无人机系统在森林防火方面的应用作用分析

苏云霞

摘要：森林面积广，安全隐患较多，如果产生严重火灾，不仅会造成森林资源损失，还会对周边居民的生活产生一定影响。在这一背景下，无人机系统逐渐引入到森林防火工作中，在出现火情时能够快速传递信息，方便工作人员深入到现场，并采取有效应对方案。因此，相关部门需要加强对无人机系统的科学利用，与森林防火要求进行有机协调，全面提高森林防火效果，凸显无人机系统的优势。

关键词：无人机系统；森林防火；应用作用

在森林防火工作中融入无人机技术时，需要和森林防火需求进行相互协调，制定针对性较强的技术应用方案，并且加强对无人机在森林防火中的投入力度，拓宽领域，科学使用无人机技术来为森林防火工作提供必要支持，真正实现无人机系统和森林防火之间的深度融合。

一、无人机系统在森林防火中的应用作用

无人机系统在森林防火中的作用既广泛又深远。首先，无人机系统可以拓宽传统森林防火的视野范围。过去，人们主要依靠人力巡逻和摄像头监控来发现火灾。然而，这种方式往往受限于人力和设备的局限性，无法实现全面覆盖。无人机系统的出现填补了这一空白，它可以搭载高清摄像机和红外传感器，全方位、高空俯瞰森林，及时发现火情。其次，无人機系统的作用在于其高效的火灾监测和报警能力。一旦无人机系统发现火情，它能快速准确定位并将信息传输给后方指挥中心。这种实时监测和报警能力大大提高了森林防火效率和处理速度，有助于及早采取措施遏制火势蔓延，保护森林资源。此外，无人机系统还能有效进行空中灭火。无人机可以搭载多种灭火装备，如喷水装置、泡沫喷射器等，直接对火源进行灭火。相较于传统的人力灭火方式，无人机能够在火源周围进行精确投放，避免人员进入危险区域，同时节省了人员和物资使用成本，提高了灭火效率。此外，无人机系统还能通过携带烟雾传感器，对烟雾中的有害物质进行检测，并及时传回数据。这一功能有助于判断火势的发展趋势和燃烧物质的种类，为灭火行动提供科学依据，提高防火工作的精准性和有效性[1]。

二、无人机系统在森林防火中的应用方法

（一）火灾监测预警

由于火灾发生之后，对人们的生活和社会经济发展影响较大，如何在火灾蔓延前期及时发现并给予应对，一直是消防部门及相关研究机构关注的焦点之一。然而，传统的火灾监测预警方法面临着许多挑战。传感器网络和人工巡逻的方式只能覆盖有限区域，监测范围有限。这些方法需要大量的人力物力投入，效率低下。尤其是在森林防火中，由于地形复杂、人力难以进入并实时掌握信息，火灾监测预警变得尤为困难。然而，随着科技的不断发展，无人机系统逐渐应用于火灾监测预警中，成为一种新的解决方案。无人机系统的优势在于其灵活性、高效性和全天候性，为火灾监测预警带来了前所未有的便利和效率。无人机系统能够迅速调度到火灾发生地点，并借助高清摄像设备捕捉火势的实时画面。这种实时的监测预警手段，不仅提供了瞬间准确的火灾信息，还能够帮助消防部门和救援队伍做出及时决策和部署，最大程度减少火灾造成的损失。同时，无人机系统还具备较强的机动性和飞行能力，能够在火灾蔓延区域进行低空巡航和多点监测。通过充分利用地形信息和火势传播特点，无人机可以精确判断火灾蔓延方向和速度，从而提供更准确的预警和分析结果。这种灵活的监测方式，大大提高了火灾监测预警效率和准确性。此外，无人机系统还可以搭载多种传感器和设备，例如红外线相机、气象仪等，通过实时监测空气中的温度、湿度、风向等指标，对火灾蔓延和变化进行全面分析。这样的信息采集系统，能够提供火灾监测预警多样化、全方位的数据支持，更好服务于火灾应对和防控工作。相较于传统的火灾监测预警方法，无人机系统在森林防火中的应用可谓是一次划时代飞跃。它不仅提供了高效、全面的信息采集手段，还能够通过实时画面和数据分析，提供准确的火灾预警和蔓延趋势分析，为消防部门和救援队伍作出及时决策提供有力支持[2]。然而，需要注意的是，无人机系统在火灾监测预警中的应用还面临一些挑战。比如，无人机的搭载能力、续航时间以及飞行安全等方面还需要进一步提升和完善。此外，无人机系统建设和运维成本也不容忽视，需要综合考虑经济性和可行性。火灾监测预警是保护人们生命财产安全的重要环节，而无人机系统在森林防火中的应用为我们带来了全新的解决方案。它不仅提供了高效、全面的火灾信息采集手段，更为消防部门和救援队伍提供了准确、实时预警指导，从而有效控制和减少火灾带来的损失。

