关于国内外森林防火技术现状分析及趋势探讨
2022-06-09
摘 要：森林火灾不仅会给国家造成严重的经济损失，还会引起资源锐减、水土流失等自然灾害，影响地球的生态稳定性，因此减少森林火灾的发生，提高森林防火技术刻不容缓。本文对国内外森林防火的现状进行简要介绍，探讨了森林防火技术的未来发展态势。
关键词：森林防火；现状；发展趋势
中图分类号：S762 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333153
引 言
科学技术的不断革新发展以及管理方法的不断完善，给森林防火工作提供了强有力的科学技术支持。北美和欧洲国家为森林防火投入了大量的人力物力，红外线遥感监测技术、卫星监测技术、gps全球定位系统、计算机管理系统等高科技术的使用在预防、监测和及时扑救火灾中起到了至关重要的作用，挽回了森林大火造成的损失，保住了重要的森林资源。最近几年，我国的绿化面积正逐年减少，在林火多发的春秋季节，森林中的一把小火就可能引起严重的森林大火，因此掌握国内外的先进防火技术，并将之应用到实际的森林资源的保护中相当重要。
1 森林防火技术简介
1.1 森林火灾预测预报技术
森林火灾预测预报技术是预防森林发生火灾的重要手段之一，森林火灾预测预报技术可以综合评估天气、空气湿度以及当地的环境因素，分析森林发生火灾的几率。根据预测技术的分析结果，附近的林业管理部门能够及时的对要发生火灾的区域提前采取防火措施，消防部门需要随时待命，一旦防火措施不能有效禁火则要立即投入到救火行动中；森林火灾预测预报技术还可以分析出发生火灾区域的具体情况，如林火蔓延的速度范围、火势走向和热量释放等，有利于林业管理部门对森林火灾制定出更好的应对措施。
1.2 森林火灾监测技术
森林火灾监测技术是森林防火技术的重要组成部分，先进的森林火灾监测技术突破了原有单一式的地面监测方式，逐渐转为集地面、航空于一体的双相林火监测方式，这种全面的立体监测方式主要包括4个层面的检测：陆地巡查检测、望台实时监测、飞机巡航监控和卫星监测。因此，通过森林火灾检测技术可以更有效的监测森林火灾，及时掌握火情，扑灭大火拯救森林。
1.3 森林防火通信技术
森林防火通信技术在森林防火技术中的作用非常重要，在发生火灾时它为指挥官提供最新的火灾实况，也是消防官兵能够随时收到灭火新指示的重要信息渠道，卫星通信技术是信息通信技术现代化的重要标志之一，与其他通信技术相比具有传输距离远、覆盖面广、信息传输量大、方便灵活等优点。美国的卫星通信技术一直领先于世界其他国家，其卫星通信技术能把国家的各个关键点联系在一起，通信卫星的高度在1km以上时可实现全国范围的通信，但是卫星通信也存在不足：通信网的建立须较高的经济和技术成本，而且信息接收站的建立十分复杂。
2 国内外先进的森林防火技术及其发展趋势
2.1 GPS技术在林火预防方面的应用
GPS技术在森林防火中的应用较早，它在确定火场范围和位置以及估算火灾损失等方面具有优势，可以大幅度提高森林防火的工作效率，其重要性被多数林业部门认可。GPS的优势在于：灭火人员走入或撤离火灾现场的过程中，受到地理位置和烟雾等因素的影响行走路线并非直线，此时只要将行走路线中的关键点依次输入GPS，利用GPS的定位功能就可迅速准确的进入或撤出火场，既省时省力又可保障人身安全；由于受到气候和周围环境的影响，扑灭之后的火场会有再次起火的可能，现场人员可用GPS接收机确认起火位置，并向指挥中心报告，进而确保灭火任务能够彻底胜利。随着3S技术的发展，GPS可与GIS更有效的结合，能够将火势的未来走向和变化趋势绘制到电子显示屏上，GPS具有和外界相连的接口，可以在遥感数据发出的命令下根据操作者的需要，与灭火设备相连，实现数据融合，最终达到迅速全面灭火，随时随地保证林区安全的目的。
2.2 遥感探测技术在森林防火中的应用
