無人機系統在森林防火中的應用優勢及優化對策

司 勇

（塔河林業局，黑龍江 塔河 165200）

將無人機系統應用在森林防火監測中，有助于提早發現森林火情，及時掌握火情信息，迅速部署防火力量，變有災為無災、變大災為小災［1］。為了達到自動預警的目的，對森林進行全面監測，提高防火、救災的能力，減小森林火災造成的危害，加強對無人機系統的研究及應用勢在必行、刻不容緩。

1 森林防火工作的難點

1.1 火情不易被控制

林區地勢崎嶇，不利于人員和設備進入，一旦發生火災，火情不易受控制。一般情況下，春季是森林火災發生概率較高的季節，原因是森林內比較干燥，且風力較大，火災發生后，火源借助風力會迅速在森林內蔓延，強風和干燥的林木對火情的控制具有不利影響。通常來說，森林火情在初始階段易被控制，但由于缺乏良好的檢測工作，火情發生后，相關工作人員并不能在第一時間內獲取火災信息，從而導致失去最佳滅火時間。火勢形成規模后，實際的滅火工作將會受到嚴重阻礙。火災發生后，會對森林資源造成嚴重的損失，森林防火部門要加大監測力度，盡量減少損失。

1.2 火災隱患不易被發覺

1.2.1 巡查路線不夠全面。森林防火工作需不斷對其進行巡檢，以保證第一時間發現火情，并做出及時處理，從而有效提升森林防火工作效率。路線規劃是巡檢工作的關鍵，森林的面積較大，林內沒有可行進的道路，設備的使用不夠方便，實際的檢查工作效率不高。規劃巡檢路線需根據森林的實際情況進行，部分森林的巡檢路線在制定過程中，相關工作人員并未深入到實地考察，從而導致路線規劃不夠合理，降低了巡查工作效率。另外，巡查路線長期不被更新、巡檢工作區域形式化，同樣制約著防火工作的實效性。森林防火檢查，需保證具有全面性，如果檢查工作不能對森林進行全方位的檢查，則檢查工作將會失去意義［2］。目前，受技術、設備、路線、管理機制、人員素質的影響，實際的巡檢工作具有較大的難度。

1.2.2 巡查時間不夠充足。由于無法確定火災的發生時間，因此，要不間斷地對森林進行防火檢查，避免火情發生后森林消防系統不能及時采取合理的應對措施。部分森林保護區的巡檢時間不夠充足，火情發現的不夠及時，對森林防火工作的開展具有較大的阻礙。長期的森林巡檢工作對森林消防系統的壓力較大，受人員數量、技術裝備影響，難以對森林展開不間斷的安全巡檢。

2 無人機系統在森林防火中的應用優勢

2.1 可以減少人員傷亡

無人機系統最大的優勢是可以減少人員對防火工作的直接參與程度，進而有效減少森林防火工作人員的傷亡情況。隨著科學技術的不斷發展，無人機系統也得到了優化升級，目前的無人機系統不僅可以進行森林火情監測，而且可以一定程度上參與滅火工作。提高無人機在森林防火中的應用率，可以有效降低人工滅火或巡檢工作的危險性。森林火情的發展具有不可控性，火災的危險程度較高，當火勢達到一定程度后，需及時將工作人員撤出火場，以避免發生人員傷亡，如果工作人員撤出時間不及時，則相關工作人員的安全將會受到極大威脅［3］。導致撤出不及時的原因是對火情的發展未做到有效監控，而利用無人機技術則可提升工作人員對火情的預判能力，對滅火工作具有極大幫助，同時還可降低滅火危險性。

2.2 有助于控制火情

無人機處于高空，能夠更加直觀地對火情進行判斷，將無人機系統應用到滅火工作中，有助于火情的控制。森林火災發生后，其火勢通常較大，直接對火源進行撲滅，實際難度較大，對火災走勢進行判斷，然后在安全區域設置防火帶，可以有效減緩火災的蔓延，對滅火工作具有重要意義。而無人機可以對火勢進行準確的判斷，可為滅火人員提供準確的參考，因此將無人機應用到滅火工作中，可以有效控制火情。

