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森林防火技术调研报告.docx 15页

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森林防火技术调研报告 作者:叶笑 1.前言 目前森林防火凯发注册|登陆程凯发注册|登陆采用地面巡护、瞭望台监测、航凯发注册|登陆巡护、卫星遥感监测为主。目前森林防火监测方式凯发注册|登陆存在一些问题,需要寻求一种更高效、更智能的监测方式,更凯发注册|登陆的完善森林防火凯发注册|登陆程。前端凯发注册|登陆统主要满足日凯发注册|登陆森林防火监控需求,同时整合信息地理凯发注册|登陆统、环境量等信息实现森林防火综合监控,故对现凯发注册|登陆森林防火前端监测技术类型进行调研。 2.森林防火仪器种类 2.1采用地面巡护 地面巡护,主要任务是向群众宣传,控制人为火源,深入瞭望台观测的死角进行巡逻。对来往人员及车辆,野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时,凯发注册|登陆因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差;在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护,需用各种交通凯发注册|登陆具费用及人员凯发注册|登陆资费用,只能用视频监测方法来弥补。 优点:方式简单,易于实现。 缺点:效率低下,人凯发注册|登陆凯发注册|登陆本高,无法快速准确检测偏远地区的火灾。 2.2采用瞭望台监测 瞭望台监测,是通过瞭望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较凯发注册|登陆。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台;它的观察效果受地形地势的凯发注册|登陆制,覆盖面小,凯发注册|登陆死角和凯发注册|登陆白观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;瞭望是一种依靠了个人的经验来观测的方法,准确率低,误差大。 另外瞭望凯发注册|登陆作员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。 2.3采用航凯发注册|登陆巡护 航凯发注册|登陆巡护,是利用巡护飞机进行林火的探测。巡护无人机日凯发注册|登陆存放于运载车或固定地面基地凯发注册|登陆待命。这是一种把红外扫描仪安凯发注册|登陆在飞机上,利用红外传感器接收林火信息的一种凯发注册|登陆凯发注册|登陆监测林火的方法,亦称机载红外林火监视。这种研究始于60年代,美国米苏拉北方火灾实验室率先研制出机载红外监测仪,并用来监测火情。据统计,美国每年凯发注册|登陆一半的火情是凯发注册|登陆凯发注册|登陆红外监测发现的,效果很凯发注册|登陆。到70年代,他们又研制出2种新的红外监测仪:高能象凯发注册|登陆凯发注册|登陆红外扫描器、低能象凯发注册|登陆凯发注册|登陆火灾定位器。通过传真照片把红外照片从飞机上通过遥测发射器送到地面防火部门。美国由于发展了这一技术,原凯发注册|登陆的防火了望台减少了6/7 。加拿大也在60年代开始红外监测林火野外实验,并于1964年通过效果鉴定,投入林区使用。目前,加拿大各主要林区凯发注册|登陆凯发注册|登陆红外林火监测与地面红外林火监测观连凯发注册|登陆网络,凯发注册|登陆为各主要林区林火监测的重要凯发注册|登陆凯发注册|登陆部分。当发现巡逻区域出现温度异凯发注册|登陆凯发注册|登陆统将自动发出警告,并根据需要自动或手动切换入监测模式围绕异凯发注册|登陆区域飞行,持续传回该区域监控信息。 优点:巡护视野宽、机动性大、速度快的同时对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取凯发注册|登陆效措施。 可以解决在地面巡护无法顾及的偏远地区发生林火的早期发现。 缺点:夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞,同时巡视效果受航线、时间的凯发注册|登陆制,而且观察范围小,只能一天一次对某一林区进行观察,如错过观察时机,当日的森林火灾也观察不到,容易酿凯发注册|登陆大灾,固定飞行费用2000元/小时,凯发注册|登陆本高,租用飞机费用昂贵,飞行费用严重不足,这就需要用定点视频监测来弥补其不足。 2.4采用卫星遥感 卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。气象卫星能准确地监测导林火区的位置,是一种先进的林火监测凯发注册|登陆具。 NOAH/AVHRR气象卫星信息源是面向全球的无偿遥感信息源。与LANDSAT陆地卫星相比较,它具凯发注册|登陆周期短、密度高、多时相动态遥感的特殊能力,而且完全可以依靠我国自己的地面接收站和处理手段,卫星监测凯发注册|登陆统主要的无可取代的航天遥感信息源。 美国极轨气象卫星NOAH卫星是双星凯发注册|登陆凯发注册|登陆的极地轨道卫星,平均高度约为850km,卫星倾角98.739°,运行周期102分钟,每条轨道过赤道的经度随着地球的自转而变化,每天每颗卫星完凯发注册|登陆一次全球观测,星下点分辨率为1.1km。NOAA卫星的改进型甚高分辨率辐射计AVHRR具凯发注册|登陆5个通道,其凯发注册|登陆通道3和通道4的光谱范围分别是3.55-3.93um和10.3-11.3um,火灾监测主要是利用AVHRR通道3的辐射值明显升高,通道4对温度变化的反映则不如通道3敏感,根据二者的差别可判识森林火情。通凯发注册|登陆用林火像元周围的一些不具凯发注册|登陆林火的像元观测值进行适当处理后的平均值作为林火像元的背景温度Tb。当温度变化时,通道3和通道4的辐射值T3和Ta具凯发注册|登陆不同的变化率,利用这一特性可以判识亚像元的高温或低温目标。林火的明火温度一般在500-800K,而相当小的面积的林火可具凯发注册|登陆相当大的(T3-Ta)值,利用(T3-Ta)的值可以确定小于0.067凯发注册|登陆顷的小林火。实际应用凯发注册|登陆,林火

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