森林火灾应急处置技术体系构建

彭徐剑，吴志伟

(1.南京森林警察学院，江苏 南京 210023；2. 江西省自然灾害监测预警与评估重点实验室，江西 南昌330022；3.江西师范大学 地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，江西 南昌330022)

1 引言

应急处置是指应急管理保障系统根据指令，执行处置预案，迅速组织人力物力，动用各类资源对突发事件进行处置，同时应及时预测和判断处置效果，并及时调整和完善处置动态，以防止意外突发连锁反应发生[1]。森林火灾具有突发性强，破坏性大，处置救助极为困难等特点，不仅造成人民生命财产巨大损失，也对生态环境造成巨大破坏[2]。提升森林火灾应急处置能力特别是灭火救灾应急能力刻不容缓。

目前一些发达国家已经拥有较完善系统的森林火灾应急处置体系[3]。而我国森林火灾的应急处置体系仍然不完善，保守的森林火灾应急处置模式还没有突破，存在处置资源分散割裂，新技术应用不足等短板。特别是解决关键技术(如火场要素采集技术、通信技术、扑救技术、无人机遥感技术等)与森林火灾应急管理有机结合的问题，是完善我国森林火灾防控工作的迫切需求，对保障森林资源和人民群众生命财产安全具有重要意义。

2 森林火灾应急处置面临的主要技术问题

火灾应急处置体系可以分为森林火场要素采集技术系统、森林火场通信技术系统和森林火灾扑救指挥技术系统等3个主要部分。目前我国森林火灾应急处置体系主要存在着以下几方面的问题。

2.1 通信和数据实时传输问题

目前森林火灾火情监测或信息报送可用的途径有卫星监测、飞机巡查、高山瞭望、地面巡护、群众报告等。获知火情后第一时间的信息报送至关重要，是森林火灾快速应急响应的第一步。我国大部分林区已有通信网络，基本能满足林区日常工作中的通信需求。但是，在通信盲区，当发生森林火灾时仅能使用卫星电话实现简单的语音通信，难以实现火灾现场的林火态势的视频及图像数据的实时传输，救援指挥中心无法实现室内和火场现场的人力、物力等资源的一体化实时指挥调度[4]。

2.2 应急处置信息系统建设问题

目前我国很多地区构建了集森林火灾预警、监测、扑救指挥调度、灾后处理等方面一体化的管理系统，包括森林防火业务系统、热点核查系统、林火视频监控系统等。现有系统和平台能够为森林防灭火工作提供服务，但也存在许多不足。例如，系统建设孤立，无法有效实现数据的互融互通；调度系统无法兼容多种多样的通讯设备(智能终端、无人机、智能头盔等)；视频监控无法与指挥扑救系统进行整合，无法在发生火灾及进行扑救时与指挥扑救系统共同指挥调度使用；火场现场缺乏与指挥中心实时互动(视频、语音、标绘、分析决策)的移动平台(森林防火智能终端)。

2.3 林火扑救问题

林火扑救资源和装备储备不足，导致在地形险峻、地势高差大的地区，一些消防车辆和大型装备无法第一时间抵达火场实施火灾救援。受航空救援能力限制，一些发生在偏远地区的火灾难以确定准确的火场位置。由于道路难行，扑救人员到达火点费时费力，亦导致错失最佳扑火时机。另外，一些林区防火公路网络、防火隔离带、储水池等基础建设落后，也严重制约了森林火灾的应急处置救援能力。

3 对策建议

3.1 构建空天地一体化森林火灾应急处置技术体系

空天地一体化在森林火灾应急处置系统中的应用，主要体现在火灾信息采集手段和补救手段的多样化。监控系统检测到火情后，根据火灾应急处置系统，收集火情要素并指挥扑救，可避免因数据源不完整、信息传递滞后等造成火灾扑救不及时。空地一体化应急处置系统需要集成火场要素采集技术系统、消防通信技术系统和消防指挥技术系统。火场要素采集系统采用卫星遥感、航空遥感和地面遥感，实现动态监测和多源遥感数据处理。综合通信系统采用卫星通信、自组网通信、光纤通信等。指挥抢救系统采用大数据综合处理和深度智能学习实现森林火灾综合指挥调度和科学决策支持。