做好森林防火工作的关键在于对林火的有效预防，将一切有可能引起林火的种子扼杀在最初萌芽状态，遥感技术恰恰可以做到这一点。遥感技术可以有效的预测森林火灾，因此对森林防火工作的顺利开展意义重大，它能将可燃物进行类别划分。目前，世界范围的森林可燃物信息十分匮乏，因此在未来的遥感技术发展中很有必要通过遥感图像对森林可燃物进行准确划分，根据森林防火的信息化标准化规范，利用不同分辨率的遥感图像进行多尺度全方位的森林可燃物绘制，建立全国甚至世界范围的森林可燃物的信息数据库。
2.3 森林消防高级系统新技术
美国技术专家将信息处理技术、通信技术和遥感测试技术等综合运用到森林火灾防治工作上，形发明了独有的森林消防高级系统技术，（简称FFAST）。其中，林火的数据信息处理和精准的定位系统是 FFAST 的主要组成部分，信息处理功能可在规定时间把重要数据信息传送到陆地指挥所，能够把多个独立的数据库进行有效合成，增强显示图象的效果，如果与绘图机相连还能够绘制火灾情形图，然后将其数字化，以利于后期保存；定位系统可以将检测到的林火的地理位置转化成经纬度表示的地理坐标，并提供林火的监测精确度。FFAST系统还可通过 G1S和GPS 技术的结合对灭火人员的位置进行动态定位，指导救火人员快速准确的到达指定位置，也可以估算过火林地面积和森林火灾将会造成的损失。
2.4 空中灭火技术在森林防火中的应用
森林面积一般较大，尤其是在一些灌木丛繁茂的林域中，地面消防人员的灭火行动受到很大限制，因此，空中灭火成为森林面积较大的国家普遍采用的灭火方式之一。航空技术具有高空观察的优势，可以在一定高度范围内对森林进行全面的监控，因而很容易的就能监测出火灾附近的安全场地，为救援单位制订正确的救援方案提供依据。在众多的航空灭火技术中，加拿大的航空灭火技术有其值得学习的地方，加拿大是一个森林面积较大的国家，也是全球森林火灾较多的国家之一，在林火多发的春秋季节，干燥的枯枝和落叶形成易燃层，加拿大充分发挥空中技术优势和经济优势，研发制造出专门用来消灭森林火灾的专用飞机，此飞机在陆地和水上都可使用，机身类似船形能够在水上实现起落功能，机身两侧设计有起落架，着陆时可提供向外向下的支撑力，在机身腹部设计有水箱，灭火时飞机先是飞至附近水面，大约20s的时间即可装5t水，然后飞至林火发生位置，按动电钮即可实现喷水灭火。
2.5 无人机系统将会在森林防火中发挥越来越大的作用
无人机系统在森林防火领域的使用还不是很广泛，采用无人机系统对森林火情进行监测目前还在初期阶段。随着无人机技术的迅猛发展，无人机的优势正在民用领域崭露头角，因为有人驾驶的飞机拍摄的图像很多时候达不到想要的精度和分辨率，而且也易受到环境的影响，而无人机的诞生则可以很好的解决以上不足，无人机系统具有连续航行时间长，操纵方便，能够实现影像实时传输，应急性能强以及实时巡查能力较好等优点，尤其是在地形复杂环境恶劣的火情中更能凸显出它的优势。无人机的优势虽明显但安全问题却难以解决，因为当无人驾驶的无人机发生故障时，飞机本身不能自我调整因而容易造成机器的破碎，使用无人机安全性差，事故率高；无人机属于新型的空中管制对象，势必会给空中正常交通指挥带来挑战。但是在不久的将来，这些问题都可解决，无人机势必会广泛应用于资源环保和农业发展的各领域。
3 结束语
提高森林防火技术既是保护森林资源的需要，也是世界人们的呼声，采用新技术最大限度的减少森林火灾的发生是目前国际上普遍关注的话题。在以后的工作实践中，应加大对防火技术的投入，努力研究新型的森林防火技术，确保森林资源的安全。
参考文献
[1] 李恒刚.森林防火技术和发展趋势[J].黑龙江科学，2014，12（12）.
[2] 段永清.森林防火技术及措施研究[J].能源与节能，2013（2）.
[3] 贺孝红.森林防火新技术的应用研究[J].林业科学，2014（10）：115.
[4] 胡大春，陈开伟.加强森林防火信息化建设的重要性及新技术应用探讨[J].绿色科技，2014，12（12）.
