无人机在森林草原防火中的应用及发展趋势

冯奎

[摘 要] 近年来，随着我国社会经济的不断发展与进步，科学技术突飞猛进。目前，森林草原防火问题日益突出，严重影响了人民的生命财产安全及生态环境。本文概述现阶段无人机在森林草原防火中的应用现状，提出若干应用策略，并对无人机在森林草原防火中应用的发展趋势进行展望，以供参考。

[关键词] 无人机;森林;防火

[中图分类号] S762 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）21-69-2

伴随社会经济的快速发展，我国科学技术得到了喜人的进步，无人机系统开始被应用在各个行业。现阶段，无人机在森林草原防火中的应用，仍存在诸多问题。因此，在无人机实际应用过程中，相关部门应将无人机的优势充分发挥出来，以提升我国科学技术应用水平。

1 无人机在森林草原防火工作中的应用现状

无人机最早被应用在第一次世界大战中，随后各个国家意识到无人机的优势，开始重视无人机的开发研究，无人机逐渐在各行各业中得到有效应用。伴随科学技术的不断进步，无人机技术的发展日益成熟，多数森林草原防火工作中开始逐渐应用无人机技术，其为人民的生命及财产安全提供了重要保障[1]。在森林草原防火工作中应用无人机，能够实现对我国森林、草原资源的有效保护，其灭火技术以及防火监控等技术的不断开发，为提升我国森林草原防火工作质量及效率打下了良好基础。利用无人机能够更加及时有效地开展森林草原防火工作，降低因火灾造成的巨大经济损失。

2 无人机在森林草原防火工作中的实际应用

无人机的运行需要借助机载控制系统、地面处理系统以及飞行系统相互协调合作，以支撑无人机的正常运行。对其机载控制系统进行细分，可将其分为执行器、摄像头、控制器以及传感器等组分。大多数情况下，无人机规模相对较小，不具备较强的承载力，因此，大部分机载控制系统应具备质量好、规格小及能效低等特点，以保障无人机能够准确收集火灾相关信息并传递到工作人员手中。地面处理系统可分为计算机、发射器、传输器以及处理器等构件，通过传输器能够将无人机数据处理信息进行采集，随后借助处理器对数据信息进行处理，将其传输至工作平台。飞行系统可分为传感器、集体、通信器、执行器以及控制器，飞行系统的正常运行可使无人机的工作得以保障[2]。

2.1 日常巡视

在实际森林草原防火工作中应用无人机，应当遵循一定的原则，不能盲目进行[3]。无人机在森林草原防火工作中的应用，通常会结合人们日常生活中常见的GIS技术、无线通信技術、RS技术以及GPS技术等，从而保障在开展森林草原防火工作中准确对无人机进行定位，确保能够在最短的时间内获取和收集森林或草原的实际情况，能以最快的速度将收集来的信息传输到工作人员的控制设备中。通过工作人员对信息数据进行科学的分析与处理，可及时发现一些可能引发森林草原出现火灾情况的隐患，并将隐患及时清除，为森林及草原的安全性做出保障。相较于传统人工定期巡查的方式，应用无人机开展森林草原防火工作巡查，不仅能够减少森林草原火灾巡查工作中工作人员的工作量，而且能够提升巡查效果，大幅度降低森林草原火灾发生的概率。另外，无人机的应用十分方便、灵活，每一个特定的防火工作区域内只需要2名工作人员即可完成有关工作，可显著提升森林草原日常巡查的质量及效率。

2.2 火灾预警监测

无人机是当下在各个行业中得到广泛应用的科学技术设备之一。无人机在遥感应用方面有极大优势，其能够更加简单快捷地获取数码影像，进行大比例尺测图以及实施监测灾情等多方面工作的优化。相较于其他手段的火警预警检测信息获取而言，无人机有着得天独厚的优势。无人机机身材质主要采用碳纤维以及玻璃纤维等复合材料，在进行实际的火灾预警监测过程中，如果出现无人机损坏的问题可随时随地进行更换，不需要过多的维修成本。另外，无人机的机动性、灵活性较强，使用无人机开展火灾预警监测工作过程中不需要专门的跑道和场地，可灵活的在滑道、车载以及滑降等地进行飞行，相关工作人员的操控十分便捷。无人机质量轻体积小，运输方便，促使其能够在特殊区域以及特殊情况下进行特殊作业，弥补了传统人力工作的局限性，火灾预警监测工作的质量和效率均得到了充分的保障。

2.3 火灾救援

林区通常会因为落叶堆积导致火灾等级及危险性得到提升，加之自然风力作用，一旦发生森林火情会迅速朝着风向区域蔓延，火势规模以及范围会快速扩大[4]。工作人员在火灾发生的情况下，需要对火势的蔓延方向以及发展情况进行实时深入了解，人力难以在短时间内有效完成将该项工作。应用无人机开展森林草原火灾扑救的过程中，能够站在宏观的角度，将整个火灾发生的位置以及蔓延方向呈现给工作人员，保障工作人员有针对性地开展火灾扑救工作，使森林草原灭火的效率得到有效保障。

3 无人机在森林草原防火工作中的应用趋势

未来，无人机技术必将更加深入地应用在各个行业中，其发展趋势主要体现在以下几个方面。第一，未来无人机必将向着高效化方向发展，其主要是指无人机获取数据信息、采集功能的高效化，以保障森林草原防火工作的质量及效率得到提升。第二，未来无人机会向着精确化方向发展，无人机的精确化主要是指无人机指挥系统能够科学地判断和分析当下局势，最大限度地避免无用数据信息的传输，促使数据资源的利用率得到显著提升。第三，无人机的统一化发展，所谓的统一化主要指无人机管理功能以及监督功能的一体化，最大限度地保障无人机系统功能的全面整合，确保无人机的工作效果得以强化。未来几十年内，针对无人机的应用研究，将会更加深入，将充分改观现阶段无人机应用过程中精度不足、续航时间短、抗风性能低、升降不稳定的现状，保障无人机的应用水平得到进一步提升，进而保障森林草原防火工作的质量与效率。最后，未来无人机的应用领域必将更加广泛，如科学技术领域、军事领域以及农业领域，无人机在这些领域的应用必将充分提升我国综合国力。

4 结语

在实际应用无人机开展森林草原防火工作的过程中，相关部门应积极对无人机的应用进行深入研究，充分参照森林草原防火工作的实际发展需求，对无人机相关功能进行不断创新，以保障无人机自身应用水平得以提升，推进森林草原防火工作顺利开展。

参考文献

[1]杜嘉星，孙义，向波，等.基于BIOMOD的黄河源区高原鼠兔潜在分布及其影响因子[J].草业科学，2019（4）：1074-1083.

[2]冯仲科，杜鹏志，闫宏伟，等.创建新一代森林资源调查监测技术体系的实践与探索[J].林业资源管理，2018（3）：5-14.

[3]刘富波，李巨涛，刘丽华，等.无人机平台半航空瞬变电磁勘探系统及其应用[J].地球物理学进展，2017（5）：354-361.

[4]纪景纯，赵原，邹晓娟，等.无人机遥感在农田信息监测中的应用进展[J].土壤学报，2019（4）：773-784.