无人机在森林火灾监测与扑救中的应用

摘要：无人机以其快速反应、高效覆盖和安全性在森林火灾监测与扑救中展现了显著优势。然而，技术局限性、高成本及法律与管理瓶颈限制了其广泛应用。本文分析了无人机应用特点、存在问题，并提出优化技术性能、加强成本控制及健全法律管理体系等对策，以提升其在森林火灾防控中的效率与作用。

关键词：无人机、森林火灾、监测、扑救、优化对策

引言

森林火灾是对生态环境和人类社会威胁最严重的自然灾害之一，其频发性和破坏性对监测与扑救提出了更高要求。无人机作为一种新兴技术，以其灵活性、高效性和安全性，在森林火灾领域的应用潜力受到广泛关注。本文从无人机在森林火灾中的实际应用出发，探讨其优势与局限，并针对问题提出优化对策，为提升无人机技术在火灾防控中的应用水平提供参考。

一、无人机在森林火灾监测与扑救中的特点

（一）快速反应能力

无人机具备快速响应火灾的能力，可以在火灾发生初期快速抵达火灾区域，获取实时的火情数据，显著缩短传统监测方式的反应时间。相比地面巡逻或直升机巡查，无人机无需复杂的部署准备，即可灵活应对紧急火情，尤其是在火势迅速扩大的初期，其能够通过高空航拍和实时数据传输，帮助救援指挥中心迅速掌握火灾位置、蔓延趋势等关键信息。无人机无需受制于复杂的地形条件，在山区、峡谷等难以到达的区域也能高效运行，为火灾应急管理提供了宝贵的时间窗口，有效提升扑救效率。

（二）高效覆盖能力

无人机能够在短时间内完成对大范围区域的监测，其覆盖能力是地面巡逻的数倍。在森林火灾发生前期，无人机可对森林面积广大的火险高发区域进行全面巡查，快速发现火源点或潜在风险区域。在火灾发生后，无人机能够动态追踪火情发展，包括火势蔓延方向、火灾边界等，为灭火人员提供精准的现场情报支持。与传统方法相比，无人机在复杂地形中的表现尤为突出，例如在山林、密集植被等区域，无人机可以突破地形障碍，精准完成火情探测任务，为扑救工作提供全面、清晰的监控画面。

（三）安全保障作用

无人机的无人化操作特点显著降低了人员风险，尤其是在高温、烟雾弥漫或火灾蔓延迅速的高危区域，其能够代替救援人员完成高风险侦查任务，保障救援人员的生命安全。无人机可以为现场提供清晰的高空视角数据，辅助决策层优化火灾扑救策略，从而减少人员在危险区域内的暴露时间。在扑救工作中，无人机还能实时反馈现场变化，为一线指挥者提供有效支持，减少操作失误和人员伤亡风险。整体来看，无人机的应用有效降低了火灾扑救的作业危险性，增强了救援工作的安全性和精准性。

二、无人机在森林火灾监测与扑救中存在的问题

（一）技术局限性

无人机在森林火灾中的应用依然面临多方面的技术局限。电池续航时间较短，导致无人机无法长时间执行监测任务，尤其在大规模火灾中，需要频繁更换或补充电力，限制了连续监测能力。无人机在极端天气条件下的性能表现有限，例如强风、大烟雾、高温等环境会影响飞行稳定性和数据采集精度。热成像和红外传感器在浓烟或高温环境中可能无法准确识别火源，降低了探测效率。在高密度植被或复杂地形中，信号传输可能受到干扰，数据实时传输存在延迟甚至中断的风险。这些技术瓶颈限制了无人机在森林火灾监测与扑救中充分发挥作用，需要进一步改进技术性能以满足复杂火场环境的需求。

（二）高成本与资源分配问题

无人机的高成本限制了其在森林火灾中的广泛应用。无人机的采购价格昂贵，特别是专业化无人机设备，其成本远高于普通民用机型。设备的维护和技术升级也需要较高投入，增加了长期使用的经济负担。在大规模火灾中，通常需要多架无人机协同作业，而目前的资源储备难以满足这一需求，导致在实际火灾监控中常因设备数量不足而监测覆盖不全。专业操作与维护团队的匮乏进一步加剧了资源管理问题，现有无人机操作员数量有限且缺乏经验，难以应对复杂的火灾现场需求。设备分配和资源利用的不均衡也制约了无人机的有效部署，影响了整体扑救效率[1]。

