无人机在贵州省国有龙里林场森林防火中的应用

唐晓宇，岳成敏

(贵州省国有龙里林场，贵州 龙里 551200)

1 引言

森林火灾是突发性强、破坏性大、处置救助十分困难的自然灾害之一。近年来，受极端气候的影响，森林火灾逐年增多，给森林资源带来损失。从1989年开始，贵州省国有龙里林场在森林防火工作中，大力开展“四网两化”建设，有效预防和处置森林火灾，随着科技不断进步，森林防火工作逐步向数字化、网络化、自动化转变，无人机被广泛应用到森林防火中，对防止森林火灾、保护林场资源发挥了重要作用。

2 贵州省国有龙里林场基本情况

林场1957年建场，系贵州省林业局直属正处级全额拨款公益一类事业单位，位于贵州省黔南苗族布依族自治州的龙里县境内，地理位置为东经107°1′～107°14′，北纬26°50′～26°56′，系贵阳市环城林带，经营总面积13329.72 hm2，森林覆盖率93.74%，全场地处苗岭山脉中段，长江支流乌江水系与珠江支流红水河水系的分水岭地区，系乌江流域中上部，红水河流域中游。地势西北高，东南地，地形地貌较为复杂，最高的云台山长岭岗海拔1700 m，最低的播基工区海拔1000 m，相对高差700 m。

3 贵州省国有龙里林场森林防火现状

3.1 机构设置

在场机关设立护林防火指挥部，两支森林防扑火半专业消防队，下设7个工区，根据林区分布共有15个护林站点。

3.2 防火现状

全场建有无线电通讯二级网，火险等级天气，全场15个护林站点，安排熟悉辖区情况的护林人员定点瞭望，一部分护林员分片区巡逻防范，并核实从瞭望点传递过来的火情信息，发现火情属实，及时将详细情况报告防火指挥部，指挥部接到信息后立即安排消防队员前往扑救。

3.3 防火存在的问题

3.3.1 预测预报信息滞后

主要依靠多年来积累的经验，根据气象因子预报火险天气等级，依据气象参数，可燃物参数、地表参数，来判断林火发生的可能性，综合考虑气象因素、可燃物状况和火源条件来预报林火发生后火蔓延速度。火强度等一些火行为指标，没有专业预测系统。

3.3.2 林火监测方法落后

林火监测主要依靠专人定点瞭望，全场形成瞭望监测网，相互联系，相互补充，并与地面巡护的护林员形成瞭望与实地踏查的网络。瞭望点一般都设在最高的山顶，通过观察能够及时发现火情，确定火场位置，及时报告，大致方位，局部地区无法准确判断的，通知地面巡护人员实地核实。存在瞭望死角，覆盖面不全，火情信息有时不能准确及时报告防火指挥部，影响林火扑救的调度。

4 无人机在林场森林防火中的应用

林场林区分布在龙里县大部分行政区域，点多面广线长，地处少数民族聚居区，少数民族烧荒、烧灰积肥、烧火取暖等随意用火的生活习惯成为森林火灾频发的主要人为因素，严重影响林场森林资源的安全，龙里林场的森林火灾具有人为性和多样性的特点。

无人机能够快速定位火点、确定火情，与地面人工巡防相配合，可在第一时间确定火源位置、了解火势强度及火场周边情况，帮助森林防火指挥人员和扑救人员迅速掌握火场态势，制定科学扑火方案，及时组织扑救。

4.1 火险等级天气配合场部附近林区的日常巡护

全场7个工区15个护林站点，部分工区距离场部较近，日常巡防主要依靠人工巡防，每个站点根据管辖面积设置护林人员的多少，分片区管护，责任到人，火线等级天气，专人定点瞭望，其他人员分片区巡防，瞭望点发现火情或可疑情况，将信息通过对讲机或手机传递给片区巡防人员，巡防人员赶到实地核实后再将现场情况反馈给瞭望人员，若火情属实，则逐级上报，指挥部立即安排扑火队员进山扑救，这一过程相对繁琐，花费的时间多，人力浪费大，甚至信息有时候不准确。无人机可以对场部附近的干冲、大土、响水、播基、高堡等工区的林区配合地面巡护进行空中巡查，及时核实火情、报告火场位置，做到对火情早发现、早预报、及时将巡查过程中所获取的影像与数据传输给护林防火指挥部，便于扑火指挥决策，从而实现森林火灾“打早、打小、打了”的目标。对距离场部近100 km远的洗马、和平、摆省、长寨等林区，巡护仍然以地面巡护为主，只有发生重大火情时，将无人机带到现场进行空中侦测，了解火场详情。

4.2 火灾实时侦查与后期处理

4.2.1 火灾实时侦查

当森林火灾发生以后，指挥部派出的扑火人员到达火场，有经验的火场指挥员会观察火线长短、火势大小、风向及火场周围的环境情况，再根据经验做出判断，组织指挥补救。无人机重点解决火场能见度低，火势受地形、植被、气象等因素影响导致指挥员无法深入火场，对火势缺乏准确判断的不足，对已经发生火灾的区域进行空中火情势态的持续观察，利用其传输的数据，指挥部门可以迅速决策，从而提高灭火效率，减轻森林资源危害程度，确保扑火队伍人员安全。

4.2.2 火灾后期处理

火灾扑灭后，利用无人机配备的红外探测设备及时发现并清理存在的各种隐蔽余火,有效防止余火复燃，扑火人员不用留下一部分人员值守火场而是全部撤离，大大提高工作效率和人员安全保障。

4.2.3 灾后的调查与评估

每次森林火灾发生后，林场会安排森林公安、护林人员、林业专业技术人员组成调查组，对火灾现场及周边进行摸排，一方面寻找火灾起火原因，另一方面，利用罗盘仪、角规、围尺等专业工具对过火面积、火灾损失等进行实测。引进无人机后，利用无人机进行空中拍照，结合地理信息系统与卫星定位系统进行数据处理，准确判定森林火灾过火的具体位置、地形地貌、面积及植被情况，清楚地表达出森林火灾损失程度等，还可分析火灾的类型、火势蔓延方向、初步判定火灾的起因及起火点的位置，为森林火灾评估和案件调查提供帮助。

5 无人机在林场森林防火中的局限性

林场林区面积较大,有的林区距离场部近百公里，如果全部采用无人机，那么无人机预设航线较长，要求无人机必须具备长距离、长航时的作业能力，现有无人机大多数续航时间不长，不具备长距离长航时的作业能力，同时森林火灾“突发性强、蔓延迅速”的特点又要求数据实时传输，这两项技术难题，限制了无人机在林场森林防火的大范围应用。

林场资金投入量小，操作人员相对匮乏，林区点多面广，全面采用无人机，需要无人机的数量较多，而发展无人机还需大量的资金支持。加之在林区因地形、植被、气象条件引起的无人机抗风性能不够稳定，在森林防火当中，根据监测到的图像对数据进行分析处理，精度也会受到一定的影响。

6 结语

随着无人机技术在森林巡护监测、林业调查等领域中的应用越来越广泛，林场会不断加大无人机投入力度，将在很大程度上提升森林火灾监测体系的管理水平，从而保护林场的森林资源，促进林场经济发展，为建成场园一体化的现代智能综合林场做出贡献。