在森林草原防火中无人机的作用及发展趋势

李文渊

摘要：通过探讨在森林草原防火当中无人机的作用以及无人机未来的发展趋势，希望能够最大限度地保障人们生命财产安全，也可维护生态环境，提高森林草原的防火性。最终也能够促进人类社会的长远发展，进一步地推动社会经济的增长，提高人们的生活水平。

关键词：森林草原防火；无人机；作用；发展趋势

随着社会经济的快速发展，科学技术得到了飞速的进步，无人机也应用于各行各业当中。现如今，在森林草原防火中，无人机的应用越来越广泛。在实际应用时，相关工作人员还应当充分发挥无人机的应用优势，同时学会技术创新，提高科学技术的应用水平。要充分借助无人机来完成森林草原防火工作，达到保证人们生命安全的目的。

1 无人机在森林草原防火当中的应用现状

在第一次世界大战当中，无人机最早被投入应用，随后一些国家开始真正意识到无人机在实践中的作用，同时也大力投入于无人机的改造和开发研究中。经过了多年来的发展，无人机不仅在某些特定领域中发挥着不可替代的作用，也逐渐应用于各个行业当中。在科学技术不断发展的今天，许多的森林草原在防火工作中都需要借助无人机技术形式，才能够维护人们的生命财产安全。而森林草原防火中的无人机应用也是必不可少的元素，可以实现保障森林草原资源的目的，同时也能够在防火技术应用和防火监测等过程中作出杰出贡献，使得森林草原防火工作的质量得到改善。如何利用无人机开展一系列的防火工作，也是从业者应当认真探讨的话题。如果无人机设备存在质量问题，或者相关工作人员不具备专业能力，降低了森林草原防火工作的效率，很可能会造成严重的后果，或者带来巨大经济损失，或者造成人员伤亡。通过认真探讨无人机在森林草原防火工作当中的应用现状和不足之处，也可找到后续的改进方法，提高整体的应用水平[1]。

1.1 标准化体系尚未健全

当前在国内尚无形成完整的无人机生产体系，不同工厂或相关生产企业往往按照自己的標准完成产品的生产过程，以至于在市场当中，许多无人机的质量无法达到专业要求。参差不齐的设备也会影响到使用时的效果。相关林业部门和森林消防队伍由于这种现状，在实际的工作中会受到极大限制。且在无人机的研发方面也仍旧存在许多的问题，相关设备在防火灭火方面也会存在耐热性不足、续航能力不够等等现象，因而无法真正达到标准化体系运作和设备操作的目的。

1.2 智能化水平相对薄弱

当前许多的无人机产品都由人工进行操作，地面人员通过操作无人机获取相关信息，达到防火灭火的目的。这种操作现状会使工作人员自身的感知能力对最终的防火灭火结果影响极大，工作人员需要通过自身感知，了解周围的飞行环境，同时也要及时发现无人机的故障，这对工作人员而言是能力的巨大考验。而在实际进行操作的过程中，有许多工作人员自身的能力水平较差，智能化水平相对薄弱，无法就数据信息进行合理的分析，且许多的数据需要依靠后期处理，设备的智能化水平低，也会影响到整体的工作效率[2]。

1.3 实战化的程度不成熟

当前许多的无人机还存在着搭载能力局限性的特点，在实际进行操作的过程中没有专业体系进行支撑，市场上的相关机型过于单一化，因而无法真正达到防火灭火的目的。许多防火灭火工作都以小型无人机进行操作，整体的生产数量有限，在飞行速度时间、高度等等方面人就拥有极大的不足之处，也会影响到实战效果，整体的实战化发展程度不成熟，因而在应用的过程中会存在极大的局限性。

2 无人机在森林草原防火当中的实际应用

无人机在运行的过程当中需要通过借助地面处理系统、飞行系统、机载控制系统等等达到高效联合的应用目的，从而使得整个无人机设备可以正常运作。同时，机载控制系统又可以细化成其他的组分，每一个组分共同协作，才能够完成无人机的操作，无人机通常整体的规模较小，因而承载力较差，大部分的设备都存在着能效较低的特点。规格小、质量好的无人机才能够在火灾事故发生时及时收集相关信息并反馈至工作人员的设备当中。同时，地面处理系统也可分为传输器、发射器、计算机系统等等构件，这些构件共同发挥作用，才能够达到信息处理的目的。将信息经过统计和处理后，可以及时传输至相关工作平台。飞行系统则包含通信器、集体、执行器等等构造，在整个飞行系统运作的过程当中，这些子系统共同发挥着作用，才能够使无人机正常运作[3]。

