现代森林防灭火体系建设研究

作者简介：

王志书（1969- ），男，土家族，湖北利川人，本科，助理工程师，研究方向：森林培育与保护。

摘要：

现代森林防灭火体系的构建是应对全球气候变化和增加的森林火灾风险的关键措施。本文深入探讨了现代技术在森林防灭火领域的应用，特别是卫星遥感、地面监测和先进通信技术的综合利用，以及这些技术如何提高火灾监控、预警和应对的效率和效果。分析了当前森林防灭火体系面临的主要挑战，并提出了针对性的改进措施，包括硬件设施的升级、战略物资储备的建立、灭火通道的规划以及跨部门合作机制的优化。通过这些措施，旨在构建一个更加灵活、高效的森林防灭火体系，以更好地应对未来森林火灾的挑战。

关键词：森林防灭火体系；卫星遥感；地面监测；通信技术；跨部门合作

引言

随着全球气候变化加剧和人类活动对自然环境的影响日益增加，森林火灾频发已成为全球性的环境问题，对生态系统、生物多样性以及人类社会经济造成了严重影响。在这一背景下，构建一个高效、现代化的森林防灭火体系显得尤为迫切，这不仅需要采用先进的技术手段提高火灾监测和预警的准确性和实时性，还需要通过优化组织结构和协作机制，提高灭火行动的响应速度和效率。本文将从现代森林防灭火体系的构建入手，探讨如何利用卫星遥感、地面监测和通信技术等现代科技手段提升森林火灾的监控和管理能力，并分析在多部门协作框架下，如何通过有效的组织结构和合作机制，构建一个能够迅速响应、有效应对森林火灾挑战的防灭火体系。

一、现代森林防灭火体系建设的必要性

在当前全球气候变化和人类活动频繁干扰的背景下，森林生态系统面临着前所未有的压力，其中森林火灾频发尤为突出，给生态环境和社会经济带来严重挑战。森林覆盖范围广泛，一旦发生火灾，往往迅速蔓延，难以控制，故构建现代化的森林防灭火体系显得尤为迫切。该体系不仅需要充分利用现代信息技术、遥感技术和人工智能等，实现火灾预警的精准性和及时性，还需在灭火资源配置、指挥调度系统、应急响应机制等方面进行科学规划和优化，以提升灭火效率和效果。森林火灾的预防工作同样不可忽视，通过对森林可燃物的管理、公众教育和火源管控等措施，有效降低火灾发生概率。考虑到不同地区森林类型、气候条件和社会经济背景的差异，森林防灭火体系的建设还需具备一定的灵活性和适应性，以满足各类森林火灾防控的特定需求[1]。在此基础上，加强国际合作，分享防灭火经验和技术，对于提高全球森林火灾管理水平具有重要意义。

二、森林防灭火面临的挑战

（一）森林区域火灾风险的自然增加

森林火灾风险的自然增加主要由于全球气候变暖导致的极端天气条件，如持续高温、干旱和雷电活动的增多，这些因素直接影响森林区域的火灾发生频率和强度。森林覆盖率高的区域，尤其是那些生态系统已经因人类活动而变得脆弱的地方，面临的火灾风险尤为突出。这些地区植被丰富，提供了大量易燃物，一旦发生火灾，火势蔓延速度快，难以控制。此外，森林生态系统的复杂性和多样性使得火灾一旦发生，其对生态环境的破坏不仅深远而且长期影响土壤质量、水源再生和生物多样性。自然因素的这种复合作用，加之人类对自然环境的干预，如森林砍伐、土地利用变化等，进一步加剧了森林区域火灾风險，使得防控工作面临重大挑战。

（二）目前防灭火措施存在的局限性

当前森林防灭火措施主要受限于策略、资源和技术三个方面。策略上：侧重于事后应对而非事前预防，忽视了综合管理和长期规划的重要性，导致在火灾发生时反应不够迅速或有效。资源方面：特别是在偏远和经济欠发达地区，防灭火设备落后，专业人员训练不足，缺乏有效的资源调配机制，使得即便在火灾预警系统能够提前发出警报的情况下，也难以实施有效的灭火行动。技术层面：虽然现代信息技术和遥感技术的应用为火灾监测和预警提供了新的可能，但这些技术的集成和应用尚未普及，数据共享和分析能力有限，影响了火灾预警的准确性和及时性。缺乏对森林火灾动态和火灾生态影响深入研究的支持，导致防灭火策略无法充分适应不断变化的火灾风险特征，降低了防灭火措施的整体效果。

