无人机系统在森林防火中的应用及展望

李华桔

[摘 要] 无人机系统结合远程遥控技术，可在森林防火中进行探测、收集、扑救等相关工作。本文从空中巡航、火灾扑救及日常监测等方面研究无人机系统在森林防火中的应用，并从资源整合、远程指挥、日常监测等方面探究无人机系统在森林防火中的应用前景。

[关键词] 无人机系统;森林防火;应用前景

[中图分类号] S762.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）11-66-2

随着时代的发展，科学技术不断更新和进步，科学技术逐渐被应用于日常生活的各个方面，如将无人机系统应用于森林防火工作中。森林防火对于保护国家森林资源及维护人民的生命财产安全具有重要意义，相比传统的预防及救援方式，无人机系统更安全、更科学，值得在森林防火中推广使用。

1 无人机系统在森林防火中的应用

1.1 无人机系统在空中巡航中的应用

无人机系统分为两部分：飞行器主体和地面控制中心，可以通过全自动或半自动控制开展飞行、监测、记录等任务。无人机系统依赖于远程遥感、全球定位系统（GPS）、数字传输、无线通信等技术，从而将无人机飞行过程中收集到的地表信息数据、图像影音资料快速准确地传送给地面控制中心[1]。无人机系统在森林防火中的应用，可以弥补人工监测的漏洞，更为快捷、全面地获得森林防火信息，更大程度地减少火灾发生概率。无人机系统上配有高分辨率摄像装置、红外线探测装置等高科技设备，能采集到高清地表图像，将采集到的图像内容进行快速实时传送，地面控制中心可以更好地了解森林资源动态。无人机系统的飞行、控制、收回操作十分简单、方便，防火工作人员可以快速掌握并应用在森林防火工作中。所以，无人机系统在空中巡航中的应用，可以有效减轻森林防火人员的负担，辅助工作人员快速准确得到森林防火数据。

1.2 无人机系统在火灾扑救中的应用

森林火灾通常是地表可燃物经过暴晒、干燥或人为不慎点燃引起的，蔓延速度快，因为地表植被覆盖广，发现时火势已经发展成较大规模[2]。在火灾扑救过程中，从地面无法进入火灾中心区域观测火灾发展趋势，传统的载人飞机进行空中指揮受到高度、风向、火势的多重影响，工作人员无法近距离观测火灾状况，并有一定的危险性。无人机系统在森林火灾扑救中的应用可以有效解决上述问题，有效保障人身安全，而且可以通过实施传输的图像清晰了解火灾受害区域的动向，通过科学分析预测火灾发展趋势，做到及时扑救、有效预防。无人机系统地面指挥中心也可以更为高效地进行救援工作的部署，针对实际情况科学规划救援队伍扑救及撤退路线，提升森林火灾救援工作的安全性。一些大型无人救援机也可在空中洒水配合灭火工作，真正做到安全、快捷、科学地扑救火灾。

1.3 无人机系统在日常监测中的应用

无人机系统在森林防火日常监测工作中发挥着重要的应用价值。通过地面控制中心对无人机的飞行轨迹进行合理规划，在特定的范围内可以进行24 h不间断监测[3]。第一时间发现森林火灾，精确地向地面指挥中心报告起火点，使救援速度更为迅速、救火方案更有针对性，有效控制火势范围，最大限度地降低森林火灾带来的环境破坏及人身安全威胁，避免更大范围的火灾发生。在日常工作中需要工作人员对无人机设置飞行区域轨迹，全方位立体监控森林变化情况。无人机系统在日常监测过程中可以随时将森林影像资料、数据分析传送到地面控制中心，从而做到精准监测，排除火灾隐患，避免大规模森林火灾发生。

2 无人机系统在森林防火中的应用前景

2.1 资源整合

从无人机系统的应用形势来看，无人机系统有更为广阔的发展空间。利用无人机系统实时获得影像数据资料、扫描结果等，对森林资源利用情况、气候等原因引发的火灾等都能做到有效的数据分析。升级引擎及系统，完善扫描系统、定位系统，使数据传输更顺畅，提高传输及数据分析能力，让工作人员及时了解森林状况，做到迅速防火，保护森林资源。

2.2 远程指挥

工作人员通过处理无人机系统传输资料，保留相关数据材料，进行下一步指挥，可有效提高工作效率。在未来无人机系统升级设计和应用中，工作人员应结合无人机系统传输的森林资源特点，有针对性地进行设计规划，保证无人机在各自的监测范围内有效利用资源，上传有效数据，尽量减少技术资源浪费。综合森林的地貌环境特点与气候变化特点确定无人机的应用范围，使其满足森林防火的工作要求[4]。地面指挥中心通过对无人机系统的控制，调整应对策略，提高无人机的应用水平，更有效地协助森林防火工作。

2.3 日常监测

目前，无人机系统在森林防火作业中的应用仍存在一些问题。首先，在无人机执行任务的过程中可能会出现故障，甚至导致发生坠机事故，从而致使监测中断。其次，无人机系统升降不稳定，受气候、火情影响较大，耐风能力较差，同时难以长时间续航。最后，无人机执行任务过程中，对于数据的精准采集有待提高。在未来无人机系统的应用中，应提升无人机的升降飞行能力、续航及故障监测能力、应对恶劣气候的稳定性及数据的精准采集功能[5]。可积极研发新型机身材料，减轻无人机自重，提升安全性能，整合目前监测数据，提升系统数据分析整理能力，针对不同地区的森林防火工作制订合理可行的监控方案，充分发挥无人机系统在森林防火方面的应用价值，降低森林火灾发生率。

3 结语

无人机系统在森林防火方面具有极高的应用价值。利用无人机进行空中巡航，可以准确定位火灾位置，与地面指挥中心密切联系，对工作人员的数据整合及远程指挥都极为有利。无人机系统在森林防火领域有良好的发展前景，应积极更新与推广，以便在森林防火作业中发挥更多的优势和作用。

参考文献

[1]齐贺.关于无人机在森林防火监测方面的应用[J].农民致富之友，2018（17）：175.

[2]郭昭滨.无人机航空护林在森林防火工作中的应用：以黑龙江省庆安国有林场管理局为例[J].防护林科技，2017（12）：65-66.

[3]李洲.无人机系统在森林防火方面的应用及其发展[J].花卉，2018（16）：246-247.

[4]王振师，周宇飞，李小川等.无人机在森林防火中的应用分析[J].林业与环境科学，2016（1）：31-35.

[5]邹明普，邹磊.无人机飞行管控系统的设计与实现[J].北京测绘，2015（1）：75-79.