2.1 巡查巡护与预警监测

在森林草原防火的各项工作执行时，日常预防工作尤为重要。以往在进行日常预防时，通常依靠人力完成地面的巡查巡护工作，而在技术发展后，无人机能够通过相关操作过程，扩大了整体的监测范围。而且由设备进行操控可以更具灵活性，从而将设备操作至人和车难以到达的区域，扫清森林草原防火监测的盲点。这种技术方法可以解决现阶段在灵活监测时的一些不足之处，同时无人机设备也可以利用相关操作系统，自动定位火情的位置。在了解火势情况后，可以及时发出预警，从而提高监测手段的科学性和准确度，显著提高森林草原火灾的整体监测水平。另一方面，借助无人机进行日常的巡查工作，可以降低相关林区巡护人员的工作压力。工作人员可以通过操作无人机设备分布至相关区域，了解森林草原的情况，再配合巡查巡护，以提高整体的工作效率。当发生火情时，也可借助无人机及时发现火灾位置，达到早发现早扑灭的目的。在这种情况下，也能够避免人员伤亡，或者尽量降低人员伤亡和经济损失。在无人机技术不断发展的当前时代，南方的一些城市，如深圳、广州等等，已经将无人机作为护林防火的重要设备。这些设备在实操的过程中也在野外火源管控中发挥了重要的作用，达到了良好的火源管控效果。

2.2 火场侦查和应急扑救

当森林草原的火灾发生之后，通常在火灾发生区域的上空会有浓烟密集。再加上森林草原区域具备着气候条件的不确定性，因而在火灾时森林草原的能见度极低，环境非常复杂。借助无人机搭载相关的影像设备，可以在侦查监测的过程当中了解火势情况，也可及时观察火灾发生态势，决定后续的抢险救援工作模式。相关指挥人员在收集图像和数据资料的前提之下，可以快速地决定后续的灭火方案。再由专业的工作人员进行现场扑救，有效完成森林草原的救火工作。在这种工作模式之下，能够显著改善整体的工作效率，使相关指挥工作人员的决策更具准确度。同时可以在火灾发生的初期及时灭火，避免火势进一步蔓延，影响到相关工作人员的人身安全。在某些地形相对险峻的区域，人员和车辆很难及时进入着火点。借助无人机可以搭载灭火弹，从而及时锁定火点，最终得以精准灭火，进一步地减少整体灭火成本，也可维护工作人员的人身安全[4]。

2.3 余火监测

森林草原的火灾在扑灭之后通常需要及时了解火场的余火情况，要安排工作人员进行现场的留守和清理。如果森林草原的火灾波及范围大，相关植被又属于极易易燃物。在余火清理时，也会存在许多的困难。当火灾发生时，火灾区域的浓烟逐渐弥漫，余火通常为阴燃状态，具备着极强的隐蔽性，所以相关工作人员在进行清理时可能难以及时发现。如果余火进一步扩大，相关易燃物质可能会受到辐射逐渐干燥，从而造成复燃，引发二次火灾。所以我们可以借助无人机进行余火监测，无人机在搭载红外线成像仪之后，能够快速捕捉现场的情况，及时了解火场的热值分布数据，从而传输至工作人员的设备当中。最终，工作人员可以根据数据内容，分析火场的易燃区域，同时了解肉眼不可见的余火区域，及时扑灭复燃隐患物质，达到火场余火高效清理的目的。借助无人机设备能够避免余火复燃所造成的损失，也可维护留守工作者的人身安全，使工作人员能够快速高效地完成余火清理过程。

2.4 火灾调查与评估

当森林火灾发生之后，应当在最短的时间之内完成现场的火灾调查和评估工作，从而获知起火点的位置以及起火的原因，提高森林草原防火灭火时效性，这一点也尤为关键。通常，火灾发生区域具备着危险系数高、地形复杂的特征，相关调查人员很难及时接近现场区域，否则可能会造成人身安全的威胁。所以借助无人机进行火灾调查，能够确保调查工作的时效性。无人机自身的灵活性较强，也具备着极高的适应性。续航时间长，可以及时拍摄相关影像资料，了解林火的蔓延方向，及时获知起火点。在调查火灾发生原因以及后续的灭火方案时，能够拥有极大的助益，可以达到火灾案件有效查处的目的。同时，相关工作人员可以借助无人机在空中拍摄照片，对林火的边界点、过火边界、受灾林边界等进行定位，及时调查林火的受灾程度。在现代技术应用的过程中，通常会将多種技术形式进行联合应用，无人机也可借助GPS定位系统对受灾面积进行计算。这种灾后评估的方式极具精确度，也可使工作人员的调查评估工作量减轻，工作压力得到缓解，达到改善调查评估水平的目的。

