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今日一年烧掉几百亿森林防火难题何解无人机或是

发布时间:2021-07-12 03:23:21 阅读: 来源:玻璃棉板厂家

一年烧掉几百亿 森林防火难题何解?无人机或是良方

一年烧掉几百亿 森林防火难题何解?无人机或是良方

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原标题: 一年烧掉几百亿 森林防火难题何解?无人机或是良方

森林火灾 一年烧掉几百亿

森林火灾是世界八大自然灾害之一,具有“速度快,突发性强,破坏性大”的特点。全球每年平均发生森林火灾20多万起,烧毁的森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上,如不加强建设预防和响应机制,地球上的森林可能会被林火吞噬殆尽。

一、我国森林火灾形势严峻18年秋防重

据国家统计局发布的2017年《中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报》,2017年我国全年共发生森林火灾3223起,森林火灾受害森林面积2.5万公顷,森林火灾数量比2016年增长了58.5%,受害森林面积是上一年的4倍。

自2008年起,我国森林火灾发生数量连续9年呈下降趋势,但2017年灾情数量、受灾面积和损失陡然上升,2018年的森林防火工作受到各级领导的额外重视,森防部门巨大。

尽管各部门对森林火灾严加防范,林火仍然时有发生, 与此同时,世界各地也遭受着森林火灾的危害,都造成了巨大人员伤亡和经济损失。可见中国、乃至全球的森林防火形势均十分紧张严峻。

2017年俄罗斯大火蔓延至我国大兴安岭

二、森林起火成因99%是人为

森林起火原因分为人为和自然因素,目前国内森林火灾约99%由人为因素引起,其中由于开垦烧荒、野外吸烟、上坟烧纸、林场工人操作不当引起的火灾占大多数。

森林火灾受气候、气象、地理环境等因素的影响,存在“难预防,难发现”的特点,一弹簧扭转试验机的测试旦起火,火势将在林区中迅速蔓延,造成难以估量的损失。

三、国内防火工作现状

在2018年9月11日公布的“国家林草局编制规定”中,明确了由森林公安局负责防火工作的要求, 我国自20世纪60年代初就确定了“预防为主、积极消灭”的八字方针,将预防林火放在保护森林的重要位置。

森林防火分为每年3月15日至6月15日的“春防”,和每年9月15日至11月15日的“秋防”,这两个时间段林区普遍气候较为干燥,风大雨少,是最容易发生火灾的季节,因此防火期内林区禁止一切许可外的野外用火,防火期内违反相关规定,严重时可能会承担刑事。

森林火灾动辄需要上千人次参与救援

四、航空航天防火的应用

航空防火,即将航空飞行器应用于森林防护工作,分为载人飞机和无人驾驶飞行器两种,我国已初步建立了国家森林火险预警体系,全国形成以北方、南方两个航空护林总站为核心,以各航空护林站为骨干,较为完备的森林航空消防体系,开展航空护林的省(区)已达到19个,租用飞机数量近300架次。

航空护林已在我国应用了60余除要求实验机本身必须到达规定的精确度外年

五、通信指挥保障:“耳聋眼瞎”老病根

通信指挥系统是森第2方面的磨擦阻力林防护的另一大重点工作所在,由于森材料研究人员将了解市场动向林火灾“蔓延快、蔓延广”的特点,防火和火情信息的快速通报和及时更新十分重要。目前我国已初步建成以超短波通信为基础,以卫星通信和机动通信为补充的通信系统,森林防火通讯覆盖率达70%。

结合目前森林防火和通信需求,建立无人机森林防火巡查及通信体系,是最适合我国森林防火事业的发展方向。

六、无人机防火体系应用前景

(一)、无人机森林防火原理及流程

无人机,即无人驾驶飞行器,可以代替人力,从空中对森林进行监控,实时发现起火点;通过装载不同的任务设备,如摄影摄像、红外热成像、多光谱等装置,可以获取不同维度的森林信息。

无人机自主飞行 脱离人工作业

目前国内众多的解决方案中,华瑞通提供的无人机云平台针对森林防火大范围我国石墨烯产业出现爆发式增长、强实时、高可用、早预判等需求,提供包括飞行采集、数据分析、险情分发、指挥联动为一体的森林防火解决方案。