（三）森林中易燃物质的广泛存在

森林生态系统内部积累的大量枯萎植物、落叶、枝条以及地表的有机质等易燃物质，构成了火灾发生的潜在燃料。这些物质在干旱、高温等天气条件下极易引燃，一旦发生火灾，这些易燃物质能够迅速助长火势，使火灾更加难以控制。森林内易燃物质分布不均，特别是在人类活动频繁区域，如旅游区、林区边缘的农田等，易燃物质的积累更为显著[2]。这些区域成为火灾高风险点，一旦发生火灾，不仅火势蔓延速度快，而且很容易波及周边区域，造成更大范围的损失。易燃物质的广泛存在是由自然生态循环和人为干预共同作用的结果。自然界中，枯萎的植物和落叶是森林生态系统更新换代的一部分，但在人为干预不当，如过度放牧、不合理砍伐等情况下，易燃物质的自然分解和消耗过程被破坏，导致其在森林地表大量积累，从而增加了火灾的风险。

（四）森林防灭火宣传工作仍需加强

当前森林火灾的宣传教育工作尚未覆盖到所有需要关注的群体，特别是那些生活在森林周边或经常进入森林区域的人们，对火灾预防知识了解不足，未能充分认识到火灾预防的重要性。宣传教育手段单一、内容不够吸引人，难以激发公众的兴趣和参与度。缺乏针对性和实效性的宣传教育活动，导致公众的防火知识和技能提升缓慢。在一些地区，由于经济发展水平和教育资源的限制，防火宣传教育面临着更大的挑战。这种情况下，即便是基本的防火知识和技能也难以普及，更不用说培养公众主动参与森林防灭火工作的意识。随着社会经济的发展和人们生活方式的变化，新的防火宣传教育需求不断出现，既有方法和内容难以满足新的需求，这也是当前森林防灭火宣传工作亟需加强的一个方面。

三、加强现代森林火灾防控体系的关键措施

（一）打造先进的森林火灾监控网络

遥感技术在森林火灾监控网络中的应用，得益于其能够处理和分析大规模数据集的能力。卫星遥感系统每日产生的数据量可达数TB级别，这些数据通过先进的图像处理算法进行分析，能够在全球范围内实时监测森林火情。例如，MODIS（中分辨率成像光谱仪）和VIIRS（可见红外成像辐射计）等传感器提供的火点数据，经过地面站接收和处理后，可用于识别和追踪森林火灾的热点区域，准确率高达90%以上。这些大数据支持的遥感技术不仅提高了火灾监测的覆盖面和时效性，还大幅提升了火灾分析的精确度，为火灾预警和应对策略制定提供了坚实的数据基础。地面监测系统则侧重于收集森林内部的细粒度数据，每个监测点都能够实时记录温度、湿度、烟雾等关键指标，这些数据以高频率采集并实时传输，为大数据分析提供了丰富的原材料[3]。以一个典型的森林保护区为例，数千个传感器节点每天能够生成上百GB的监测数据，通过实时数据流分析技术，系统能够即时识别出异常模式，精确触发火灾警报。这种基于地面监测数据的分析，大大增强了火灾预警的局部精度和响应速度，使得火灾管理更加精细化。在森林火灾监控网络中，数据的集成和分析是提高监控效率和准确性的关键。通过将遥感数据和地面监测数据进行融合，可以获得更全面和准确的火灾情况分析。例如，遥感技术提供的宏观火情数据与地面监测系统提供的微观环境数据结合，可以实现对火灾的全面评估，包括火源定位、火势分析和受影响区域的精确划分。