作者简介：姚雪梅（1982-），女，汉族，山东菏泽人，本科学历，国家林业局林产工业规划设计院工程师，研究方向：规划设计，项目负责人。
关键词：森林防火；现状；发展趋势
中图分类号：S762 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333153
引 言
科学技术的不断革新发展以及管理方法的不断完善，给森林防火工作提供了强有力的科学技术支持。北美和欧洲国家为森林防火投入了大量的人力物力，红外线遥感监测技术、卫星监测技术、gps全球定位系统、计算机管理系统等高科技术的使用在预防、监测和及时扑救火灾中起到了至关重要的作用，挽回了森林大火造成的损失，保住了重要的森林资源。最近几年，我国的绿化面积正逐年减少，在林火多发的春秋季节，森林中的一把小火就可能引起严重的森林大火，因此掌握国内外的先进防火技术，并将之应用到实际的森林资源的保护中相当重要。
1 森林防火技术简介
1.1 森林火灾预测预报技术
森林火灾预测预报技术是预防森林发生火灾的重要手段之一，森林火灾预测预报技术可以综合评估天气、空气湿度以及当地的环境因素，分析森林发生火灾的几率。根据预测技术的分析结果，附近的林业管理部门能够及时的对要发生火灾的区域提前采取防火措施，消防部门需要随时待命，一旦防火措施不能有效禁火则要立即投入到救火行动中；森林火灾预测预报技术还可以分析出发生火灾区域的具体情况，如林火蔓延的速度范围、火势走向和热量释放等，有利于林业管理部门对森林火灾制定出更好的应对措施。
1.2 森林火灾监测技术
森林火灾监测技术是森林防火技术的重要组成部分，先进的森林火灾监测技术突破了原有单一式的地面监测方式，逐渐转为集地面、航空于一体的双相林火监测方式，这种全面的立体监测方式主要包括4个层面的检测：陆地巡查检测、望台实时监测、飞机巡航监控和卫星监测。因此，通过森林火灾检测技术可以更有效的监测森林火灾，及时掌握火情，扑灭大火拯救森林。
1.3 森林防火通信技术
森林防火通信技术在森林防火技术中的作用非常重要，在发生火灾时它为指挥官提供最新的火灾实况，也是消防官兵能够随时收到灭火新指示的重要信息渠道，卫星通信技术是信息通信技术现代化的重要标志之一，与其他通信技术相比具有传输距离远、覆盖面广、信息传输量大、方便灵活等优点。美国的卫星通信技术一直领先于世界其他国家，其卫星通信技术能把国家的各个关键点联系在一起，通信卫星的高度在1km以上时可实现全国范围的通信，但是卫星通信也存在不足：通信网的建立须较高的经济和技术成本，而且信息接收站的建立十分复杂。
2 国内外先进的森林防火技术及其发展趋势
2.1 GPS技术在林火预防方面的应用
GPS技术在森林防火中的应用较早，它在确定火场范围和位置以及估算火灾损失等方面具有优势，可以大幅度提高森林防火的工作效率，其重要性被多数林业部门认可。GPS的优势在于：灭火人员走入或撤离火灾现场的过程中，受到地理位置和烟雾等因素的影响行走路线并非直线，此时只要将行走路线中的关键点依次输入GPS，利用GPS的定位功能就可迅速准确的进入或撤出火场，既省时省力又可保障人身安全；由于受到气候和周围环境的影响，扑灭之后的火场会有再次起火的可能，现场人员可用GPS接收机确认起火位置，并向指挥中心报告，进而确保灭火任务能够彻底胜利。随着3S技术的发展，GPS可与GIS更有效的结合，能够将火势的未来走向和变化趋势绘制到电子显示屏上，GPS具有和外界相连的接口，可以在遥感数据发出的命令下根据操作者的需要，与灭火设备相连，实现数据融合，最终达到迅速全面灭火，随时随地保证林区安全的目的。
2.2 遥感探测技术在森林防火中的应用