（三）法律与管理瓶颈

无人机在森林火灾监测与扑救中的实际应用还面临法律和管理层面的阻碍。空域管控政策的严格性使无人机的飞行计划受到较多限制，尤其在部分跨区域火灾中，不同部门间的空域权限协调问题突出。火灾扑救涉及多个部门联合行动，但无人机的部署和使用缺乏统一的管理规范，导致救援指挥中的协调效率低下。无人机拍摄和传输的监控数据可能涉及隐私和安全问题，目前相关法律法规尚不完善，可能引发数据滥用或泄露风险。这些问题不仅制约了无人机技术的实际应用，也在一定程度上影响了火灾扑救的整体效果，亟需法律和管理层面的改进和完善。

（一）技术性能优化

针对无人机在森林火灾监测中的技术局限性，需要重点推进技术性能优化。应加强高能量密度电池的研发，以提升无人机的续航能力，满足长时间、大范围火情监测需求。应优化传感器技术，特别是热成像和红外探测设备的精准性，确保在高温、浓烟等极端条件下能够清晰定位火源。研发更强抗风能力的无人机机型，使其能够在强风或湍流条件下保持稳定飞行。可以引入人工智能技术，提升无人机的自主作业能力，例如火情自动识别、路径规划及智能避障。最后，应加强信号传输技术的改进，通过部署中继站或利用卫星通信，提升无人机数据实时传输的稳定性和可靠性，确保指挥中心能够准确掌控火情动态[2]。

（二）加强成本控制与资源整合

为解决高成本和资源分配不均的问题，需要从成本控制与资源整合两方面入手。应推动无人机技术的规模化生产，利用市场竞争降低设备价格。鼓励企业研发多功能、高性价比的无人机，以满足不同火灾场景需求。应建立无人机资源共享平台，实现跨区域和跨部门的设备共享，优化资源配置，避免因无人机数量不足影响监控覆盖范围。应加大对专业操作人员的培训力度，定期开展无人机实战演练，提升操作与维护的效率和能力。通过政府补贴、社会资本参与等方式，推动相关资金投入，确保资源能够匹配火灾扑救需求。建立统一的设备调配与管理机制，将现有资源最大化利用，提升无人机在火灾扑救中的应用效率。

（三）健全法律与管理体系

为突破法律与管理瓶颈，需要进一步健全相关法规和管理机制。应制定森林火灾场景下的无人机飞行优先权法规，明确无人机在救援行动中的空域使用权限，减少协调阻碍。建立多部门协作机制，推动公安、消防、林业等部门联合制定无人机调度与使用规范，提升应急响应的效率。在法律层面，应加强对无人机拍摄和传输数据的隐私保护和安全管理，明确数据使用权限，避免监控数据泄露或滥用问题。推动出台无人机相关技术认证与操作资质管理办法，确保参与森林火灾扑救的无人机和操作员符合规范标准。通过完善法律法规和优化管理机制，无人机在森林火灾监测与扑救中的潜力将得到更充分的发挥[3]。

结论

无人机在森林火灾监测与扑救中的应用充分展现了技术优势，包括快速反应、大范围覆盖和降低人员风险。现阶段仍面临续航能力不足、设备成本高昂、法律监管不完善等问题。通过加强技术研发、推进资源整合及健全管理法规，可进一步提升无人机的效率和适应性。无人机在森林火灾防控中的作用将更加突出，为森林生态保护和社会财产安全提供强有力的技术支持。

参考文献

[1] 陈佳星，张嘉辉，黄春晓，等.无人机资源分配优化在森林火灾监测中的应用研究[J].信息技术与信息化， 2024（1）：42-46.

[2] 陈黄悦.无人机在消防救援领域的应用研究[J].中国新通信， 2024， 26（16）：29-31.DOI：10.3969/j.issn.1673-4866.2024.16.011.

[3] 潘晓东.多模态数据融合在森林火灾预警监测中的应用研究[J].中国应急管理， 2024（6）：63-66.