黑龙江省鹤北国有林管理分局黑龙江鹤岗154212
摘要：我国在对相关的森林防火工作进行有效开展的过程中，积极对无人机进行系统的应用非常重要。本文重点探讨了无人机在森林防火中的应用。
关键词：无人机；森林防火；应用
森林做为陆地生态系统的主体，是人类赖以生存的基础资源，不但是国民经济建设的重要组成部分，还是保护生态环境的重要屏障。森林火灾会给森林资源带来毁灭性的后果，对国民经济可持续发展和生态安全造成巨大威胁，因此，森林防火在我国生态文明建设及社会可持续发展中具有重要作用，而无人机在森林防火方面具有独特的优势。
一、无人机概述
无人机即无人驾驶飞机，指利用无线电遥控设备及自控程序操作的无人飞机，其在许多行业和领域中有着广泛应用，如航拍、灾难救援、传染病监控等。相比较载人飞机，无人机的体积更小、成本更低、使用更方便，安全性也更强。无人机系统包括了无人机及相应的配套设施，如通信展、运输储存装置、数据通信设备、维护设备等，能确保无人机的正常使用，为其功能发挥提供有力保障。
二、在森林防火方面无人机系统的现状
无人机技术产生后，世界各国纷纷将无人机技术应用于森林火灾的监控和救灾工作中，并收获了理想的效果。目前，森林资源是提升我国社会经济建设工作质量的重要资源，而森林火灾的防控工作很有可能在火情控制技术的影响下产生变化，这就使森林火灾的防控工作对无人机技术的重视程度较高。此外，在诸多森林资源的保护工作中，多种灭火技术相结合的方式往往容易成为无人机技术性处理工作的代表。因此，在无人机的技术性应用过程中，很多无人机的处理技术容易在灭火效率的影响下产生较大程度的变化。此外，很多火灾在已发生后，并不能及时进行具体扑救技术的应用，使很多火灾难以保证在红外扫描仪的有效影响下实现扫描仪价值的提高，从而使很多扫描仪应用技术比较容易在火灾产生后形成数据资源的变化，最终导致很多的无人机成为了唯一可应对森林火灾的硬件设施。
三、无人机在森林防火中的应用
1、护林巡查和野外火源管理。无人机机动灵活，能获取较大面积森林状况，相对于载人机，其具备安全、成本低、操作简便、易于维护等优点；相对于地面巡查，无人机在监测范围，尤其是人、车难以到达的区域具备独特的优势。无人机携带红外热成像仪、高清透雾摄像仪、与GPS全球定位系统、高清数字图像处理与传输技术组成对火情的监控系统，能按照预定的航线对林区进行空中巡查，并将空中巡查过程中所获取的影像数据传输给地面的指挥中心。在对监控基站附近的林区进行视频监控图像采集的过程中，无人机可实现水平360°，垂直120°方位监控，系统能自动定位火情的位置，实现火情的智能识别，对重点区域和可疑火点，还可通过遥控指令改变无人机飞行轨迹进行重点详查。因此，无人机应用于森林火灾监测及管理，可极大提高监测及管理水平，还能大幅度减轻防火护林工作者的劳动负担，提高巡查护林的工作效率，提高林火的报告准确性，为林火的打早、打小提供了宝贵时间。
2、火情侦测。当林区发生火灾时会产生极高的温度，同时伴随着对人体有害的浓烟，如果贸然进行灭火工作容易造成极大的人员伤亡。在发生火灾时使用无人机可通过摄像设备和热红外成像仪实时进行侦测工作，控制中心可得到相应的影像资料后确定火场的区域及灭火的方案，最高效率地完成灭火工作同时减少不必要的人员伤亡。无人机除了对已发生的森林火灾能进行侦测外，对明火扑灭而存在暗火的区域也能起到有效的侦查作用，彻底控制发生火灾区域复燃的可能。
