森林草原复杂地形环境下无人机智慧消防关键技术研发及应用示范

成果号lyig10039648

项目名称森林草原复杂地形环境下无人机智慧消防关键技术研发及应用示范

完成人 张思玉 何诚 王长缨 吕振义 张春霞 翟春婕 梅蓉 闫德民 陈戈萍 张运生 汪 东 张水锋 周海赟 胡志东 詹庆斌

完成单位 南京森林警察学院 福建农林大学 深圳市科卫泰实业发展有限公司

年份2019

学科分类 220.3030;森林防火学

地域分类 南京森林警察学院

主题词 复杂地形 智慧消防 无人机 图像处理 火线识别 坐标标定

获奖信息2019年 梁希林业科学技术奖 2等奖

主要内容  1、所属科学技术领域
项目一方面属于社会发展领域下社会事业范畴内防灾减灾关键技术研究与集成推广应用示范科学技术领域，同时也属于计算机科学与技术相关的数字图像处理、图像模式识别、空间信息技术和森林火灾防控理论的交叉领域。
2、主要内容
项目以小型无人机在森林防火中应用为研究对象，以林地火场无人机监测、信息处理及扑救指挥技术为研究内容，集成无人机飞行控制、无人机图像传送、图像处理、图像模式识别、 机器学习等技术，以无人机飞行为平台，在无人机航空摄影、近景摄影、GPS、地理信息系统等广义 3S 技术支持下，针对当前无人机智慧消防关键技术缺乏、自动化建设水平低、复杂地形环境下获取信息能力弱、无人机智慧化防火落后、续航时间短等一系列瓶颈和难题， 南京森林警察学院联合深圳市科卫泰实业发展有限公司以实现复杂林地环境下的无人机自动化、程序化、数字化为目标，围绕高科技技术与现有航空消防设备的有效结合，实现了无人机智慧消防遥感数字化技术、天地空一体化火场侦察技术，且该技术森林草原复杂地形环境下，解决了民用无人机在复杂地形环境应用受限的瓶颈。
本项目率先提出将小型无人机应用到我国森林防火的科研方案，系统地建立了小型无人机在森林防火中应用的科学体系，提出了我国森林防火的特点对小型无人机的要求，突破了小型无人机在森林防火中应用的瓶颈，推进了小型无人机在我国森林防火中的应用进程，突破性研究三项难题（有没有火，火在哪，火去哪），形成技术报告、论文和专著、专利、仪器设备研发及应用等构成的成果体系。
3、 应用推广及效益
项目通过引进、消化和再创新解决了林火扑救指挥系统的关键技术问题，研发出森林草原复杂地形环境下无人机智慧消防关键技术。今后无论是采用项目模式还是政府采购模式进行相关系统的开发，都可以利用本研究项目的成果（关键技术、创新方法和软件原型），将大大节约项目成本和开发时间。项目授权专利 21 项，其中发明专利 6 项，授权国家软件著作权 6 项，发表核心论文 35 篇，其中 SCI 12 篇。
成果（关键技术、创新方法和软件原型）的有效性和价值已经在试验基地和生产一线得到了验证和示范，具有广阔的应用和推广前景。 研制的软硬件技术产品的生产仅在深圳市科卫泰实业发展有限公司便为社会创造了 500 个就业机会；2014 年-2017 年 4 年中共累计新增产值 50580 万元，新增利税 12904 万元，培训技术人员 6000 余人次