摘要:近年来,全球气候变化导致极端天气事件增多,使得森林火灾频发,给生态环境和人民生活带来巨大影响。基于此,本文对基层林业开展护林防火工作,提出了一系列护林防火方法,如建立森林火灾信息预警平台;完善防火基础设施;引入智能传感器,加强火灾监测;利用无人机,实现空中巡护;强化火灾应急处理方案等,进而提升防火效率,保护林业生态环境。
关键词:基层林业;护林防火;火灾信息预警
基层林业护林防火工作作为森林防火的第一道防线,其在林业资源保护、安全防护等方面是非常重要的。然而,传统的护林防火方法在应对日益复杂的火灾形势时,存在效率低、反应慢等问题。因此,就要创新护林防火工作,从源头上预防火灾的发生,降低森林火灾风险,通过创新护林防火工作,实现林业资源的可持续利用。
1 护林防火工作的重要性
1.1 保护林业资源
森林火灾是森林资源面临的主要威胁之一,火灾可以烧毁树木、灌木、草本植物等森林植被,破坏森林生态系统;火灾会杀死森林中的动植物,破坏它们的栖息地,导致物种多样性下降;火灾后的土壤可能会因为有机质的大量损失而变得贫瘠,影响森林的再生。因此,要采用护林防火工作,制定和执行严格的防火措施,如设立防火隔离带、加强防火巡查、控制野外用火等,可以有效减少森林火灾的发生,从而保护森林资源不受火灾破坏。而且,通过预防火灾,能够保护森林的植被覆盖,维持森林生态系统的稳定性和生物多样性,有助于维持生态平衡,确保森林的生态服务功能得以正常发挥[1]。森林植被对于防止水土流失具有重要作用,护林防火工作保护了森林资源,有助于森林植被的完整,从而有效防止水土流失,维护土地的肥力和生产力。
1.2 减少林业经济效益的损失
森林火灾会产生树木、林产品等直接经济损失,火灾破坏了果实、药材等林产品,影响其产量和品质。木材和其他林产品是重要的经济资源,通过护林防火工作减少火灾,可以保障木材和其他林产品的市场供应,避免因资源短缺导致的成本上升和市场波动,维护其经济利益。而且火灾后的森林需要时间和资金进行修复和恢复,有效的护林防火工作可以减少这种额外的经济负担,火灾发生频率降低,森林恢复的速度也会加快。健康的森林资源具有较高的经济价值,护林防火工作通过保护森林资源,可以提高森林的生态价值、经济价值和美学价值,有利于维护林业经济效益,促进林业可持续发展。
2 基层林业护林防火工作的创新方法
2.1 建立森林火灾信息预警平台
在基层林业护林防火工作中,建立森林火灾信息预警平台是一种创新的手段,可以有效提升火灾预防和应急响应能力。
首先,要收集当地及邻近地区的气象数据,包括风速、温度、湿度、降水量等,同时也要获取海拔、坡度、植被类型等森林地形数据。并且收集森林资源数据,包括树种、年龄、密度、可燃物含量等,分析历史火灾数据,了解火灾发生的规律和特点。
其次,就要开展技术平台搭建,利用GIS技术进行空间数据分析和可视化。应用卫星遥感数据监测森林变化,如植被覆盖度、火灾热点等,并运用大数据技术分析各种数据,预测火灾风险,开发移动应用,便于巡护人员实时报告和接收信息。例如,木里藏族自治县克尔乡人民政府就会利用遥感影像计算植被指数,监测植被覆盖度的变化。通过热红外遥感数据监测森林中的异常热点,这些热点可能代表火灾。将遥感数据与气象数据、地形数据、历史火灾数据等整合在一起,对整合后的数据进行深度分析。建立火灾风险预测模型,预测未来可能发生火灾的区域和风险等级。开发一个移动应用,护林人员可以接收来自预警平台的实时火灾风险信息,并为其提供地图导航和定位功能,帮助巡护人员快速到达指定地点[2],让基层林业的巡护工作更加高效和智能化。
再次,就要识别和量化影响火灾风险的各种因子,建立数学模型,根据风险因子计算火灾风险等级,定期更新模型,以反映最新的数据和变化。
然后,进行预警发布,主要是根据风险评估结果,划分不同的预警等级,通过短信、网络、社交媒体等渠道发布预警信息,增强公众的防火意识和应急响应能力。