做好森林防火工作的关键在于对林火的有效预防，将一切有可能引起林火的种子扼杀在最初萌芽状态，遥感技术恰恰可以做到这一点。遥感技术可以有效的预测森林火灾，因此对森林防火工作的顺利开展意义重大，它能将可燃物进行类别划分。目前，世界范围的森林可燃物信息十分匮乏，因此在未来的遥感技术发展中很有必要通过遥感图像对森林可燃物进行准确划分，根据森林防火的信息化标准化规范，利用不同分辨率的遥感图像进行多尺度全方位的森林可燃物绘制，建立全国甚至世界范围的森林可燃物的信息数据库。
2.3 森林消防高级系统新技术
美国技术专家将信息处理技术、通信技术和遥感测试技术等综合运用到森林火灾防治工作上，形发明了独有的森林消防高级系统技术，（简称FFAST）。其中，林火的数据信息处理和精准的定位系统是 FFAST 的主要组成部分，信息处理功能可在规定时间把重要数据信息传送到陆地指挥所，能够把多个独立的数据库进行有效合成，增强显示图象的效果，如果与绘图机相连还能够绘制火灾情形图，然后将其数字化，以利于后期保存；定位系统可以将检测到的林火的地理位置转化成经纬度表示的地理坐标，并提供林火的监测精确度。FFAST系统还可通过 G1S和GPS 技术的结合对灭火人员的位置进行动态定位，指导救火人员快速准确的到达指定位置，也可以估算过火林地面积和森林火灾将会造成的损失。
2.4 空中灭火技术在森林防火中的应用
森林面积一般较大，尤其是在一些灌木丛繁茂的林域中，地面消防人员的灭火行动受到很大限制，因此，空中灭火成为森林面积较大的国家普遍采用的灭火方式之一。航空技术具有高空观察的优势，可以在一定高度范围内对森林进行全面的监控，因而很容易的就能监测出火灾附近的安全场地，为救援单位制订正确的救援方案提供依据。在众多的航空灭火技术中，加拿大的航空灭火技术有其值得学习的地方，加拿大是一个森林面积较大的国家，也是全球森林火灾较多的国家之一，在林火多发的春秋季节，干燥的枯枝和落叶形成易燃层，加拿大充分发挥空中技术优势和经济优势，研发制造出专门用来消灭森林火灾的专用飞机，此飞机在陆地和水上都可使用，机身类似船形能够在水上实现起落功能，机身两侧设计有起落架，着陆时可提供向外向下的支撑力，在机身腹部设计有水箱，灭火时飞机先是飞至附近水面，大约20s的时间即可装5t水，然后飞至林火发生位置，按动电钮即可实现喷水灭火。
2.5 无人机系统将会在森林防火中发挥越来越大的作用
无人机系统在森林防火领域的使用还不是很广泛，采用无人机系统对森林火情进行监测目前还在初期阶段。随着无人机技术的迅猛发展，无人机的优势正在民用领域崭露头角，因为有人驾驶的飞机拍摄的图像很多时候达不到想要的精度和分辨率，而且也易受到环境的影响，而无人机的诞生则可以很好的解决以上不足，无人机系统具有连续航行时间长，操纵方便，能够实现影像实时传输，应急性能强以及实时巡查能力较好等优点，尤其是在地形复杂环境恶劣的火情中更能凸显出它的优势。无人机的优势虽明显但安全问题却难以解决，因为当无人驾驶的无人机发生故障时，飞机本身不能自我调整因而容易造成机器的破碎，使用无人机安全性差，事故率高；无人机属于新型的空中管制对象，势必会给空中正常交通指挥带来挑战。但是在不久的将来，这些问题都可解决，无人机势必会广泛应用于资源环保和农业发展的各领域。
3 结束语
提高森林防火技术既是保护森林资源的需要，也是世界人们的呼声，采用新技术最大限度的减少森林火灾的发生是目前国际上普遍关注的话题。在以后的工作实践中，应加大对防火技术的投入，努力研究新型的森林防火技术，确保森林资源的安全。
参考文献
[1] 李恒刚.森林防火技术和发展趋势[J].黑龙江科学，2014，12（12）.
[2] 段永清.森林防火技术及措施研究[J].能源与节能，2013（2）.
[3] 贺孝红.森林防火新技术的应用研究[J].林业科学，2014（10）：115.
[4] 胡大春，陈开伟.加强森林防火信息化建设的重要性及新技术应用探讨[J].绿色科技，2014，12（12）.
作者简介：姚雪梅（1982-），女，汉族，山东菏泽人，本科学历，国家林业局林产工业规划设计院工程师，研究方向：规划设计，项目负责人。