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榆林市森林草原防火问题与对策

2024-09-05李飞

南方农业·下旬 2024年8期

摘 要 森林草原是保护区域生态安全的重要屏障。近年来,随着气候变化和人类活动加剧,森林草原火灾频发,防火形势日趋严峻。为提升森林草原火灾防控能力,推进区域生态文明建设,以陕西省榆林市为例,分析了榆林市森林草原防火存在的火源管理存在漏洞、早期火情监测预警技术局限、防灭火资源配置与调度较难、社区参与和防火法规普及不足等问题,并提出了严格火源管理、推广高精度遥感与物联网监测预警技术、优化防灭火资源布局并实现智能化调度、加大防火知识宣传教育力度与法规执行力度等对策。

关键词 森林草原;防火;火源管控;智能调度;陕西省榆林市

中图分类号:S762.3 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.069

森林草原是人类赖以生存的重要生态系统,在调节气候、涵养水源、保护生物多样性等方面发挥着不可替代的作用。然而,随着人类活动与气候变化的加剧,森林草原火灾频发,破坏性与危害性日益突出,已成为影响生态安全的重大隐患。陕西省榆林市地处黄土高原腹地,林草资源丰富但生态脆弱,森林草原防火形势严峻。因此,基于榆林市森林草原防火现状,剖析存在的问题,并提出切实可行的改进对策,以期为区域生态文明建设提供参考。

1 榆林市概况

榆林市地处黄土高原北部,总面积近4.4万km2,森林草原生态系统类型多样而独特,形成了以山杏林、白羊草草甸草原等为代表的植被群落镶嵌分布格局[1]。以米脂县为例,境内枣树、杏树次生林斑块化分布,林下灌丛稠密,与周围农田、村落交错,生态过渡带复杂而脆弱。这种景观格局虽然有利于保持生物多样性,但也极大增加了火灾发生风险与防控难度[2]。同时,榆林市气候呈现春旱秋燥、风大物燥的特点,昼夜温差剧烈,极易引发林火。加之近年来黄土高原生态恢复工程的实施,退耕还林(草)使可燃物积累加速,一旦失火极易引发大面积火灾。此外,榆林市煤炭、石油等矿产资源丰富,开采活动频繁,生产、运输环节火源管控难度大,进一步增加森林草原火灾隐患。总体而言,榆林市独特的自然地理条件和人类活动特点交织作用,使其森林草原火灾隐患较多,防火减灾已成为事关区域生态安全的重大课题。

2 榆林市森林草原防火存在的问题

2.1 火源管理存在漏洞

榆林市森林草原火源管理面临诸多挑战。1)榆林市生产生活用火、野外旅游用火、林区施工用火等火源类型多样,时空分布广泛。例如,横山区村落分散,居民以柴草为主要燃料,用火管理难度大[2]。2)火源管控措施难以全面落实到位。以榆阳区小纪汗煤矿为例,矿区运输车辆防火装置老化失修,易引发沿途可燃物燃烧[2]。同时,红外探测、电弧识别等先进火源感知技术在林区推广应用不足,难以有效识别和预警隐蔽火源。此外,重点防火区对违规用火的查处力度不足,火源管理法规落实不到位,从而导致火源管控措施流于形式。

2.2 早期火情监测预警技术局限

目前,榆林市森林草原早期火情监测预警面临诸多技术挑战。传统的地面瞭望塔监测受制于有限的监测范围和不稳定的天气条件,难以实现对林区的全面覆盖和持续监测。以横山区白界林场为例,由于地处黄土高原丘陵沟壑区,地形起伏变化大,局部区域容易形成视野盲区,瞭望塔的火情监测能力受到极大限制[3]。而星载热点探测技术虽然监测范围广泛,但受限于卫星过境周期和传感器分辨率,数据更新频率不足,对小面积早期火情的识别能力有限。以定边县郝滩林场为例,由于林场内部植被类型复杂,下垫面信息多变,遥感影像的混合像元效应明显,急需研发适应区域特点的火情识别算法[4]。此外,森林草原早期火情预警的及时性和准确性受到火灾蔓延过程模拟可靠性的制约,由于缺乏区域尺度上的可燃物空间分布、燃烧特性等基础数据,榆林市森林草原早期火情预警模型的适用性和精准度有待提高。