3、灾后评估。过去的灾后评估工作和护林巡查工作相同，是通过工作人员到实地进行勘查工作后才能确定实际的受灾区域和受灾情况，工作效率较低，同时受到地形地貌等影响较大而不能准确地开展评估工作。无人机具有轻巧方便的特点，通过搭载的GPS定位系统可快速确定受灾区域的位置，特别是受灾区域中的地物地貌特点也能通过感情成像系统及时获得。在确定受灾区域和相应的边界后，结合林业地理信息可较为准确地获取受灾面积和经济损失的数据，并能确定火灾发生的原因并进行相应的处理工作。整个评估过程具有效率高质量好的特点，节约了人力物力并能得到较为准确的评估结果。
4、可燃地被物调查。无人机还可在森林可燃地被物调查方面得以应用，其主要方法是在调查区域使用固定翼无人机进行航拍，无人机需携带可见光及多光谱摄像机按一定飞行高度和预设路线对调查区域进行拍摄，通过软件对拍摄图像进行拼接和校正等前期处理，提供全波段、多光谱分波段影像数据，再将这些数据进行分析或进行植被指数运算等。随后对航拍区域进行实地调查，确定林地类型、林分树种组成、树高、胸径、郁闭度等，对林内地表可燃物的种类、组成和载量进行调查，利用实地调查数据来验证无人机航拍图像所建立的林地类型、林分树种组成的森林可燃地被物模型，以确定不同林地类型、不同树种下的森林可燃地被物。
四、无人机应用的相关建议
1、根据工作任务选择合适的无人机。无人机虽然能在森林防火工作中起到积极的作用，但无人机的具体类别对不同的侦查任务有不同的效果，而林业部门在进行相关调查工作时没有分清不同无人机的相应差别而进行笼统的使用。目前，无人机主要有固定翼和多旋翼两种：前者适用于监测区域较广的区域，同时对起飞和降落的区域面积要求较大，图像数据采集后需进行相应的解译处理才能得到具体的图像，对操作技术和处理技术要求较高；而后者对起飞环境的要求较低，可快速飞至观察点进行定点观察，在成长后可快速传输到控制中心并得到相应的图像数据，整个操作过程较为简单，但存在观测范围较小及续航能力减弱等问题。
2、加大推进无人机在森林消防中的应用。随着我国无人机技术的不断开发和日趋成熟，无人机在气象、农业、林业及监测等领域中应用越来越广泛。特别是在森林火灾发生时，由于火场高温导致的小气象变化，载人机飞行时存在极大的安全隐患，通过无人机搭载摄影设备进行火场探测任务时则没有这样的危险因素。从高空位置拍摄的无人机影像数据可方便地面扑救指挥人员及时发现火情，并有利于依据大范围的实时影像掌握火场动态，从而采取正确的决策行动，达到高效扑救、安全扑救，从而将火灾消灭在初期。
3、加强队伍建设。无人机森林防火工作要想顺利开展，就要加强队伍建设，以保障日常任务的顺利进行。由于我国民用无人机的发展尚处于起步阶段，而有效开展森林防火工作又急需一批具备无人机驾驶和维护的专业人才，所以应积极开展无人机队伍建设、人员培训、制度建设等工作，迅速形成生产力，从而为森林防火、气象监测、资源勘查和监测等提供有效的服务。
无人机队伍建设可分为两组进行：一组是无人机小组，负责无人机的操控、控制和维护，三四个人即可；另一组是无人机摄影数据处理小组，负责对无人机传输图像进行处理。所有人员都要进行一系列的正规培训，并学习相关的知识，培训合格后才可上岗。队伍建设离不开规章制度--只有好的规章制度，才能使无人机迅速形成生产力，从而为森林防火提供有效服务。
五、结语
随着科技的发展，当今的科技被应用于我国社会生活的方方面面。如今，人们逐渐将无人机系统投入到森林防火的工作中，为我国森林防火工作的开展提供了强大的技术性支持。基于此，对无人机系统在我国森林防火工作中的应用进行分析具有重要的意义。
参考文献：
[1]任万丽.浅谈无人机森林防火中的应用[J].农机工程，2015，35（16）：54-55.
[2]刘甫兴，陆克宇.无人机系统在森林防火方面的应用分析[J].南方农业，2016（36）.
[3]王振师，周宇飞等.无人机在森林防火中的应用分析[J].林业与环境科学，2016（01）.