3 无人机在森林草原防火工作中的发展趋势

借助无人机设备，在森林草原的防火灭火过程当中，可以完成预警监测、火场侦查和扑救等工作，在余火监测时也能够更具效率。无数次的实践应用充分证明了无人机的功效，在森林草原防火灭火当中发挥着极大的作用。在未来，为了进一步地利用无人机设备，维护森林草原的安全性，可以从以下几点来着手：

3.1 加大无人机的研发力度

为了让无人机更好地作用于森林草原防灭火工作当中，有关科研人员应当加大研发力度，使无人机设备的质量得到改善，应用效果达到最大化。要密切关注林区草原防火工作的特征，有效开发实用技术，从而使无人机设备可以充分应用于森林草原的防灭火工作当中。比如，通过研发中转技术、信号发射技术等等，使得无人机设备在相关数据信息的收集过程中能够更加顺畅。通过改善电池技术，能够使无人机在实际应用的过程当中拥有更强的电池续航能力。相关研究人员也可借鉴发达国家的无人机技术，了解我国的相关设备在应用中的短板，达到扬长避短的目的。在不断完善无人机技术同时，也可使相关设备的多元化效果更加鲜明。在森林草原的防灭火工作中也能够更具效果，为相关工作人员的工作带来更多的便捷。

3.2 加大无人机应用普及力度

如果未能良好地保护森林草原，一旦发生火灾，会使森林草原的资源被破坏，严重影响群众的生命财产安全。通过加大无人机在森林草原防灭火工作中的投入度和普及度，使无人机的应用水平得到改善，才能够最大限度地保障森林草原资源的安全性。无人机设备的可操作性强，机身灵巧，维修养护非常方便。相较于大型的机械设备，无人机拥有着诸多的优势，可以随时在领区内使用，从而达到火情监测的目的。日常的巡查巡护工作也能够拥有超强范围，同时在火场扑救时也可发挥较强的功效，帮助工作人员减轻工作负担，维护工作人员的人身安全。拥有诸多优势的无人机在我国的普及力度并不算高，相关林草主管部门必须充分认识到进行无人机宣传工作的重要性，在了解无人机的作用和价值的基础之上，投入更多的资金在宣传上、技术研发和设备革新上，同时使越来越多的专业人士能够从事于相关工作当中，也可为无人机的应用和进一步发展带来基础条件[5]。

3.3 强化无人机团队的技能水平

林草主管部门必须组建专业的无人机应用队伍，使相关工作人员能够立足于长远发展，不断提高个人的操作水平。在进行森林草原防灭火的过程中，也能够不断总结经验，充分借助无人机的专业技术完成日常的各项工作。相关组织机构要定期展开员工培训活动，使工作人员能够巩固理论知识，加强实操演练过程。在掌握无人机设备构造的基础之上，学习一些前沿技术，熟练操作相关设备，同时也可在火灾发生时精准定位火场火点，及时完成相关参数的调节工作。在稳定拍摄的基础之上，收集更多的数据资料。相关操作人员还应注重心理锻炼，在火灾事故发生时才能够沉着冷静地应对突发情况。利用无人机设备完成森林草原的防灭火工作，真正为国家的发展以及社会的安全和稳定带来贡献。

4 结语

综上所述，在森林草原防火灭火中，无人机能够发挥着作用。在未来，为使无人机充分应用于森林草原的防火工作中，还应当加大研发力度和普及力度，创建专业队伍，提高工作水平。

参考文献

[1] 杜嘉星，孙义，向波，等.基于BIOMOD的黄河源区高原鼠兔潜在分布及其影响因子[J].草业科学，2019（4）：1074-1083.

[2] 冯仲科，杜鹏志，闫宏伟，等.创建新一代森林资源调查监测技术体系的实践与探索[J].林业资源管理，2018（3）：5-14.

[3] 刘富波，李巨涛，刘丽华，等.无人机平台半航空瞬变电磁勘探系统及其应用[J].地球物理学进展，2017（5）：354-361.

[4] 纪景纯，赵原，邹晓娟，等.无人机遥感在农田信息监测中的应用进展[J].土壤学报，2019（4）：773-784.

[5] 钟映霞，周宇飞，陈世清，等.基于无人机遥感的森林火烧迹地面积调查应用[J].林业与环境科学，2019（2）：89-94.