目前,森林火災(zāi)是世界性林業(yè)重要災(zāi)害之一,每年都有一定數(shù)量的發(fā)生,造成林業(yè)資源的重大損失和全球性環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性,災(zāi)害的發(fā)生的隨機(jī)性,在較短的時間內(nèi)能造成較大的損失的特點(diǎn)。因此一旦有火警發(fā)生,就必須以極快的速度采取撲救措施,撲救是否及時,決策是否得當(dāng),重要原因都取決于對林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時,決策措施是否得當(dāng)。如何實(shí)現(xiàn)森林防火工作的規(guī)范化,科學(xué)化,信息化,真正做到早發(fā)現(xiàn),早解決火災(zāi)隱情。數(shù)字化森林監(jiān)控已成為及早發(fā)覺,排除森林火災(zāi)隱情的必要手段。
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在森林防火也開始實(shí)現(xiàn)智能化管理,工作人員只需坐在辦公室拖動鼠標(biāo),就可觀測林區(qū)畫面。并在發(fā)生緊急情況時,通過監(jiān)測畫面及語音廣播對前端林區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控,指揮搶險工作。
1) 由于近幾年林業(yè)工作開展順利林區(qū)面積大量增加,現(xiàn)在林下植被和枯枝落葉越來越多,林下可燃物載量逐漸加大,發(fā)生森林火災(zāi)的機(jī)會在不斷增加;
2) 目前林區(qū)森林主要以桉林、松林為主,且多為幼中齡林,森林結(jié)構(gòu)還豐富多樣,火災(zāi)自控能力低,易燃性較強(qiáng);
3) 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,從事林業(yè)經(jīng)營活動顯著增多,林區(qū)內(nèi)人員流動頻繁,游玩用火、上墳祭祖等帶來了大量的火災(zāi)隱患,使火源的管理難度加大;
4) 在市場大環(huán)境下,動員群眾撲火困難不斷增加;
5) 目前的森林火災(zāi)預(yù)警撲救綜合機(jī)制尚未健全,指揮決策信息化能力有待進(jìn)一步提高,各區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不平衡等;
1.1 現(xiàn)狀描述
1.1.1 采用地面巡護(hù)
地面巡護(hù),主要任務(wù)是向群眾宣傳,控制人為火源,深入瞭望臺觀測的死角 進(jìn)行巡邏。對來往人員及車輛,野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)督。存在的不足是巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時,常因地形地勢崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差;在交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū),無法進(jìn)行地面巡護(hù),需用各種交通工具費(fèi)用及人員工資費(fèi)用,只能用視頻監(jiān)測方法來彌補(bǔ)。
1.1.2 采用瞭望臺監(jiān)測
瞭望臺監(jiān)測,是通過瞭望臺來觀測林火的發(fā)生,確定火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn),報告火情,它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足:是無生活條件的偏遠(yuǎn)林區(qū)不能設(shè)瞭望臺;它的觀察效果受地形地勢的限制,覆蓋面小,有死角和空白觀察不到,對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察;雷電天氣無法上塔觀察;瞭望是一種依靠瞭望員的經(jīng)驗(yàn)來觀測的方法,準(zhǔn)確率低,誤差大。 另外瞭望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。
1.1.3 采用航空巡護(hù)
航空巡護(hù),是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動性大、速度快同時對火場周圍及火勢發(fā)展能做到全面觀察,可及時采取有效措施。 但也存在著不足:夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見度較低時難以起飛,同時巡視受航 線、時間的限制,而且觀察范圍小,只能一天一次對某一林區(qū)進(jìn)行觀察,如錯過觀察時機(jī),當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不到,容易釀成大災(zāi),固定飛行費(fèi)用2000元/小時,成本高,租用飛機(jī)費(fèi)用昂貴,飛行費(fèi)用嚴(yán)重不足,這就需要用定點(diǎn)視頻監(jiān)測來彌補(bǔ)其不足。
1.1.4 采用衛(wèi)星遙感
衛(wèi)星遙感,利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星探測林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),監(jiān)測火場蔓延的情況、及時提供火場信息,用遙感手段制作森林火險預(yù)報,用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料,反映火的動態(tài)變化,而且收集資料不受地形條件的影響,影像真切。
存在的不足:準(zhǔn)確率低,需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行核實(shí),尤其是交通不便的地方,火情核實(shí)十分重要。在接到熱點(diǎn)監(jiān)測報告2小時內(nèi)應(yīng)反 饋核查情況和結(jié)果。衛(wèi)星遙感監(jiān)控森林防火的其不足是:
l 熱點(diǎn)達(dá)到3個像素時,火已基本成災(zāi)。
l 從衛(wèi)星過境到核查通知撲火隊(duì)伍時間過長,起不到“打早、打小、打了”的作
用。
1.2 現(xiàn)狀解決
1) 采用紅外熱成像攝像機(jī)利用熱成像原理,探測林區(qū)熱輻射,通過不同目標(biāo)溫差實(shí)時成像,搭配了測溫模塊可全天候?qū)α謪^(qū)掃描檢測,當(dāng)測得溫度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時,系統(tǒng)發(fā)生報警,及時讓防火值班人員掌握林區(qū)火災(zāi)隱患,及時制定災(zāi)害撲救方案等。
2) 采用與環(huán)境信息相結(jié)合的綜合監(jiān)測,可以實(shí)時了解當(dāng)前監(jiān)控點(diǎn)的風(fēng)力、風(fēng)向、溫濕度、煙霧等數(shù)據(jù),為森林防火指揮提供有力數(shù)據(jù)信息,滿足當(dāng)前森林防火的各種要求。
3) 采用與地理信息系統(tǒng)(GIS)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)森林資源信息的可視化化管理,可以更加有效地為森林防火提供信息支持。
4) 采用透霧成像技術(shù),由于森林防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上,山區(qū)經(jīng)常濃霧彌漫,普通的鏡頭無法達(dá)到正常的監(jiān)控效果,使用透霧鏡頭解決了山區(qū)霧大,成像難的問題。