撲救和防控工作的高效開展。

（二）撲救設備與技術

當前，森林火災撲救技術隨著科學技術的進步不斷革新，專業化裝備和先進手段在撲救工作中發揮了重要作用。直升機和滅火飛機是現代森林火災撲救中的重要空中力量，尤其在火災初期的快速控制方面表現突出。直升機常配備吊桶灑水設備，能夠靈活地在復雜地形條件下精準投放滅火劑；大型滅火飛機以定點投彈技術為主，攜帶大容量滅火劑，在大面積火場撲救中展現出高效能。這些航空設備的應用，不僅提升了撲救效率，還減少了人員進入危險火場的風險。

地面撲火裝備和智能化系統的應用進一步完善了撲救體系。在地面撲火作業中，風力滅火機、多功能滅火工具組等裝備因其高效性和操作簡便性得到廣泛應用。特別是在火場清理和控制火線蔓延時，這些工具為撲火隊伍提供了有力支持。近年來，智能化系統的引入顯著提升了撲救決策的科學性。通過火情研判系統，可實時獲取火場數據，并通過分析火勢蔓延方向，提出優化的撲救方案。這種科學化、精準化的技術手段為森林火災的高效處置提供強有力的技術支撐。

（三）火災撲救技術的不足

目前森林火災撲救技術雖有進步，但仍存在不足。衛星遙感雖覆蓋廣，但在復雜地形條件下精度有限；無人機續航和載重有待提升，受天氣影響大；航空滅火設備在特殊地形投放精準度不夠；地面撲火裝備智能化程度低，難以實時反饋火場信息。因此，應研發高精度、適應復雜地形的監測設備，提高無人機性能并拓展應用場景；優化航空滅火設備投放技術；加強地面裝備智能化建設，實現火場信息實時交互，以提升撲救效率和精準度。

二、森林火災協同機制的實踐與優化

(一)協同機制的重要性

森林火災撲救涉及多部門、多層級、多地域的協作。協同機制的建立能夠有效整合資源，提高應急響應效率。以2022年大興安嶺某次火災為例，聯合多部門行動的響應時間較單一部門快 35% ，火災控制面積減少 20% 。

(二)協同機制的現狀與問題

目前，我國在森林火災撲救協同機制方面仍存在一些亟待改進之處。首先，信息共享不足是突出問題之一。缺乏統一的火災信息平臺，各部門間的火情數據無法實現高效共享，導致火災信息傳遞滯后，影響了應急響應的時效性。其次，聯動機制完善也是一大短板。在跨區域火災撲救中，部門之間的協調和資源調配存在效率低下的情況，難以形成快速反應和高效協同的撲救體系。這不僅延誤了最佳撲救時機，還可能導致資源浪費或配置不當[3]。最后，部分地區的應急預案更新滯后，未能充分適應新技術的發展和森林火災的新挑戰。尤其是在火災復雜性和不確定性不斷提高的情況下，缺乏動態調整和優化的預案難以有效指導撲救行動。這些問題表明，在森林火災撲救協同機制方面，需要進一步加強信息化建設，完善跨部門和跨區域的協作機制，并加快應急預案的動態更新，以提升綜合撲救能力。

（三）協同機制的創新路徑

為提升森林火災撲救的協同能力，應著力從多個方面加強體系建設。首先，建立綜合信息平臺，通過云計算技術整合火災監測、資源調配和決策支持等關鍵信息，實現多部門間的共享與實時協作，提高信息流轉效率。其次，優化資源配置模式，建立動態資源調配機制，根據火情等級合理分配消防力量和設備，確保資源的科學、高效利用。再次，應進一步加強跨區域聯動，在重點林區設立區域性聯合指揮中心，統籌火情監測、力量部署和火災聯防聯控工作，提升跨區域協作水平。最后，推進常態化的培訓與演練，模擬不同火災場景，提升各級人員的協同作戰能力和應急反應水平，從而增強撲救工作的整體戰斗力。這些措施的綜合實施，將為森林火災防控體系注入更強的韌性和活力。

三、數據分析與案例研究

（一)背景與火情

2017年5月2日12時15分，內蒙古大興安嶺畢拉河林業局某林場發生特大森林火災?；馂囊蚬茏o站司爐工傾倒燃燒剩余物殘渣所引起。由于植被干枯、氣溫較高，加之風力較大且風向不定，火勢迅速蔓延。初期過火面積迅速擴大，至5月5日火場面積已達1.15萬多公頃，給撲救工作帶來了巨大挑戰。由于火場位置偏遠，地形復雜，通信信號和交通條件受到限制，初期撲救工作面臨多重困難。盡管當地迅速調動相關力量展開撲救，但強風、干燥天氣以及火場的復雜條件導致火情一度失控。面對如此惡劣的環境，撲救隊伍需要克服高溫、濃煙和復雜地勢等挑戰，盡全力保護林區及周邊人員的生命財產安全。