2.3 防灭火资源配置与调度较难

榆林市森林草原火灾扑救面临资源配置与调度的多重挑战。1)榆林市林草分布广泛,地形复杂多变,道路通达性差,给地面灭火力量机动部署带来了难题。例如,佳县林区大多位于山区,公路网络不完善,一旦发生火情,大型灭火装备难以快速抵达火场。2)榆林市防灭火资源分散,跨区域调度机制有待完善。以米脂县为例,林区内消防供水系统不完备,远程输水能力也不足,且缺乏与邻区之间的资源共享机制,难以实现区域联防联控[5]。3)防灭火装备技术水平亟待提升。榆林市气候干旱,林内可燃物含水率低,火势蔓延速度快,而目前使用的传统高压细水雾灭火装置射程有限,难以满足较大火势快速扑救的需求。4)在榆林市森林草原防灭火方面,复杂地形条件下的侦察定位、火线构筑等关键灭火技术有待突破,相关研究投入不足,缺乏科技支撑,导致防灭火效率不高。

2.4 社区参与和防火法规普及不足

在榆林市森林草原防火工作中,社区参与不足和防火法规宣传滞后的问题日益凸显。由于榆林市部分林区周边社区交通不便,信息化水平落后,防火知识普及渠道受限,居民防火意识淡薄。部分林农文化程度偏低,对《森林防火条例》等法律法规认知不足,违规用火行为时有发生,而基层防火督察、火源管控措施落实不到位,违规用火行为查处难度大。同时,社区防火物资储备不足,火情早期处置能力有限。例如,一些村落缺乏必要的灭火工具,一旦遇到火情,难以快速扼制火势蔓延。此外,社区志愿消防队伍专业化程度不高,缺乏必要的防灭火技能培训和实战演练,火场组织协同能力欠缺,难以发挥应有作用。

3 对策

3.1 严格火源管理

针对榆林市火源类型多样、时空分布广泛及管控措施落实不到位等问题,必须加强火源管理。

1)在火源识别环节,应充分运用红外热成像、电弧光谱等先进探测技术,实现对明火、电火花等典型火源的高精度识别,并结合地理信息系统空间分析方法,绘制区域火源时空分布图谱,及时发现潜在火险隐患。例如,可以在关键林区节点部署热释电红外传感器,实时监控过往车辆、人员携带火种情况,并通过视频分析算法自动识别可疑行为,及时预警阻断违规行为。

2)在火源管理环节,应借助射频识别电子标签、移动采集终端等物联网技术,对生产生活用火、野外施工用火等重点火源进行全流程可追溯管理,明确管控责任人,确保管控措施落实到位。在乡村地区,可对农户炉灶、烟花爆竹等火源逐一建档,定期开展隐患排查与整改,有效管控农事用火行为。同时,应强化火源管控大数据分析应用,利用机器学习算法,深入挖掘管控场景中的风险因子,形成智能辅助决策模型,优化火源分级分类管控策略。通过先进技术手段与严格管理制度相结合,构建全天候、立体化火源管控防线,从源头遏制林草火灾发生。

3.2 推广高精度遥感与物联网监测预警技术

为应对榆林市林草火情早期监测预警技术滞后的问题,急需引入先进的遥感与物联网技术,构建精准、高效的火情监测预警体系。

1)应充分利用高时空分辨率卫星遥感数据,提升林区火情监测能力。例如,可基于国产高分五号卫星亚米级光学影像,根据异常提取与变化检测算法,实现林区火情的早期识别,缩短火情监测滞后时间。同时,应加强地物光谱特征库的构建,采集不同植被、地表覆盖类型的高光谱曲线,借助深度学习算法对不同下垫面进行精细分类,提高遥感火情识别的空间适应性。

2)大力推广物联网技术在火情监测中的应用。可在重点林区布设由紫外/红外复合火焰传感器、风速风向传感器、烟雾浓度传感器等组成的火情监测节点,实时采集火情多参数数据,将数据回传至数据中心后,基于机器学习随机森林算法建立火情预警模型,自动分析识别可疑火情迹象,在火灾初起阶段及时预警,为扑救行动争取宝贵时间。此外,应加快推进视频遥测系统在林区的部署应用。在乡村地区,可利用覆盖半径达5 km的远程视频探测设备,对山林进行全天候火情监控。通过智能图像识别技术,自动捕获画面中的可疑烟雾、火光,结合三维定位算法精准确定火情地理坐标,实现火情的快速发现与准确定位。