2.3 對經濟發展做出貢獻

將無人機應用到森林防火監測工作中，不僅有利于維護林業安全，也會給經濟與社會的可持續發展帶來巨大效益。利用多軸飛行器既可以大大減少支出，降低成本，也可以降低森林火災的發生概率，保護大批森林資源，進而惠及百姓。降低防火成本、提升林木安全等，可以在一定程度上為經濟發展做出貢獻。

3 加強無人機系統在森林防火中應用的對策

3.1 不斷加強無人機技術研發

3.1.1 硬件系統研發。森林發生火情后，火勢會迅速蔓延，其溫度會迅速提升，且高溫炙烤空氣，空氣密度會下降，因此熱氣會上升。而無人機的主體材質為塑料，塑料在高溫下會發生形變，內部的電子元件也會受到影響，無人機的可靠性將會受到巨大影響。因此，相關研發部門要加強無人機的硬件研發。無人機系統的硬件設備主要有螺旋槳、監控探頭、機身、信號收發裝置等，對無人機的硬件設備進行改進，不斷將新型材料應用其中，保證無人機具有耐高溫的特點，可提升無人機在惡劣環境中的生存概率［4］。

3.1.2 軟件系統研發。軟件系統屬于無人機的核心組成部分，無人機在對森林進行火情檢查時，需對大量的數據進行計算，還要將信息傳輸給地面接收組。如果軟件系統發生故障，無人機則不僅無法向地面傳回有效信息，而且自身也將失去控制，巡檢工作將無法得到保障。軟件系統的研發需專業的技術人員進行，開發過程中要結合實際的防火需求，避免軟件系統與實際工作發生沖突。軟件研發完成后，要對其進行反復的試驗、測試，找出系統中的漏洞，并及時對漏洞進行修復，以保證無人機軟件系統具有良好的穩定性，可以為森林防火工作提供重要的保障。

3.2 森林防火系統與無人機生產商應建立良好的合作

進行無人機研發，需要大量的資金支持，如果研發出的產品不符合市場需求，則無人機的銷量會大幅度下降，生產商將會受到打擊導致無人機系統的應用陷入困境。為有效改善以上情況，無人機生產商要和森林防火系統建立良好的合作關系，生產商在進行無人機研發時，應與森林消防系統保持緊密的聯系，以保證無人機的各項功能符合消防需求。建立合作關系后，雙方可以共同承擔研發費用，同時消防系統在采購無人機時可以成本價購入，進而大幅度降低無人機的使用成本。

3.3 加強無人機隊伍建設

無人機的使用需要組建專業的管理小組，以保證該系統可以真正發揮出防火、滅火的功效。建設無人機團隊，政府部門應充分發揮自身作用，協助一些相關部門積極開展無人機隊伍建設、人員培訓、制度建設等工作，迅速形成生產力，從而為森林防火、氣象監測、資源勘查和監測等提供有效服務［5］。無人機團隊的組建，不僅要保證人員數量，而且要保證人員素質。進行森林火災預防需保持全天應急狀態，為保證團隊的工作效率，需實行倒班制，人員數量充足是實行倒班制的基礎。另外，還要定期對相關工作人員進行考核，以此提升相關人員的危機意識，從而對自身素質進行不斷強化。

3.4 制定完善的無人機管理系統

先進的設備和優秀的人才是開展無人機防火工作的重要保障，但若沒有完善的管理制度，所有的要素將無法得到有效融合，防火工作將會出現混亂，無人機應用效果也將會大打折扣。為保證無人機系統可以更好地應用于森林防火工作中，需相關單位根據實際防火需求制定科學的管理制度。管理制度可為無人機應用提供行為準則，對此，要保證管理制度中的各項條款具有實用性，在制定過程中需大量吸取無人機操作員的意見，同時管理制度還要根據無人機的發展進行優化調整，以保證管理制度能夠始終具有合理性［6］。

4 結語

無人機檢測系統的應用，可以有效提升森林防火工作的質量和效率，對經濟發展具有重要意義。將無人機部署到人、車無法到達的偏遠地區，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。對此，相關部門要不斷加強對無人機的研發力度，保證無人機系統能夠得到快速的更新，從而更好地應用于森林防火工作中。