关于无人机在森林防火监测方面的应用

齐 贺

一、无人机技术

无人机的应用技术，即根据森林防火的需要搭载相应的设备，比如高清CCD数码相机、多光谱成像仪、红外扫描仪等，具有成本低、能源消耗少的特点，尤其是具备多功能可重复使用等技术优势，减轻了人员风险，节约了人力、物力。近年来，无人机遥感技术不断进步，并在多领域取得了突破性的发展。无人机遥感的高时效、高分辨率等性能优势备受使用者的青睐，这大大扩大了应用范围和用户群，具有广阔的应用前景。无人机遥感在森林调查中主要应用在林火监测工作中。无人机加载相应的遥感设备，可以实现对林区的全天候监测，及时进行火情预警、报告火情信息，以便及时展开行动，将财产损失和人员伤亡降到最低。

对于可疑区域，地面控制人员通过遥控无人机的飞行状态和改变飞行轨迹，对目标区域进行详细侦查。对已经发现火情的地区，要部署无人机进行实时监控，森林消防部门迅速组织灭火队伍，提高灭火效率，减少人员伤亡，减少财产损失。例如作为微型无人机的多轴飞行器，它利用多个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行，它的重量较轻，不受较大机翼的限制，具备自主起飞和降落的优势。多轴飞行器利用相应的机载遥感设备使图像显示在计算机上，通过识别系统确定是否为火点，并进行精确的火点定位。多轴飞行器技术迅速发展，小存在过多技术壁垒和限制，将它应用于森林防火中，可以及时获取火场信息，将林火的发展动态实时传回地面控制系统中，为地面扑火指挥提供可靠信息。

二、无人机系统在森林防火的应用

得益于图像传输数字化、GPS技术、遥感技术和视频实时传输技术等的快速发展，无人机系统在森林防火方面的应用得以实现，且无人机系统以其绝对的优势，弥补了传统的森林防火方式的不足。它能够广泛应用于森林火灾发生前的火灾监测、预报，火灾发生时的预测、扑救和火灾后的评估等方面的工作中，有效提高了森林防火信息获取的速度和精确度，大大缩短森林火灾扑救的过程，节约人力资源的投入。

1、无人机对森林防火区域监测巡视

无人机的组成构件使用的都是非常先进的设备，主要有摄像设备、前视红外线仪器、分辨率比较高的相机等，其在应用的过程中可以对森林的情况进行拍摄，并且可以将拍摄到的图像传输到林业部门的监控中心，实现对森林中各个区域情况的掌握和监控。森林防火人员通过清晰的图像可以对火灾发生的情况进行精准的掌握，并可以针对性的采取灭火措施。而且无人机可以在空中快速的完成森林防火区域的巡视工作，在夜晚也可以使用红外线仪器来进行监测。无人机的起飞和回收的方法非常简便，对应用环境没有过多的要求。

2、无人机可以火灾上空作业

传统的载人飞机在火灾发生时，由于烟雾比较大，不能近距离的观察和掌握火灾发生的具体情况，而且很容易在观察的过程中发生危险，对观测人员的生命安全造成威胁。而无人机在使用的过程中就不用考虑这方面的问题，其可以利用自身的优势进入火灾发生的区域进行监察并利用摄像设备将拍摄到的信息传输到地面的防火监控中心，让森林防火消防人员可以实时掌握火情和火灾的蔓延情况，及时作出正确的扑救决策，减少火灾对森林资源造成的损失。

3、无人机能够24 h不间断监测火情

在森林火灾发生时，无人机可以二十四小时连续进行火灾的监测工作，及时做好预警工作，并且将起火点的位置报告给地面的工作人员，可以在火灾发生的初期进行火灾的扑救工作。无人机在使用的过程中可以根据工作人员的需求进行指定区域的巡视工作，工作人员提前设好无人机的飞行轨迹，这样无人机就可以沿着飞行轨迹将所拍摄到的图像信息传送到地面的监控中心，并由监控中心传输给地面的工作人员。如果工作人员在观看影像的过程中来发现森林中的火灾隐患，可以使用遥控设备来指挥无人机的飞行轨迹，对指定地区进行进一步的监察和巡视工作，无人机在进一步的巡视工作中可以将更加清晰的影响传递给地面的工作人员，让工作人员作出更加准确的判断。

4、无人机辅助科学扑救指挥

无人机能监测火场上空的火情动态，扑救指挥部门利用无人机反馈回来的资料信息，迅速高效组织和部署扑救工作，及时通知消防人员，合理有效地制定人员撤离火场的路线，最大限度保障扑救人员的安全，使扑救指挥工作及时、有序、合理、科学地进行。

三、无人机系统在森林防火中发展

当今社会是一个信息高速发展的新时代，世界各国都对无人机研究、发展和应用也越来越重视。我国在重视无人机在军事领域发展的同时，还坚持无人机军民结合的发展道路，带动民用无人机的发展，尤其是在森林防火方面，无人机以其独具的优势得到一定程度的推动和发展。但我国无人机系统在森林防火方面，还处在初始阶段，没有形成规模，其中还存在着无人机升级技术不够完善、抗风能力差、监测图像精度有待提高等方面的技术问题。但相信随着相关科研的投入不断加大，研究的不断深入，无人机不但在森林防火方面的应用会更加广泛，技术更加成熟,发展前景相当乐观。

将无人机部署到人、车无法到达的偏远地区，这样可以及时发现森林火情，迅速掌握林火态势和各种需要的信息。作为现有林业监测手段的有力补充，无人机能做到“快、全、细”，以争取侦查工作的主动权。无人机显示出有人机无法比拟的优越性，在森林防火监测中必将被广泛应用。