（二）升级和完善森林防灭火的硬件设施

在现代森林火灾防控体系中，硬件设施是基础设施，其技术升级是实现从传统的经验式灭火向现代化、科学化灭火转变的关键。为此，必须注重提升森林防灭火车辆、水泵和消防飞机等硬件设备的技术水平。灭火车辆的升级着重于提高其适应复杂地形的能力和灭火效率。通过引入先进的四驱动技术、增加车辆悬挂系统的稳定性和适应性，确保灭火车辆能够在崎岖不平的森林地形中快速移动。同时，车载灭火系统采用高效喷射技术和大容量水罐设计，增加单次出动的灭火覆盖面积和持续作业时间，显著提高灭火行动的响应速度和作业效率[4]。水泵设备的升级关注点在于提高抽水速率和适应极端环境的能力。采用高性能泵体材料和优化流体力学设计，提升水泵的吸水量和排水速度，确保在紧急灭火需求下快速提供充足水源。改进的水泵系统具备更好的耐热性和抗腐蚀性，保证在高温和多变环境下的稳定运作，提升了灭火设施的可靠性和使用寿命。消防飞机的技术升级集中于提升载荷能力和精确投放灭火剂的能力。通过改进航空动力系统和扩大灭火剂储存空间，消防飞机能够携带更多灭火剂进行单次投放，扩大作业范围。结合卫星定位和遥感技术，实现灭火剂的精确投放，最大限度提高灭火效率，减少对环境的影响。消防飞机还装备有高清摄像头和红外线扫描设备，能够实时传输火场图像和数据，为灭火指挥提供即时准确的情报支持。

（三）建立战略性的防火物资储备中心

建立战略性的防火物资储备中心，针对性地在森林火灾高风险区域及关键交通节点部署，是确保快速有效灭火行动的关键。位置选择的精确性是建立这些中心的首要考虑。通过对历史火灾数据的深入分析，结合地理信息系统（GIS）技术，可以识别出森林火灾的高发区域和关键交通节点。这种基于数据的方法确保物资储备中心能够覆盖到最需要的区域，同时也考虑到了交通的便利性，以便物资能够在最短的时间内被调配到火灾现场。例如，通过分析过去十年的火灾发生频率和分布，可以确定某一区域作为储备中心的最佳位置，从而最大化其在火灾应急响应中的作用。全面的物资配备是储备中心功能发挥的基础。这不仅包括常规的灭火设备如灭火剂、水泵、消防服等，还应包括符合最新技术标准的专业装备，如无人机侦察设备、高效能通讯工具以及适应特殊环境需求的个人防护装备等[5]。每种物资的选型都需要基于对森林火灾特性的深入理解以及实战经验的积累，以确保在各种火灾情况下都能发挥其应有的效用。例如，针对特定区域可能出现的高温快速蔓延型火灾，选配的灭火剂需具备快速降温和广覆盖的特性，以提高灭火效率。高效的物流管理系统是确保物资快速准确调配的关键环节。这一系统需要实现物资库存的实时监控、自动化的物资调度和快速的物资补给功能。利用先进的信息技术，如物联网（IOT）和云计算，可以构建一个智能化的物资管理平台，实现对每一件物资状态的实时跟踪和管理，以及基于实际需求的动态调配。

（四）科学规划与建设消防水池

在现代森林火灾防控体系中，科学规划与建设消防水池至关重要，其中遥感测绘技术的应用和水文学原理的运用是两个核心环节。这两点的详细分析体现了现代森林防火策略在技术和理论层面的深度融合，目的是提高灭火资源配置的科学性和有效性。遥感测绘技术结合地理信息系统（GIS）为消防水池的科学规划提供了精确的数据支持。通过遥感技术收集的高分辨率影像资料，可以对森林区域的地形地貌、植被类型、水文状况及历史火灾记录进行全面分析。GIS技术则利用这些数据进行空间分析，识别出火灾风险较高的区域和关键的生态保护区，为消防水池的位置选择和容量规划提供科学依据。这种方法能够确保消防水池布置的合理性和有效性，使其能够在火灾发生时快速响应，为灭火行动提供充足的水源。通过GIS的高级空间分析工具，规划人员可以模拟不同布局方案对火灾响应能力的影响，优化设计以达到最佳的防控效果。水文学原理在消防水池的设计和建设中扮演着关键角色。水文学通过分析降水模式、流域特性和地下水补给机制，指导消防水池的容量设计和补水策略，确保在干旱或极端天气条件下水池依然能够满足灭火需求。水文学原理还指导消防水池的生态设计，通过构建人工湿地或生态补水系统，实现雨水的有效收集和利用，同时保持水体的自净能力和生物多样性。这种生态友好型的设计不仅提高了消防水池的水资源利用率，还有助于维护和增强周边的生态环境。

