一、 國(guó)際森林防火技術(shù)
1. 德國(guó):FIRE-WATCH森林火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng) 德國(guó)投入使用的FIRE-WATCH森林火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng),正常監(jiān)測(cè)半徑10公里,安裝該系統(tǒng)每套需7.5萬(wàn)歐元,而在勃蘭登堡州安裝需要120-130套,約1000萬(wàn)歐元。
2. 美國(guó):護(hù)林飛機(jī)和紅外遙感火災(zāi)預(yù)警飛機(jī)巡邏 美國(guó)利用“大地”衛(wèi)星在離地面大約705公里的軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn),探測(cè)地面上的高溫地區(qū)、濃煙地帶以及火災(zāi)遺址。美國(guó)使用無人駕駛林火預(yù)警飛機(jī)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè),雖獲得了成功,但耗費(fèi)了巨額資金。
3. 加拿大:加拿大采用衛(wèi)星巡回監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 加拿大采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測(cè)林區(qū)溫度,當(dāng)檢測(cè)出某一林區(qū)局部溫度上升到150℃~200℃,紅外線波長(zhǎng)達(dá)3.7微米時(shí),便是火災(zāi)前兆,立即測(cè)定具體溫度,采取措施及時(shí)防火.同時(shí),加拿大林區(qū)采用多架配備先進(jìn)的直升飛機(jī)輪流監(jiān)測(cè)森林火災(zāi),飛行費(fèi)每小時(shí)需5000-6000加元。
國(guó)外的技術(shù)有的雖然可靠,但需要借助高空衛(wèi)星,且施工太復(fù)雜;有的技術(shù)方案基礎(chǔ)實(shí)施投資太大,多達(dá)幾十萬(wàn)美元,投入成本過高,這些難以滿足我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要。
二、 國(guó)內(nèi)采用的監(jiān)測(cè)方法
1. 地面巡護(hù)。地面巡護(hù)主要任務(wù)是宣傳群眾,控制人為火源,深入瞭望臺(tái)觀測(cè)的死角進(jìn)行巡邏。對(duì)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。
缺點(diǎn):巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時(shí),常因地形地勢(shì)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(cè)方法來彌補(bǔ)。
2. 瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)。瞭望臺(tái)檢測(cè)是通過了望臺(tái)來觀測(cè)林火的發(fā)生,確定火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn),報(bào)告火情。
優(yōu)點(diǎn):覆蓋面較大、效果較好。
缺點(diǎn):無生活條件的偏遠(yuǎn)林區(qū)不能設(shè)瞭望臺(tái);它的觀察效果受地形地勢(shì)的限制,覆蓋面小,有死角和空白,觀察不到,對(duì)煙霧濃重的較大面積的火場(chǎng)、余火及地下火無法觀察;雷電天氣無法上塔觀察;瞭望臺(tái)是一種依靠瞭望員的經(jīng)驗(yàn)來觀測(cè)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(dòng)物、森林腦炎等的威脅。
3. 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(cè)。
優(yōu)點(diǎn):巡護(hù)視野寬、機(jī)動(dòng)性大、速度快同時(shí)對(duì)火場(chǎng)周圍及火勢(shì)發(fā)展能做到全面觀察,可及時(shí)采取有效措施。
缺點(diǎn):夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見度較低時(shí)難以起飛,同時(shí)巡視受航線、時(shí)間的限制,而且觀察范圍小,只能一天一次對(duì)某一林區(qū)進(jìn)行觀察。如錯(cuò)過觀察時(shí)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(shí),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(cè)來彌補(bǔ)其不足。
4. 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(cè)林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),監(jiān)測(cè)火場(chǎng)蔓延的情況、及時(shí)提供火場(chǎng)信息,用遙感手段制作森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào),用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。
優(yōu)點(diǎn):探測(cè)范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料,反映火的動(dòng)態(tài)變化,而且收集資料不受地形條件的影響,影像真切。
缺點(diǎn):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。當(dāng)熱點(diǎn)達(dá)到3個(gè)像素時(shí),火已基本成災(zāi)。
三. 國(guó)內(nèi)主流的防火監(jiān)控技術(shù)不足及趨勢(shì)
森林火災(zāi)危害大,撲滅困難,于是在火災(zāi)還在萌芽狀態(tài)立即撲滅它就顯得尤為重要。 森林火災(zāi)因?yàn)槌3L幵谏钌嚼狭种?,不易發(fā)現(xiàn),故而發(fā)現(xiàn)火災(zāi)對(duì)于早撲滅火災(zāi)具有重要意義。
1. 安裝制冷型紅外整機(jī)24小時(shí)全方位監(jiān)測(cè)
航譜時(shí)代科技有限公司HePro-Tem系列制冷型紅外整機(jī)。實(shí)時(shí)掃描目標(biāo)區(qū)域森林范圍,實(shí)時(shí)、直觀發(fā)現(xiàn)溫度異常點(diǎn),實(shí)現(xiàn)非接觸遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。自產(chǎn)紅外制冷組件,整機(jī)壽命達(dá)3萬(wàn)小時(shí);國(guó)內(nèi)唯一24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備;采用軍轉(zhuǎn)民InSb探測(cè)器感光芯片。省時(shí)省力省成本,保障園區(qū)及工作人員生命安全。
2. 建立視頻監(jiān)控系統(tǒng) 目前國(guó)內(nèi)主流的監(jiān)控方式。 這是傳統(tǒng)城市監(jiān)控的簡(jiǎn)單延伸,將采集視頻圖像通過微波匯總,由人工完成集中監(jiān)視; 人工監(jiān)視易造成肉眼疲勞,視頻中的火情不易被查覺,造成漏報(bào); 監(jiān)控中心的視頻線路較多,人工監(jiān)視也無法一一監(jiān)看,易造成漏報(bào)。 所以,傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的最大缺點(diǎn)是漏報(bào)率非常高。 傳統(tǒng)視頻監(jiān)控是非數(shù)字化系統(tǒng),許多智能應(yīng)用無法實(shí)現(xiàn)。
3. 建立智能預(yù)警系統(tǒng) 這是森林防火的發(fā)展方向,實(shí)現(xiàn)森林防火的智能化,信息化。 利用無縫融合智能圖像識(shí)別技術(shù)、面向?qū)ο蟮?D GIS技術(shù)、大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)等高新技術(shù),利用多項(xiàng)專利技術(shù),結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識(shí)和林業(yè)防火的經(jīng)驗(yàn),建立林業(yè)防火智能監(jiān)測(cè)預(yù)警及應(yīng)急指揮系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)林區(qū)視頻的自動(dòng)監(jiān)控、煙火準(zhǔn)確識(shí)別、火點(diǎn)精確定位、火情蔓延趨勢(shì)推演、撲救指揮的輔助決策、災(zāi)后評(píng)估等多方面功能,建立森林防火的完整業(yè)務(wù)鏈,并針對(duì)性地解決用戶的各種個(gè)性化需求。 如“森林衛(wèi)士365”系列產(chǎn)品,主要由前端智能監(jiān)控產(chǎn)品和后端應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成。 前端智能監(jiān)控產(chǎn)品包括重型數(shù)字云臺(tái)、基站智能控制箱、嵌入式的煙火識(shí)別智能處理器等; 后端應(yīng)用系統(tǒng)包括海普聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理平臺(tái)、基于ArcGIS平臺(tái)的森林防火輔助決策及應(yīng)急指揮系統(tǒng)。