無人機用于森林防火的項目計劃書我國森林資源較為貧乏，森林覆蓋率約為13%左右，人均森林占有面積僅為世界平均值的1/6，但森林大火每年都有發(fā)生，如何解決森林防火的問題，又成為林業(yè)工作的重中之重。目前，國外森林防火中應用了較多的新技術和新設備,國內(nèi)在此方面的應用需求也日益增加，對森林保護的投入逐漸加大，先后運用衛(wèi)星進行資源普查、森林火場監(jiān)視,而使用無人機系統(tǒng)對森林火情監(jiān)測則還是初始階段。

無人機中低空監(jiān)測系統(tǒng)具有機動快速、使用成本低、維護操作簡單等技術特點，具有對地快速實時巡察監(jiān)測能力，是一種新型的中低空實時電視成像和紅外成像快速獲取系統(tǒng)。在對車、人無法到達地帶的資源環(huán)境監(jiān)測、森林火災監(jiān)測及救援指揮等方面具有其獨特的優(yōu)勢。

林業(yè)是全國生態(tài)建設的主體，在保持經(jīng)濟和社會發(fā)展中有著不可或缺的作用，在生物的進化過程中起著巨大的作用。我國擁有森林面積1.75億公頃，森林蓄積量為124.56億立方米，森林覆蓋率為18.21%，既是森林資源大國，又是森林火災多發(fā)國家。國家林業(yè)局防火辦提供的資料表明，1950年-2007年，我國平均每年發(fā)生森林火災22566次，年均受害森林面積近97.75萬公頃。為撲救林火耗費了大量人力、物力和財力，森林火災對森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞所造成的損失難以估量。

因此，如何將高科技手段應用到森林資源監(jiān)測，對火情早發(fā)現(xiàn)、早預報、早撲救，變有災為無災、變大災為小災已成為森林防火工作的一項迫在眉睫、亟待解決的重大課題。

1、國際常用森林防火技術

德國投入使用的Fire-WatchSystem森林火災自動預警系統(tǒng)是一種應用數(shù)碼攝像技術的森林火災自動預警系統(tǒng)，它能夠及時識別與定位森林火災，是當前全歐洲最新的技術。該系統(tǒng)經(jīng)過了多年的實地試驗。2002年在勃蘭登堡州、梅克倫堡-切波莫瑞州與薩克森州安裝了24套這種攝像系統(tǒng)以及7套第二代Fire-Watch裝置，此后該林區(qū)共發(fā)生了近120次森林火災，沒有一次漏報。Fire-WatchSystem正常監(jiān)測半徑10公里，最遠可達40km，安裝該系統(tǒng)每套需7.5萬歐元。

美國利用“大地”衛(wèi)星在離地面大約705公里的軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，探測地面上的高溫地區(qū)、濃煙地帶以及火災遺址。美國使用駕駛林火預警飛機進行24小時監(jiān)測，雖獲得了成功，但耗費了巨額資金。

加拿大采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測林區(qū)溫度，當檢測出林區(qū)局部溫度上升到150℃~200℃，紅外線波長達3.7微米時，便是火災前兆，立即測定具體溫度，采取措施及時防火。同時，加拿大林區(qū)采用多架配備先進的直升飛機輪流監(jiān)測森林火災，飛行費每小時需5000-6000歐元。

2006年10月，美國航空航天局（NASA）和美國林業(yè)局在加州使用“牽牛星（Altair）”無人機在森林大火上空進行了兩次飛行。使用NASA艾姆斯研究中心提供的紅外掃描器查明了主要火災點，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站，大約每隔30分鐘就向地面中繼傳輸火災圖像，幾乎實時為消防人員提供了態(tài)勢感知能力。此次任務的完成也標志著美國聯(lián)邦航空局（FAA）首次批準民用無人機在國家空域內(nèi)執(zhí)行任務。

及時調(diào)配消防人員對隱患點或區(qū)域進行重點防范消滅暗火。通過安裝彩色CCD任務載荷的無人機對過火地區(qū)的空中觀測，可獲取森林火災損毀評估的實時圖像，并可對重點區(qū)域獲取更為詳細的圖像數(shù)據(jù)。

可以看出，無人機的應用重點解決在地面巡護無法顧及的偏遠地區(qū)發(fā)生林火的早期發(fā)現(xiàn)以及對重大森林火災現(xiàn)場的各種動態(tài)信息的準確把握和及時了解，也可以解決飛機巡護無法夜航、煙霧造成能見度降低無法飛行等問題。作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測手段的有力補充，無人機顯示出其它手段無法比擬的優(yōu)越性，在林業(yè)火災的監(jiān)測、預防、撲救、災后評估等方面必將得到廣泛的應用。

同時，無人機系統(tǒng)也可用于人工增雨，其以使用簡便，機動性好，便于投放，又沒有人員安全的風險等特點而見長，因此特別適合森林防火作業(yè)中的人工增雨。無人機共攜帶10枚增雨焰條，通過掛架掛載在機腹與起落架中間。飛行中點燃某枚焰條由地面遙控進行控制，并通過遙測信息顯示焰條是否已點的狀態(tài)。每次可同時根椐情況同時點燃多根發(fā)煙管。根據(jù)有人機人工降雨作業(yè)投放碘化銀數(shù)量與作業(yè)區(qū)域的關系，10枚增雨焰條的碘化銀含量即可滿足100平方公里的人工降雨作業(yè)區(qū)域要求。當前我國的火情望、監(jiān)測體系不健全，火場通信聯(lián)絡不暢，防火道網(wǎng)密度過低，森林航空消防覆蓋面不廣，機源緊缺，缺乏夜航和低能見度條件的飛行能力，遠不能滿足實際工作需要。而無人機具有續(xù)航時間長、影像實時傳輸、高危地區(qū)探測，成本低、機動靈活等特點，對氣象的要求低，且沒有機場、飛行員及飛機保養(yǎng)等費用的支出，使用維護成本遠遠低于有人機。無人機作為當前林火監(jiān)測手段的有力補充，能夠在森林防火和森林消防等方面得到長足的發(fā)展。目前無人機在林業(yè)中的應用尚處于初始階段，沒有形成規(guī)模，隨著無人機在林業(yè)不同領域應用的不斷深入，將為我國林業(yè)特別是森林防火工作，促進林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展作出積極的貢獻。

北京超翼技術研究所有限公司的“無人機森林防火預警系統(tǒng)”避免了原始人工了望觀察火情的局限，實現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學化，