3.1.1 森林火场要素采集系统

火灾现场要素采集是指实时接收来自火灾现场的数据和视频数据(包括火灾蔓延态势、救援资源布局、防火阻隔带等分布情况)，并将数据传输到指挥控制中心。结合大数据、数据库和数据挖掘技术、评价模型等知识，进行数据分析，为救援指挥提供依据。它分为以下三部分：天基、地面和航空数据采集系统。天基系统使用卫星数据来捕捉火场要素。地面系统采用传感器和视频监控等持续观察火灾现场情况，并将火灾现场画面传输至消防指挥部。此外，护林员实地勘察也是获取火情信息的一种方式。当护林员收集到火灾信息时，立即将火灾信息和照片发送到消防指挥部。

3.1.2 森林火场通信技术体系

通信系统关系到森林火灾的信息化水平。森林火灾发生时，风速风向变化迅速，任何延误和错误的火灾救援命令都可能会造成巨大的财产及生命损失[5]。现代通信信息技术系统，如人机空基平台、自组网、卫星综合通信、微波传输网等通信方式，实时远程传输图像和现场数据。运用现代多源火场通信技术，将图像、视频、文字等多源信息及时定向指挥中心准确传递，可用于传达消防指令，可快速部署安排[6]。相比传统的语音通讯功能，可以在最短的时间内完成信息获取，缩短指挥决策时间。

3.1.3 远程可视化指挥技术体系

利用便携式应急通信指挥设备，根据各终端采集和返回的图片、视频等信息综合部署远程指挥系统。可通过手提电脑或对讲机远程命令召开视频会议，部署应急救援资源和人力资源等的实时布设。具体而言，应急救援智慧系统需要整合救援的实时信息，根据火情组织人员，提供救援路线，确定救援方案。并且调度消防力量和消防物资现场布局。一旦明火熄灭后，组织部分人员留在火场，避免火场复燃。而且，通过应急救援指挥系统可以为最近的消防队提供到火场的最短路径及通往火场的主要道路和通行能力的信息，并提供防火隔离带的位置和赶赴现场的时间，以及火场的其他重要信息。

3.2 构建森林防灭火应急管理数据共享平台

森林火灾应急处置过程中的救援路线规划和重点防火资源的布置，都需要充分考虑当地林区的地形和地物信息。构建时空明晰的森林火灾应急处置数据管理平台尤为重要。可以借助现代地理信息技术手段，构建高精度的山路网和地形实景模型，将重点设防点和路网精准呈现，为森林火灾应急处置提供更高效实用的数据支撑。此外，要建设整合各部门数据和资源的信息平台，取代旧有的办公文件流转等数据共享方式，避免信息滞后和“往复式”应急救援指挥等问题[7]。

3.3 提升火灾应急处置装备

目前许多地方的森林灭火以地面灭火为主，主要灭火装备为单兵灭火装备和地面消防车。 然而，突发性和高强度森林火灾的频率正在增加。针对大型森林火灾，航空救援队伍的建设显得尤为重要。 但是，大部分林区的空中救援能力较弱。 加强和提高航空救援能力，如使用直升机进行空中救援、救援人员和物资运送、保持通信畅通等，都需要航空救援力量的支持。此外，航空救援技术有助于延伸指挥调度网络和救援范围，打通森林火灾应急救援的最后一公里。

3.4 优化森林火灾应急处置的职能管理体系

建立乡镇森林火灾应急处置指挥部，明确村委会、村民小组的职责和任务。制定可行的森林火灾应急预案和措施。例如，建立应急指挥调度中心，明确指挥员、救援队伍、保障机制和信息通报制度。配备应急救援物资，建设应急救援物资综合仓库。建立贴近实战的实战模式，按照应急预案，组织开展乡镇森林防火灭火演练，提高应急救灾实践能力和成员避险自救能力，以及提高应急救援队伍的执行能力。

3.5 制定完善的森林火灾应急处置预案

制定完善的森林火灾应急处置预案，明确森林火灾救援指挥部成员单位职责、森林火灾预警防范机制、森林火灾应急响应、森林火灾事后调查处置、后勤保障措施等。特别是在应急响应环节，首先要明确指挥部、指挥人员、指挥位置和联系方式。细化火灾应急处置过程中的每个环节，明确每个环节涉及的部门、采取的具体措施和具体的执行人。明确后勤保障单位、运输单位、消防现场供应人员和方式。只有应急预案充分、科学，森林火灾救援才能冷静决策，有效应对。