（二）火灾情况侦察

火灾情况侦察一直以来都是消防救援工作的重要环节之一。然而，在传统的火灾侦察中，常常由于火势迅猛、环境复杂等因素，导致侦察工作难度倍增，甚至会给救援人员的生命安全带来威胁。然而，随着科技的不断进步，无人机系统在森林防火工作中的应用逐渐成为解决火灾情况侦察难题的一种有效手段。无人机系统以其高度灵活、高效准确的特性，为火灾侦察工作开展提供了便利。首先，无人机系统利用其高度自主的飞行控制能力，能够在火场附近进行低空飞行，观察并记录火焰燃烧情况、烟雾弥漫范围、火源位置等关键信息。相较于传统的人工侦察方式，无人机系统不仅能够快速、全面获取火灾现场信息，还能够避免人员进入危险区域，保障救援人员安全。其次，无人机系统在火灾侦察中所搭载的高清摄像设备，能够捕捉到更为清晰、具体的画面，提供给指挥中心或救援人员参考。这些画面可以帮助指挥人员更好了解火场情况，制定合理的救援方案；能为救援人员提供实时的目标定位，提高救援行动的准确性和效率。此外，无人机系统的应用还可以通过热成像技术，实时检测火场周边地区的温度分布情况。通过分析火焰附近的温度变化，可以更准确判断火势发展趋势，及时采取相应灭火措施，有效遏制火势蔓延。然而，无人机系统在火灾侦察中的应用也面临一些挑战。首先，对无人机系统的操作技术要求较高，需要专业人员进行操作和控制，才能确保其稳定运行。其次，无人机系统的续航能力和飞行高度有一定限制，需要针对不同火灾情况进行灵活调配[3]。最后，无人机系统在火灾侦察中的应用还需要加强数据处理和分析能力以及与指挥部门的信息共享与联动，确保侦察结果能够及时准确传递给救援人员。无人机系统通过高度自主的飞行控制能力、高清摄像设备和热成像技术应用，为火灾侦察工作提供高效准确的数据支持，同时也保障了救援人员的安全。然而，无人机系统应用还需要不断完善和创新，以应对不同场景的挑战与需求。

（三）火灾余火监控

火灾余火监控一直是森林防火中的重要环节。过去，人们往往依靠巡逻队员目测和实地勘察来进行监控，但这种方法存在着诸多弊端。巡逻队员的视野有限，很难辨别火场内部的细微燃烧情况，而且火场环境复杂危险，存在着一定的安全隐患。因此，如何通过先进的技术手段提高火灾余火监控精度和效率就显得尤为重要。随着科技的不断进步，无人机系统逐渐应用于森林防火工作，为火灾余火监控带来了全新解决方案。无人机作为一种高度机动、灵活多变的空中平台，可以通过搭载各类传感器和摄像设备，实时获取火场关键信息，为监控人员提供宝贵的数据支持。

首先，无人机系统可以通过红外摄像技术，精准探测火场内部的余火燃烧情况。红外传感器能够感知到火焰所释放的热能，即使是微弱的燃烧也能被准确探测到。与传统的巡逻方法相比，无人机红外监测技术可以极大提高监控精度和效率，从而及时发现和防止由余火引发的再次燃烧事件。其次，无人机系统还可以借助激光雷达等传感器，对火场周边环境进行三维建模。通过获取火场周边地形、植被和其他地貌信息，無人机可以帮助监控人员更好了解火灾扩散趋势和可能引发的隐患。这种基于数据分析方法能够更加准确预测火灾蔓延方向和速度，为火场指挥员提供更科学的决策依据。此外，无人机系统还可以配备气象传感器，实时监测火场周边风向、风速和湿度等气象要素。这些气象数据对于火场控制和预警具有重要意义，能够帮助防火指挥部更好制定灭火策略和调配资源。通过无人机的快速响应能力，监控人员可以及时获取气象变化最新情报，从而更好把握灭火时机和方向。除了以上技术手段，无人机系统还可以通过视频传输设备，将火场的实时画面传回指挥中心。这种监控方式能够扩大监控人员视野，帮助他们全面掌握火场动态情况。无人机在空中飞行时，可以利用高度优势，俯瞰整个火场，从而发现隐藏的余火和烟雾，提前预警火场可能发生的变化。这种远程监控方式不仅可以保障人员安全，还可以提高监控效率和准确性。无人机系统在火灾余火的监控中发挥着巨大作用，它不仅能够提高监控精度和效率，还能减轻监控人员的工作强度和风险[4]。

