基于智慧林业的森林防火方案研究

许嘉庆

(山东省淄博市张店区园林绿化服务中心，山东 淄博 255000)

森林火灾是一种破坏性极强的森林灾害类型，森林火灾的发生不仅导致大量的林木资源、林下经济资源被烧毁，对周围居民的生命健康、财产安全构成一定的威胁，还会直接影响到野生动物的栖息环境，导致水土流失、下游河流水质下降、大气污染等一系列问题。

针对森林火灾的主要特征以及具体危害，积极构建有效的森林防火体系，通过制度层面的完善及新兴技术的应用，提高森林防火工作水平，对于我国林业健康发展和生态文明建设具有重要意义。近年来，四川木里“3.30”、北京密云“3.31”、山西沁源“3.28”等火灾事故的发生，在不同程度上反映了现阶段森林防火技术体系缺陷以及防火监测预警系统的短板。积极探索森林防火具体特征，反思森林火灾事件中暴露出的问题，提出有效的解决建议，探讨智慧林业森林防火方案，对于我国当前的森林防火工作具有十分重要的意义。

1 智慧林业中森林防火方案的需求分析

在林区森林防火工作中，准确、及时地发现林区内的早期火灾，实现“打早”、“打小”等管控目标，是森林防火技术体系的核心问题。分析既往发生的森林火灾事故，完善、健全林区消防体系防火方案显得尤为重要。

1.1 现阶段森林防火存在问题

森林火灾中的人为火险率较高，虽然有严格控制进入林区人员携带火种、林区防火宣传等制度，但火灾隐患仍然十分突出；巡护压力较大，林区的防火宣传以及巡查工作主要依靠人工的方式进行，部分林区的面积相对较大，火灾风险的巡查难度较高；人工管控的难度大，虽然智慧林业的理念受到了高度关注，现代化科学技术逐步应用于林区的防火监管、防火巡查工作之中，但科技手段不足、新兴技术的应用未能充分发挥其作用的现象仍然比较普遍，总体管控效率偏低。

1.2 森林防火需求分析

针对上述问题，防火方案的设计者要明确智慧林业之下防火工作的客观需求，从立体化监测系统的构建、资源管理图的绘制、综合化管理平台的开发等角度入手，合理设计森林防火方案。

1)立体化监测网的布置能够有效减轻工作人员的巡护压力，借助林上火监测、地网监测与人网监测的协同运行，构建一体化、集约化的测控管理体系，最大限度提高林区火灾风险的巡查力度，减少森林的火灾风险。

2)林区设计的资源相对丰富，各区域的资源管理缺乏精细化、图形化理念，没有对各个区域的资源分布情况、火灾风险等进行精细化处理，会严重制约资源管理工作的开展。为此，决策者需要从如何实现精细化资源管理、准确落实各项管理举措出发，绘制资源管理“一张图”。

3)森林防火方案的应用涉及到若干不同类型的信息，各类信息的加工处理对防火方案的健全以及防火工作的布置有着一定的参考价值，为了保证信息的及时共享以及综合化管理的实施，相关技术人员有必要结合当下林区防火工作的实际情况，积极开发综合化管理平台。管理平台的研发需要重视林区资源的综合化管理、防火物资的综合化管理、生态服务工作的开展以及火情发生时的指挥调度等，重视各项业务的全面覆盖。

2 智慧林业森林防火方案

2.1 强化对智慧林业森林防火体系的架构

在智慧林业的条件下，要实现对林业资源火灾的有效防范，在进行防火体系架构的过程中先进行相应的体系构建。从信号采集、数据传输、电力供应和数据应用等多个角度来进行建设，确保对森林火灾隐患的全面监控和把握。