最后,要对平台进行持续监控,保证平台的正常运行,随着技术的发展,不断升级预警平台的功能。通过建立森林火灾信息预警平台,为基层林业护林防火工作提供强大的技术支持,从而更有效地预防和应对森林火灾。
2.2 完善防火基础设施
第一,建立高效的防火隔离带。组织专业人员对森林进行实地勘察,了解地形地貌、植被类型和分布情况,根据历史火灾数据和当前森林状况,评估火灾风险等级,制定防火隔离带的规划方案,包括隔离带的宽度、位置和类型。考虑到该地区地形复杂,部分区域选择机耕生土带,宽度至少50 m,深度达到生土层。在道路两侧和人工幼林地周边,建立人工割打带,宽度5~10 m。同时,在长期规划中,考虑种植防火性能好的生物防护林带。在建设隔离带的时候,主要是使用挖掘机进行挖掘,清除地表植被和可燃物,确保隔离带深度和宽度符合要求,然后就要选择出合适的树种进行栽种,并定期进行养护。通过建立防火隔离带,有效降低了森林火灾的蔓延风险。
第二,建设防火瞭望塔和监测站。瞭望塔和监测站选择在森林边缘、山顶或开阔地带,能够俯瞰较大范围的区域,保证瞭望塔和监测站附近有适当的道路或步道,方便人员出入和物资补给,避开易发生地质灾害的区域。根据需要监测的区域大小,确定瞭望塔的尺寸和高度,通常高度在20~50 m,选用耐久、防火、防腐的材料,如钢材或混凝土。在瞭望塔和监测站施工时,主要是挖设塔基,浇筑混凝土或打桩,确保塔基稳固,按照设计图纸,搭建瞭望塔和监测站的主体结构。并安装观测设备(如望远镜、红外热像仪)、通信设备和必要的生活设施,实现全天候监控[3]。
第三,消防通道与应急物资储备。在消防通道的建设中,需要保证森林内的主要道路和步道可以用于消防车辆和人员的快速通行。并且要在重要地点建立消防物资储备库,储备足够的灭火器材、防护装备和紧急食品。
第四,保证防火设施智能化。安装智能监控系统,如无人机、摄像头等,实现远程监控和早期预警。利用物联网技术,将防火设施与移动应用和中央控制中心连接,实现数据实时传输和远程控制。在森林内建设无线通信网络,确保巡护人员和消防队伍在火灾发生时能够保持通信畅通。此外,在一些偏远的地区,使用卫星通信作为备份,确保信息传递的可靠性。
2.3 引入智能传感器,加强火灾监测
在基层林业中,其区域地形较为复杂,传统的人工巡护存在效率低、覆盖面不足的问题,为了提高火灾监测的效率和准确性,可以引入智能传感器技术。以木里藏族自治县克尔乡为例,护林防火人员对森林资源进行了详细评估,包括地形、植被类型、火灾风险等级等,根据评估结果,来选择出具有代表性的地点,安装智能传感器。在选择传感器类型的时候,需要选择适合森林火灾监测的传感器,如红外热像仪、烟雾传感器、气体传感器等。然后就要在选定的监测点上安装传感器,并且要保证传感器能够覆盖所需的监测范围。例如,在监测点安装稳固的支架,应确保传感器稳定,并为传感器提供稳定的电源,可以是太阳能板或电池,并将传感器通过数据线连接到通信模块。同时,在监测点周围部署无线通信设备,如LoRa网关或Wi-Fi热点。对于无法使用无线通讯的偏远监测点,可以考虑铺设光纤或使用有线网络,保证通信网络覆盖所有监测点,并对网络进行优化,提高数据传输速率。
此外,也要在监控中心安装数据处理软件,用于接收传感器数据并进行初步分析,设定报警阈值,当监测数据一旦超过阈值时,系统就会自动发出警报。同时可通过监控中心实时监控森林火情,及时发现异常情况,当监测到火情时,立即通过短信、电话等方式通知相关部门和人员;应及时将火情信息共享给消防、林业、气象等部门,实现协同作战,根据火情等级,启动相应的应急响应预案,组织人员进行灭火和救援。最后,就要对监测数据进行汇总和分析,评估监测系统的有效性,根据数据分析结果,对监测系统进行调整和优化,提高监测精度和效率。通过引入智能传感器,可以实时监测森林火情,及时发现和处理火灾隐患,有效减少火灾对森林资源和生态环境的破坏,提高护林防火工作的效率和效果。
2.4 利用无人机,实现空中巡护
