春天是生機盎然的時節(jié),同時也是火災高發(fā)的季節(jié)。森林火災一旦發(fā)生,蔓延極快,除了國家財產(chǎn)損失,對人的生命也會造成很大威脅,因此,防火是重中之重。作為森林監(jiān)管部門,更是使出十八般武藝對森林火災嚴防死守,圍追堵截,防患于未然就是對國家、人民財產(chǎn)的最大保護。
然而,森林廣袤,想要無死角監(jiān)測并非易事,于是森林火險評估對于火災的預防就顯得尤為重要。


森林如同林業(yè)工作者的孩子,孩子正在長身體,難免有個頭疼腦熱,早發(fā)現(xiàn)早預防是一項極其關鍵且對細致敏感度要求很高的工作,卻也是“3S技術“的專長。
3S其實算個“昵稱”,它的全名是地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱 GIS)+全球定位系統(tǒng) (Global Positioning System,簡稱 GPS)+遙感技術(Remote Sensing,簡稱 RS),三者相互結合同時各自獨立,結合了網(wǎng)絡通訊及通訊技術等,構成一個有機整體。
其中,RS如同一臺CT機,可以給森林做全身掃描,因為不受地形條件限制,它可以進行遠距離無接觸探測,不停監(jiān)測設定范圍,并實時生成區(qū)域投影數(shù)據(jù)集,及時發(fā)現(xiàn)火情。
GIS在分析了RS傳回來的圖像后,馬上開始尋找相關的地理空間數(shù)據(jù)和圖像,展開地理空間分析,實時進行區(qū)域化管理,并鎖定區(qū)域內(nèi)的火災常發(fā)地點做重點監(jiān)測。
GPS則能夠精準定位,迅速發(fā)現(xiàn)火災發(fā)生的具體位置,它靈敏度高、定位速度快、遮蔽性能強、不受地形因素的影響,能夠?qū)崟r提供導航信息。
3S技術與通訊設備相結合,可以建立森林防火“信息高速公路”,進行地形、地貌、火場動態(tài)、滅火行為特征的信息傳遞。林業(yè)工作者+3S技術24小時無縫銜接,全面監(jiān)測,大大降低了“森林失火,殃及隔壁”的概率。

火災可以監(jiān)控,可以預測,卻無法完全避免。近年來,氣候變暖、人為干預等原因?qū)е律只馂念l頻發(fā)生。自2000年到2014年,中國共發(fā)生森林火災119169次,其中特大森林火災42次,重大森林火災165次,平均每年發(fā)生7945次;傷亡人數(shù)達1747人,其中輕傷人數(shù)522人,重傷人數(shù)329人,死亡人數(shù)896人。損失林木蓄積量2179萬m3,受害森林面積累計達到150萬hm2,幼株損失259044萬株,累計經(jīng)濟損失達539531萬元。
這些赤裸裸的數(shù)字無時無刻不在提醒人類,發(fā)生火災時與時間賽跑有多重要。但森林火災往往發(fā)生在人跡罕至的地方,相當隱蔽。監(jiān)控難度大,偶然性強,一旦發(fā)生又蔓延極快,容易造成巨大損失。以前只能靠護林員不停巡邏,但地盤廣人手有限,很難做到毫無遺漏。
3S技術的誕生和進化,讓火災從此無所遁形,救火效率也空前提高。
火災發(fā)生初期,林業(yè)工作者指揮“CT機”RS進行掃描,實時接收、處理衛(wèi)星發(fā)送的高分辨率圖片,生成火災圖像、植被指數(shù)、地表亮度的圖像等,真實且全面地記錄了火災“病灶”處的情況和數(shù)據(jù)。

為了獲得更高的圖片精度,RS還利用無人機進行低空遙感。設置在無人機上面的機載遙感系統(tǒng),可以在工作人員的操縱下進行各種角度的拍攝。還能夠隨時儲存?zhèn)魉托畔ⅲ臄z范圍從50米到4000米,速度范圍從70km/h到160km/h,飛行平穩(wěn),垂直或者平飛均能拍攝出分米級的空間分辨率,便于林業(yè)工作者做出正確判斷。
接著,GIS用最快速度,通過地理信息系統(tǒng)實時發(fā)布火災信息,幫助大家在第一時間做出火災動態(tài)分析,包括火災可能的走向和發(fā)展。
雖然已經(jīng)定位了著火的病灶,但想要迅速到達火災地點,還得靠GPS。
林業(yè)工作者在確定優(yōu)先目標和撲救順序后,開始利用GPS對火災地點進行快速準確的定位,同時借助地理信息系統(tǒng),找到點、線、面的精確三維坐標,從而能夠獲取最佳路線,掌握實時路況信息。GPS還將實時采集到的信息和數(shù)據(jù)導入電子地圖,生成專題圖,為火災撲救提供依據(jù)。