3.3 优化防灭火资源布局并实现智能化调度

针对榆林市防灭火资源配置与调度较难的问题,应充分运用现代信息技术,优化防灭火资源时空布局,提升跨区域智能调度能力。

1)加快补齐林区交通基础设施短板。根据林区实际,因地制宜规划建设林区机动道路网络,满足灭火设备如重型消防车通行需求。在高火险村落,应配备小型灭火装备,如使用远程供水系统,结合轻便化手抬机动泵等,构建小、轻、灵的火灾快速扑救体系。

2)统筹优化区域防灭火物资储备布局。以榆阳区为例,可建立“一县一库三级储备”的物资保障体系,在县级设立500 m2以上的区域物资储备库,各乡镇、重点林场分别建立200 m2、100 m2的分支储备库,形成梯次配置、纵深分布的防灭火物资储备格局。同时,应用大数据算法动态分析区域火险等级变化,结合火灾蔓延过程模拟,对防灭火物资储备规模进行滚动优化调整,提高防灭火物资保障的有效性和时效性。

3)构建区域森林草原地理信息基础库,基于大样本火灾案例,训练优化多目标智能调度算法,自动匹配最优防灭火资源组合与运力方案。例如,在榆阳区建立智慧调度指挥平台,通过移动通信、北斗导航等技术,实时追踪防灭火人员、车辆的位置与状态,并结合回传的火场实况视频,支撑指挥员及时、科学地下达防灭火资源调度指令,确保火灾扑救及时有效。

3.4 加大防火知识宣传教育与法规执行力度

面对目前榆林市森林草原防火社区参与度不高、防火法规宣传普及滞后等问题,应创新宣教模式,加大法规落实力度,提升全民森林草原防火意识和能力。

1)充分应用新媒体技术手段,拓宽防火知识传播渠道。例如,林区可借助“两微一端”等移动互联网平台,制作系列生动直观的防火科普动画、微视频,开设“指尖上的防火课”专栏,也可利用虚拟现实、增强现实等沉浸式体验技术,开发森林草原火灾逃生模拟演练系统,为社区居民提供身临其境的实战化培训。

2)积极探索培育新型社会化防火宣教力量。以榆阳区为例,可与高校联合开展防火宣传志愿者行动,招募培养一批懂技术、善于宣传的“青年林火预防官”,深入基层开展互动式科普宣教,促进防火知识在社区的快速扩散与深度渗透。在重点林区,应大力实施村规民约工程,将防火责任落实到户,督促社区居民掌握报火、扑火等知识技能,提高火情早期处置能力。

3)强化《森林防火条例》等法规的执行与监督。综合运用卫星遥感、无人机巡查等技术手段,增加对违规野外用火行为的动态巡查频次,做到“见火就罚、露头就打”。开展护林护草专项整治行动,采取“四不两直”明察暗访方式,对各类火灾隐患做到发现一起、查处一起。另外,积极发挥行政执法与刑事司法的协同威慑作用,对情节恶劣的违法用火案件,依法从严从重处罚,最大限度震慑违法行为。

4 结语

森林草原是人类赖以生存的重要生态系统,加强森林草原防火对于维系区域生态平衡、保障人们生命财产安全具有重要意义。面对森林草原火灾防控的新形势、新挑战,榆林市应从优化管理体制、创新技术方法、强化社会参与等方面入手,全面提升森林草原火灾防控能力。只有坚持守正创新、与时俱进,榆林市才能在新时代谱写森林草原防火减灾的崭新篇章,为区域生态文明建设提供有力保障。

参考文献:

[1] 王晓云,张启云.提升榆林地区林业调查规划设计水平实现林业健康稳定生产[J].农民致富之友,2017(22):84.

[2] 申世永.榆林市森林草原灭火体系存在问题与建议[J].林业建设,2022(3):36-39.

[3] 卓凌.榆林市国家森林城市建设初步成效与优化对策[J].湖北林业科技,2020,49(2):58-61.

[4] 马志林,董强,曹双成,等.沙漠森林公园森林体验基地开发建设:以榆林红石峡森林体验基地为例[J].林业科技通讯,2018(1):58-60.

[5] 郝苏娟,刘金晶,王荣国,等.关于2015年3月陕西榆林高危森林火险期间处置情况的调查[J].湖北林业科技,2016,45(2):78-81.

(责任编辑:刘宁宁)