从信号采集角度来看，相应的工作可以通过进行高空瞭望系统、摄像监控系统等方面来完善，其能够实现对森林资源现状信息比较全面的把握；获取的信息通过有效的数据传输对信息进行反馈，为管理决策工作提供便利条件。实际工作之中通过对“5G”传输技术进行应用，将良好地保障数据传输的准确性和有效性；在供电系统的建设方面，可以对现有的风力发电技术和太阳能发电技术进行应用，这些能源具有较为显著的清洁性和便捷性特征，同时利用难度较低，可以为整个防火系统形成较为充足的电力保障；在完成数据采集以及传输之后，对数据的合理应用成为最为关键的环节。为了对数据形成有效的应用，相关单位通过对已经完成采集的数据转化为GIS应用，在出现火灾情况的时候，可以及时触发报警，实现对森林火灾有效扑灭，也可以通过对相关数据的智能化分析，在事故中出现之前实现提前预警的效果。

2.2 推进森林防火子系统建设

完成对智慧林业防火体系的整体架构之后，需要着重从各个子系统的建设入手，促进智慧林业防火措施的完善。

1)对目标林区的基本信息进行踏勘与调查，并在合适的位置进行报警装置的设置，在相关装置被触发的情况下，会自动将相应的信息采集设备启动，从而对火灾现场的实际情况进行拍照、录像等。为了达到对现场状况进行拍照与摄像的目的，还需要对视频巡检子系统进行建设。基于当前的互联网技术，进行远程巡检设备的设置，通过视频、电子地图等对远程自动巡检人员的位置、巡检状况等进行采集，实时地传输相应灾害发生的现场状况，为决策工作提供依据。

2)为了增强报警系统与视频系统的联动效率，进行两个子系统建设的阶段，可以从三个方面来进行整体工作的强化。第一，在报警触发点设置阶段应当尽可能选择较为关键的位置进行布置，同时采用较为可靠的技术手段，例如声光报警系统等，强化人员在面临具体灾害问题的安全性；第二完善报警视频设备建设，尤其是需要对现有的视频设备的更新，确保在实际使用过程中能够充分地发挥自身作用；第三，推进多级平台建设，保证在火灾发生的阶段能够实现对火灾现场的实时监测、出警和指挥工作。

3)在森林防火自信通建设过程中，也需要加大对当前的无人机技术的应用，通过依托无人机对火灾区域进行航拍的方式，增强自动巡护工作的全面性，在该技术之中也有必要在无人机平台进行红外热成像传感器的搭载，在巡航的同时对潜在的火灾隐患进行及时掌握，降低森林火灾风险。

2.3 强化地面防护工作

传统森林火灾防护工作过程中，地面巡航措施往往占据主导作用，地面巡护的开展主要依托人员、车辆、瞭望塔等手段来完成巡护。随着当前智慧林业技术的发展，相关的地面监测手段应用空间已经显著减少，但在实际的森林防火推进中，仍然需要注意这一措施的重要作用。

1)通过以人员和车辆展开的地面巡防，整体的巡护质量比较高，决策灵活性较强。因此在后续的工作之中可以结合现有的视频监测手段与人员和车辆的地面巡护手段，共同展开。在交通便利程度低、人烟稀少的地区可以进行视频监测手段作为主要的巡护手段，而对于交通通达性强的地区，主要采用人员和车辆来进行展开工作，从而降低整体的巡护成本，也能够充分地发挥出智慧林业在森林火灾巡护工作之中的作用。

2)瞭望台监测在传统的监测之中具有较高的地位，这一技术的缺陷在于受地理环境影响较大，且传统工作之中以人员为主要识别手段的方式误差较大，覆盖范围不高。针对这种现象，可以将当前已经成熟的视频监视及红外识别技术等整合到传统的瞭望台监测之中，增强准确性和覆盖面积同时能够减少对瞭望员的使用，降低巡护人员人身安全受到雷电、野生动物等威胁的可能性。

3 结论

森林防火工作的开展对林业的持续、稳定发展有着重要意义，在当前形势下，将新兴技术应用于森林防火工作，积极构建智慧化林业体系，具有一定的迫切性。近年来我国发生的数起森林火灾事故，深刻反映了现行防火体系面临的若干问题。明确人为火险、巡护压力以及人工管控等环节的重要性，逐步构建能够主动、及时发现早期森林火情，结合监测防控技术掌握的信息对火情进行准确判断，并在短时间内响应，避免火情成灾，是当前智慧林业建设以及森林防火体系完善迫切需要解决的问题。