防控得力還要救災有序,在GPS的精準導航下,人類迅速趕到起火點,開始撲救。
火災撲救中,3S技術三劍合璧,實時更新和火災撲救相關的數(shù)據(jù),如地形、植被、風速、風向、當日最高溫度、中午風力、可燃物類型、坡度、最佳路線等多個維度,讓林業(yè)工作者可以提前預測火勢蔓延的方向,生成火場發(fā)展形勢圖。同時,還能提供水源位置、滅火人員分布、可能受損的建筑、需要保護的居民點等信息,供林業(yè)工作者參考。


林業(yè)人在3S技術的配合下,及時判斷風向和火勢,輕松合圍、避險,在最短時間內(nèi)實現(xiàn)了遏制火災蔓延的任務,最終順利完成撲救任務。
科技助力火災防控與救護的同時,更著眼災后。森林滿血復活后,林業(yè)工作者則承擔起另一項極具現(xiàn)實意義的“掃尾工作”,繼續(xù)將有關資料錄入數(shù)據(jù)庫。借助3S技術對火災原因進一步深度分析,測定受災面積,進行損失測算,還能通過衛(wèi)星通道的紅外短波窗區(qū)檢測火場地面的高溫熱源,總計分析火災規(guī)律。同時,高效建立起一套火災風險預警體系以及森林災害數(shù)據(jù)庫,為以后的火災預防和撲救提供指導。
林業(yè)工作者完成日常工作之余,還經(jīng)常帶著3S技術千里馳援,援助一些特殊項目,為保護自然環(huán)境盡一份力——通過遙感技術繪制林業(yè)專題圖;監(jiān)控野生動物數(shù)量、分布及其動態(tài)變化規(guī)律及棲息地保護管理;監(jiān)測森林植被類型、植物季相節(jié)律、植被演化等;還能隨時為森林“量體溫”,研究森林調(diào)節(jié)溫度的規(guī)律,科學評估森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度的生態(tài)價值……
各處森林分布廣,地盤大,有些項目位于人跡罕至的地區(qū),攻堅難度很大。林業(yè)工作者不畏困難,利用3S技術與實地勘察相結合,花兩年時間確定了面積占全國的60%的“三北”地區(qū)林地、草地和其他可再生資源的數(shù)量;在常規(guī)方法難以應用的西藏自治區(qū)進行森林資源調(diào)查;幫助沿海地帶建立防護林體系動態(tài)監(jiān)測,并研究了防護林地帶性規(guī)律與立地條件與生態(tài)特性件的關系。同時,林業(yè)工作者還兼任“設計師”,參與了興安盟四旗市退耕還林工程的作業(yè)設計,設計質(zhì)量好,工作效率高,廣受好評。
即便如此,林業(yè)工作者也并沒有躺在自己的功勞簿上固步自封。他們將云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術概念吸納到3S技術中,做了一番改進,貢獻出了“森林眼”林火監(jiān)測預警系統(tǒng)、基于GPS/北斗雙模定位的移動智能終端、IPv6無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡協(xié)議一致性測試智能儀表、基于5G技術的林區(qū)無線覆蓋等,碩果累累。
在他們的辛勤勞動和改革創(chuàng)新下,2019年,全國共完成造林1.06億畝、森林撫育1.14億畝,退耕還林工程造林1284.89萬畝。森林覆蓋率從新中國成立之初的不到8.6%,到改革開放初期的12%,再到如今的22.96%,好成績不斷攀升,第九次森林資源清查的森林覆蓋率比第八次提高了1.33個百分點,這意味著全國森林面積凈增1266.14萬公頃,比福建省的面積還要大。
“70年播綠不輟,國土漸成丹青”,“綠色成績單”是對林業(yè)工作者們70年不懈努力的回報與安慰,是林業(yè)工作者們對于“監(jiān)護人”責任的深刻詮釋。當科技與林業(yè)完美融合,“山巒層林盡染,平原藍綠交融”的夢想就已不再遙遠。
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