为了保证护林防火更加全面,实现基层林业的全范围防火,可以利用无人机来进行巡护。根据巡护范围、地形和气候条件选择合适的无人机型号,确保无人机具有足够的续航能力、载荷能力和图像传输能力。然后就要制定巡护计划,规划无人机巡护的路线,覆盖所有需要监控的区域,根据火灾风险和季节变化调整巡护频率,考虑最佳飞行时间,如清晨或傍晚,以获取最佳光照条件。其中无人机搭载设备主要包括热成像相机、高清摄像头等,热成像相机主要是用于夜间或浓烟条件下监测火源;高清摄像头则是用于拍摄高分辨率图像,识别森林状况和异常情况;风速、风向、温度和湿度传感器则主要是用于收集环境数据。然后就要对操作人员进行无人机操作和飞行安全培训,遵守无人机飞行规定,确保飞行安全[4]。
在操作无人机的时候,在飞行前评估天气状况,确保飞行安全,根据监测目标和资源情况制定详细的任务计划。按照计划起飞无人机,开始巡护任务,无人机按照预设路线进行飞行,同时使用搭载高清摄像头的无人机对预定区域进行拍摄,采集高分辨率图像。操作员实时监控无人机飞行情况,确保安全。对无人机拍摄的高清图像进行分析,对图像进行校正、增强和去噪处理,以提高图像质量。使用图像处理软件提取图像中的颜色、纹理和形状等关键特征,并运用图像识别算法(如机器学习或深度学习模型)识别异常情况,将收集到的数据与地面监测数据相结合,形成综合分析报告。一旦发现火情,无人机就要进行全方位的空中侦察,确定火灾位置和规模,并立即启动报警机制,与地面救援队伍协调,制定灭火和救援计划。总之,无人机与地面监测技术深入结合,可以有效提高森林资源管理和火灾预防的效率,为基层林业工作提供科学依据。
2.5 强化火灾应急处理方案
在基层林业护林防火工作中,强化火灾应急管理是保障森林资源和人民生命财产安全的关键。
首先,要制定详细的火灾应急响应计划,对可能引发火灾的风险进行评估,包括自然因素(如干旱、雷电)和人为因素(如野外用火、电气故障)。根据风险评估结果,制定详细的火灾应急响应计划,包括预防措施、早期预警、应急响应和恢复重建等环节。
其次,要建立多层次的预警系统,主要是利用气象卫星、地面气象站等设施,实时监测气象条件,特别是火灾易发季节的干旱程度、风速等。在重点区域安装高清摄像头,实时监控森林状况,及时发现火情。林业监管部门可以开发移动应用,让护林员和居民可以报告火情,并接收火灾预警信息。
再次,要提升应急队伍的专业能力,定期对消防队伍进行专业技能培训,包括灭火器材的使用、火场救援和逃生技能等。与邻近地区的消防队伍进行联合演练,提高跨区域协同作战能力。并且要引入无人机、红外热像仪、便携式火焰探测器等高科技设备,提高火情监测和扑救效率。同时,也要研究和开发新型灭火剂,如生物灭火剂,减少对环境的污染。
最后,建立快速反应机制,成立专门的应急响应小组,负责火灾发生时的快速反应和协调指挥。建立信息共享平台,确保火灾信息能够迅速传递到相关部门和人员。通过多种渠道开展防火宣传教育,增强公众的防火意识和自我保护能力,招募志愿者参与防火工作,扩大防火队伍,形成全民防火的良好氛围。
此外,也要进行火灾恢复与重建,当火灾扑灭后,护林防火人员需要进行灾后评估,总结经验教训,改进应急处理方案,采取有效措施,进行火灾受损区域的生态恢复工作,降低火灾对森林的生态损失和经济损失。
3 结论
综上所述,对基层林业护林防火工作进行创新,不仅可以提升护林防火的效果,减少火灾对林业的影响,还能保护森林资源,维护生物多样性,改善生态环境。在进行护林防火的时候,主要是从预警平台、基础设施、智能传感器、无人机、应急处理等方面入手,通过现代技术,实现护林防火创新,更快速地预防灾情。
参考文献
[1] 张谢良.基层林业护林防火工作完善[J].新农民,2024(24):102-104.
[2] 钟海龙.新时期基层林业护林防火工作创新探析[J].河南农业,2024(4):57-59.
[3] 王丽霞.新时期基层林业护林防火工作探究[J].南方农业,2022,16(6):78-80.
[4] 吴龙.基层护林防火存在的问题及对策[J].乡村科技,2022,13(6):100-102.