（四）灾情评估

灾情评估一直是灾害管理中的重要环节。尤其在森林防火中，及时准确评估灾情，对于制定应对措施、指导救援工作具有至关重要意义。随着现代科技的进步，无人机系统正在逐渐成为灾情评估的得力助手。无人机系统的应用可以分为两个方面：一是在灾害现场进行实时监视和数据采集；二是通过数据处理与分析，进行灾情评估和预测。传统的灾害评估方法往往需要人工进入事故现场，这不仅存在安全隐患，而且耗时费力。而无人机系统能够通过空中飞行，将灾害现场的全貌尽收眼底。它们可以配备高清摄像设备，通过拍摄高分辨率的照片或视频，准确记录灾害现场情况。此外，还可以通过搭载多光谱传感器，对灾区进行多角度、多波段的数据采集，获取更全面的信息。通过这些信息，可以实时了解灾害发生范围、程度以及可能的隐患，为后续救援工作提供参考依据。同时，无人机系统通过数据处理与分析可以进行灾情评估和预测。无人机采集到的大量数据需要经过专业处理与分析，以从中提取有用信息。首先，可以通过图像识别和目标检测算法，自动识别灾害现场状况，比如火源位置、烟雾扩散情况等。其次，可以结合地理信息系统（GIS）技术，对采集到的数据进行空间分析，绘制出灾情分布图，直观展示灾害范围和影响。最后，在利用历史数据进行分析的基础上，还可以运用机器学习和人工智能技术，建立预测模型，预测灾害发展趋势和可能的演变，提前采取预防措施。

除了实时监视和数据处理，无人机系统还具备其他一些优势。比如，无人机可以在复杂、危险环境中执行任务，比如在大面积燃烧的森林中飞行，或者在高温、高压、高辐射等环境中采集数据。同时，无人机具有灵活的飞行能力，可以低空飞行或垂直上升，以获取更全面的信息。此外，无人机系统还可以与其他传感器设备进行联动，共同完成灾情评估任务，提高效率和准确性[5]。然而，无人机系统在灾情评估中也面临一些挑战，例如，飞行稳定性、遥感数据质量和处理算法的准确性、隐私保护、空域管理等。此外，无人机系统应用需要专业人员操作，以确保使用安全性和有效性。无人机系统在森林防火中的应用在灾情评估方面具有巨大潜力。它们能够实时监视和采集数据，通过数据处理与分析，进行灾情评估和预测。这些技术的应用能够提高灾害管理效率和准确性，为救援工作提供有力支持。

结语

无人机系统在森林防火中所发挥的作用较为突出，优越性较强，因此有关部门要充分发挥无人机系统的优势，在火灾发生时提供现场火灾信息，实现全方位监控。配合着无人机系统的数据实时传输功能，从不同方面为火灾扑救以及预防提供重要支持，开拓无人机系统利用空间，更好发挥其本身作用。

参考文献

[1]杨丽晓，王军，左树锋.无人机在森林防火工作的应用初探——以雾灵山自然保护区为例[J].森林防火，2023，41（03）：83-85.

[2]刘金荣.基于无人机集群的森林防火监测技术研究[J].中国新技术新产品，2023（17）：146-148.

[3]云晓丽，张双月，宋文博，等.多传感器集成森林防火巡检无人机平台设计[J].科技创新与生产力，2023，44（07）：122-124.

[4]张煦.无人机在森林草原防火中的应用[J].新农业，2023（09）：52-53.

[5]刘全生.无人机在森林防火中的应用及发展[J].乡村科技，2023，14（08）：122-124.