关于无人机在森林防火监测方面的探究

关于无人机在森林防火监测方面的探究

发表时间：2018-05-30T10:18:17.850Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：原延军

[导读] 经过前文所谈，我们不难发现，在现阶段的森林防火技术当中，无人机技术大有可为，其可以使用空中巡视功能来全方位监控火场信息。

国家林业局北方航空护林总站

摘要:将无人机应用到森林防火工作当中，最为重要的作用就是能够实现无人驾驶的情况下完成信息的勘测。本文针对无人机在森林防火工作当中的应用情况进行了分析，结合现阶段无人机应用的实际情况总结了未来一段时间内无人机应用发展趋势，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

关键词:无人机系统森林防火监测指挥数据资源处理

在我国的自然资源当中，森林有助于调节气候和保持水土，并且还有一定的经济价值，是林业发展的必要基础，所以是非常重要的一个类型。但森林也非常容易发生火灾，一旦出现火情就会迅速蔓延，这就需要我们做好防范工作，减少火灾发生的可能，积极采取有效手段来避免火情的蔓延。在过去一段时间内，我们一直采用人员巡视的方法来进行火灾的监测，这种方法效率低下，卫星林火监测又受卫星过境时间的限制，也无法全面掌握火势的发展情况。无人机在这项工作开展的过程中可以起到很好的效果，本文针对其应用情况进行了探讨。

一、无人机技术在森林防火中的应用

（一）无人机在空中巡视中的应用

无人机系统由飞行器和地面控制系统两部分组成，能够在自动或半自动控制模式下，完成飞行任务，对目标区域进行侦查或监测。无人机系统综合利用远程遥感技术、GPS技术、数字传输技术、无线通信技术等，能够将飞行过程中采集到的各种信息数据、图像资料传送给地面控制站。无人机系统在森林防火中的应用可以弥补传统人工巡视的不足，快速、全面的获取森林防火信息，降低火灾发生几率。在无人飞行棋上安装有高分别率摄像机、红外线仪等先进设备，能够进行高清图像采集，并对采集到的影像资料进行实时传输。而且无人机的发射、回收操作简单，控制方便，可以有效降低森林防火的工作负担，帮助工作人员快速掌握森林防火信息。

与有人机比较，在森林防火工作中无人机不需要太多人的维护，只安排几个人就可以进行日常的工作。而且，与有人机相比，无人机的适应性更强。无人机有利于适应我国林业行业中比较复杂的工程环境，有利于工作人员更加深入到无法到达的偏僻和复杂的有潜在危险的地区，开展侦查工作。无人机更有利于部署，易于组装、拆卸、运送和部署。需要的成本较低，有利于大面积的购置和部署材料。这是无人机在森林防火工作中应用重要原因之一。另外，在森林防火监测和预警体系中，可以指派一支消防队伍，将无人机在空中获取的火情图像及时地传输到接收体系中。

（二）无人机在火灾扑救中的应用

森林火灾的火势蔓延速度极快，通常发现时已经覆盖较大范围，在火灾扑救过程中，地面观测无法掌握火灾发展趋势。传统的载人飞机受飞行高度所限，并且火场的小气候非常复杂，观测人员也无法清晰观察火灾情况，而且在火场上空飞行具有较高的危险性。无人机系统在森林防火中的应用可以很好的解决这些问题，不仅没有安全方面的顾虑，而且可以通过机载设备采集到清晰的火场画面资料。通过微波通信、北斗卫星通信，将火场资料传输给地面控制站，为火灾扑救的组织决策提供依据。在无人机的支持下，指挥部门可以高效部署火灾扑救工作，并为救援人员安排安全的撤离路线，提高火灾救援工作的安全性和合理性。

（三）无人机在循环监测中的应用

无人机系统在森林防火监测中也有重要影响，通过控制无人机的飞行轨迹，使其在固定范围内进行巡查，可以实现对目标区域的24h循环监测。随时发现森林火灾险情，精准报告起火点，可以提高火灾救援的反应速度，在第一时间制定救火方案，并组织人员实施救援，防治火势扩大。地面控制站的工作人员只需要为无人机设置好飞行参数，就可以在控制站实现对森林防火系统的全方位监控。无人机在巡查监测过程中，会随时将目标区域的监测资料传回地面控制站，并由计算机系统辅助分析火灾隐患。当出现火灾疑似区时，还可以控制无人机进行近距离精准勘测，从而做到及时发现火灾隐患、及时排除隐患，避免发生森林火灾。

二、无人机应用在未来的发展

（一）处理数据资源

现在很多地区都已经采用无人机设备来开展森林防火工作，森林防火能力得到了很大的提高，所以现在如何应用无人机技术来开展森林火灾的防控工作已经得到了世界各国的重视。其实当下的无人机应用仍然还有较大的空间可以发展，换而言之就是现有的无人机技术仍然不够完善。举例来说，数据处理能力对于森林防火的监测工作是非常重要的，如果数据处理能力达不到相应的标准则会给防火灭火的效率造成严重影响。这就需要我们积极鞥更新终端设备，保证其信息处理能力能够应付每个阶段的工作，并且结合无人机配件中所具备的特征来固定引擎，不断完善数据传输技术，进而让效率得到提高。

（二）关于指挥系统的发展应用情况

总体上来说，现在的无人机指挥体系已经具有了较高的成熟程度，但我们仍然需要提高指挥系统和数据之间的适应性，这样才能保证其发挥出应有的作用来，举例来说，在传输图像资料的过程中，也应该结合自身的实际需求来判断资料价值，这样才能有效控制资料的质量。所以我们应该在应用过程中，结合森林资源自身所具备的特点来开展设计，保证无人机能够随时在监测区域之内活动，避免出现资源浪费的情况。另外也要结合当地的地理环境和气象环境，来针对无人机应用当中的要点进行细致分析，最大程度上提高无人机应用的效率。

（三）整合监测功能

总结起来，现阶段森林防火当中无人机应用仍然在下列几个方面存在问题：首先在执行任务的过程中，如果无人机出现了故障，其是无法实现自行调整的，一旦坠机，监测工作就会终端；其次无人机并不具备较好的抗风能力，升降技术仍然存在问题，这也就导致了其无法长时间巡航；三是目前的数据采集精度还有待提高。因此，应针对这些问题，对无人机基础飞行功能和监测功能加以完善。目前无人机在军事领域的应用及研究发展较快，应积极借鉴军事领域的研究成果，解决无人机续航时间短的问题。积极研发新的机身材料，降低无人