通过这套系统,无人机能够代替地面和航空护林员,自主飞行既定线路,或在地控人员的远程操作下,变换不同角度和路线监控森林。区别于传统的无人机通信,森林防火方案采用中国联通优化的专用络,减少了通信链路建设投入,避免以往技术手段“人追飞机跑,十里就失联”的通信窘境,保障拍摄的影像和数据实时传回指挥调度系统,再经过系统智能处理分析,自动预警可疑险情位置;如果遇突发情况,险情信息将被直接分发给林区中的工作站、巡逻车和巡防人员,迅速调动响应力量,采取紧急行动。

无人机森林防火运作体系

(二)、无人机森林防火效果评估

1、优势

1.1无间断监控,安全高效

天宇经纬在云南航拍火情的实时画面

无人机在森林防护领域已应用了近10年,一直以来受制于通信链路的距离限制,无法做到人机真正分离;架设基站供给通信的成本过于高昂,难以实现。

通过提供的无人机云服务,基于对现有运营商通信基站的优化,为无人机提供测控络,做到了实时传输,实时控制。仅单架次就可以日常巡视数千平方公里森林,一旦有森林火灾发生,指挥站可以通过无人机,实时观察到火场情况,联动周围场站灭火,减少人力参与,避免遗漏,安全高效。

1.2智能安防,科学数字化预警系统

红外成像系统显示高温可疑火点

无人机通过络测控系统、地理信息系统、定位系统和主动回报系统,能够通过分析地形,天气,森林分布疏密程度等情报,智能化自动预警森林火灾,准确定位火灾范围坐标,并通过数据成像和热成像等技术,分析火源、火势等现场信息,为指导消防指挥部有效灭火提供数据支持。

1.3成本低,耗时短

无人机技术不断发展 长航时飞机逐渐增多

无人机采用新型复合材料,经久耐用,能适应多种作业条件,机体使用寿命长。用无人机进行森林防火,可以及时发现,及时扑救,所耗成本低。天宇经纬无人机平台最大速度可达到180km/h,续航小时以上,对比普通森林防火措施,可以在单位时间内,巡查更大面积的森林,更频繁、更高效地巡视森林,更快速地到达火场。

1.4适用范围广,不惧条件恶劣

森林火场浓烟高热 载人直升机很难靠近

森林巡防条件比较恶劣,现有基层护林工作存在“人员年龄大、工作环境苦”的现实,一旦发生险情,人力难以在第一时间到达。无人机可以穿过滚滚浓烟,到达起火现场,无论阴雨、浓雾、晴阴、白天、夜晚均可以得到清晰的监测成像结果。

1.5现有机场基础设施完备

宝鸡航空护林站机场

我国主要林区护林站现已建有森林机场,有相关人员编制,基础设施较为完善,可直接作为无人机起降和维护场地,节约土地资源及建设成本。

1.6清晰成像,数据收集准确

无人机对林地边界面积测量

无人机通过搭载不同任务载荷来满足不同监测需求:通过高清晰度,高分辨率的相机、红外线成像仪等,收集到准确有针对性的数据,经过系统演算和模拟,形成高清的图像信息和准确的火险数据,建立森林资源实景模型库,精确定位火点坐标,快速抵达救火现场。还可以进行数据模型对比分析,分析林木长势和动物分布情况等。

1.7操作简便,程序化处理

无人机云平台传输联动机制

智能化操作,覆盖巡检、护林、救灾全流程。被监控区域、固定控制站、移动控制站,三点信息实时传输,防火救火流程程序化。日常巡检信如果操作者不重视清洗问题息系统自动记录存储,遇险直接分发通报,方便部署各部门紧急救灾。

1.8专用低空测控,避免野外架线

山林中现有较多基站设施

无人机飞行普遍受限于测控半径,无法远途飞行;数据传输、处理,耗时低效;实时直播、快速成图,难以实现,制约应用价值。

利用覆盖全国的移动通信络基础设施,选择山区林区地势较高、通视良好的通信基站,优化为无人机专用低空测控站,减少了野外架线投入和环境破坏,受地形和天气干扰小,信号更好,数据传输快速准确。紧急情况下,无人机也可以成为空中中继站,应急通信可以得到保障。

此外,无人机在森林养护和病虫害防治等项目上也有广阔的应用前景:通过搭载多光谱相机、倾斜摄影相机等设备,能够获取林木长势信息和建立3d森林模型,便于林业部门更高效地管理森林资源。

2、无人机防火发展与挑战

2.1续航时长

无人机代替人工作业的优越性之一在于续航时长,先进的技术和能源在不断刷新民用无人机续航里程和时间。

2.2飞行安全

使用无人机的基础是飞行安全,保障无人机自身飞行安全,加强无人机空中秩序系统的完善,是无人机领域不变的发展方向。

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