（五）优化森林火灾防控的组织结构和协作机制

优化森林火灾防控的组织结构和协作机制，核心在于构建跨部门、多层级的协同工作框架，明确各参与方的职责、任务以及建立高效的信息共享和资源整合平台。组织结构的优化需确立一个统一的指挥中心，该中心由政府主导，整合消防机构、林业管理部门等关键部门的力量，形成联合指挥体系。该体系下，各部门根据自身职能分工，承担不同的防灭火职责，如林业部门负责森林管理和防火宣教，消防机构负责应急响应和灭火行动，确保在火灾发生时能够迅速、有序展开联合行动。协作机制的建立需要依托现代通信技术，搭建一个共享的信息平台，实现实时数据交换和通信，包括火情監测数据、资源调配状态、行动指令等，保证所有参与单位能够实时获取火情动态和应急响应指南，提高决策的时效性和准确性。该平台还需地方社区和志愿者团体的参与，通过提供培训、指导和资源支持，激发社区居民和志愿者在森林火灾预防和应急响应中的积极性，形成官方与民众的良性互动。定期开展联合演练和评估，是检验组织结构和协作机制有效性的重要手段，通过模拟不同类型和规模的森林火灾情景，评估各参与方的协作效率和应急响应能力，及时发现问题并进行优化调整，不断提升整体的防灭火效率和效果。

（六）提升森林消防队伍应急响应专业化水平

在构建现代森林防灭火体系中，提升森林消防队伍的应急响应专业化水平是关键措施之一。这一措施要求深化消防队伍的专业训练、引入高科技装备与技术以及建立多元化的合作机制，以确保队伍在面对森林火灾时能够迅速、有效进行应对。强化消防队伍的专业培训。通过设置针对性的培训课程，覆盖森林火灾预防、灭火技术、应急救援、火灾现场指挥等多个方面，提升队员们的综合能力。特别是在野外生存技能、快速定位与导航、火场通讯等方面的培训，能够显著提高队伍在复杂地形中的作战效率和自我保护能力。模拟火灾演练和实战化训练也是提升应急响应专业化水平的有效手段，通过重现真实火灾场景，队员们能够在实战环境中磨练技能，提高应对各类突发情况的能力。引进先进的消防裝备与技术。包括但不限于无人机侦察系统、卫星遥感技术、高效灭火装备等。无人机技术可以在火灾初期进行快速侦察，为消防指挥提供实时的火情数据和地形信息；卫星遥感技术能够进行大范围的火情监测和分析，提高火灾预警的准确性；而高效灭火装备如飞机、直升机的引入，则可以在短时间内对大面积火场进行有效的空中灭火作业。这些高科技装备和技术的应用，不仅提高了灭火效率，也为消防队伍的安全保障提供了强有力的支持。建立多元化的合作机制。包括与气象部门、林业局等机构建立紧密的信息共享和协作关系，以及与国际消防组织的交流合作，共享经验与技术。通过这种机制，可以实现资源的优化配置和信息的快速流通，确保在火灾发生时，能够集合所有可用资源，形成强大的应急响应体系。

结语

构建现代森林防灭火体系是应对日益严峻的森林火灾挑战的关键。通过整合卫星遥感、地面监测与先进通信技术，实现对火灾的实时监控和快速响应，显著提高了预警准确性与效率。硬件设施的升级和战略物资储备的建立为灭火行动提供了坚实的物质基础。规划专用灭火通道和优化跨部门合作机制进一步加强了应急响应能力，确保了快速有效的灭火作业。通过技术创新与组织优化，能够为森林防灭火体系的建设提供强有力的支撑，为保护森林资源和生态环境贡献力量。

参考文献

[1]

徐敦伟.现代林业新型森林防灭火体系建设探讨[J].缔客世界，2020，6（04）：224.

[2]于文章，公梅，孙圣君，等.临沂市蒙阴县森林防灭火能力建设实践与探讨[J].森林防火，2023，41（03）：66-70.

[3]付增刚.营林技术在现代林业防灭火体系建设中的应用[J].风景名胜，2021（01）：331.

[4]黄瑞荣，温怀秒，章永侠，等.新形势下护林联防体系建设的思考[J].林业建设，2023（02）：25-28.

[5]肖明梅，何智勇.林场森林防火现状及体系建设研究[J].江西农业，2021（22）：71-72.