(二)協同機制介入

1.信息共享

在此次森林火災撲救過程中，信息共享發揮了重要作用。通過建立統一的火情信息平臺，火災監測數據得以實時整合并共享至各相關部門。這種信息同步機制確保了火情信息能夠快速傳遞，各部門能夠及時了解火災發展情況及撲救進展，從而實現高效協作。火情監測數據的精準性和實時性為撲救指揮提供了有力支撐，減少了信息滯后對決策和行動帶來的不利影響，為科學調度資源奠定了基礎。

2.資源調配

在撲救行動中，資源調配的高效性是決定撲救成效的關鍵。在此次火災中，迅速啟用了多架次的直升機滅火，用于高空灑水和火線壓制，為地面撲救爭取了寶貴時間。同時，地面調集了近萬人次參與撲救，包括專業撲火隊伍和地方應急力量。空地協同作戰的模式充分利用了航空力量的快速響應和地面人員的近距離作業優勢，提升了整體撲救效率，遏制了火勢的進一步擴散。

3.決策支持

決策支持系統為此次撲救提供了重要技術保障。通過火場監測數據的實時采集與分析，智能化火情研判系統能夠精確預測火勢蔓延方向及速率，為指揮中心制定撲救方案提供科學依據。在系統建議下，撲救隊伍合理布置火線攔截點，調整作戰策略，有效阻止了火勢向重點區域擴散。這種基于數據分析的決策模式，不僅提高了撲救效率，還顯著降低了人員和資源損耗。

（三）結果與分析

1.響應時間大幅縮短

在此次撲救行動中，通過優化協同機制和提升調度效率，響應時間縮短至3小時，比傳統機制快約1.5小時。這一改進得益于火情信息共享平臺的高效運轉，各相關部門能夠在火情初發階段快速獲得準確數據并立即展開行動。響應時間的縮短顯著提高了撲救的及時性，為遏制火勢蔓延贏得了寶貴時機，減少了火災對森林資源和周邊區域的威脅。

2.火災控制面積顯著減少

通過精準決策支持和高效資源調配，此次火災的控制面積減少至1200公頃，大大低于傳統撲救機制下的平均值。航空和地面力量的緊密配合，加之動態調整的撲救方案，有效阻止了火勢向更大范圍擴散。對火場范圍的快速控制不僅減少了林區損失，還降低了撲救成本，為后續的災后恢復工作創造了良好條件。這一成果彰顯了現代化撲救技術和科學指揮的重要作用。

四、未來發展方向

(一)智能化與數字化融合

森林火災防控工作正逐步邁向智能化與數字化。通過推進5G、大數據與人工智能技術的深度應用，可構建覆蓋全面的智能監控與決策系統。5G技術的高速通信能力使火情監測數據實時傳輸成為可能。大數據分析能夠精準預測火災發展趨勢，而AI技術提供了火情研判與優化決策支持。這種多技術融合的模式，不僅提升了火災預警和撲救效率，還為森林資源的保護提供了堅實保障[4]。

（二）生態修復與火災管理結合

在森林火災撲救工作中，除了及時控制火災外，還應加強火災后的生態修復工作。因此，研究火災對生態系統的長期影響，評估其對生物多樣性、水土保持和空氣質量等方面的損害，成為重要任務。同時，探索預防與恢復相結合的策略，制定科學的生態修復方案。通過恢復受損生態環境，提升森林的自我恢復能力，不僅能減少火災的后續影響，還能為未來的火災防控提供更加堅實的生態基礎。

（三）國際合作與經驗共享

加強國際合作與經驗共享是提升森林火災撲救能力的重要途徑。通過借鑒其他國家在火災監測、資源調配和撲救策略等方面的成功經驗，可以為本地防控體系提供有益參考。同時，積極參與國際技術交流與合作，引進先進的監控設備和管理理念，有助于彌補自身短板。通過全球化的合作與實踐，不僅能夠提升森林火災的應對能力，還能為保護全球生態環境作出積極貢獻。

結語

森林火災撲救技術與協同機制的創新是保障生態安全的重要手段。隨著火災發生頻率和復雜程度的增加，僅依靠傳統手段難以滿足現代森林火災防控需求。通過引入先進技術，如5G、大數據、無人機與人工智能，可以實現精準監測、科學決策和高效撲救。同時，優化協同機制，建立統一的信息共享平臺和跨區域聯合指揮中心，有助于提升資源調配效率和多部門協作能力。未來，火災防控工作應更加注重技術與機制的深度融合，推動動態資源調配、智能決策支持與常態化演練的全方位發展。通過構建高效的撲救體系，不僅能夠顯著提升火災應急處置能力，還能減少生態環境損失，促進森林資源的可持續利用，為生態文明建設和生物多樣性提供堅實保障。

參考文獻

[1］國家林業和草原局.中國森林火災防控報告[R].2023.

[2]劉偉，張強.基于無人機技術的森林火災監測研究.林業科學[J].2022，58(04）：45-50.

[3]王敏.森林火災撲救中的協同機制研究.應急管理學報[J].2023，3(02):22-29.

[4]Smith J，Brown R. Innovations in Wildfire FightingTechnology[J]. International Journal of Wildfire Re-search.2023，19(03），120-135.