森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术

成果号lyig10039655

项目名称森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术

完成人 舒立福 何诚 张运生 周梅 赵凤君 梁瀛 田晓瑞 王明玉 罗浩 陈阳

完成单位 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 南京森林警察学院 内蒙古农业大学 新疆林业科学研究院 龙慧科技有限公司 大陆康腾科技有限公司

年份2019

学科分类 220.3030;森林防火学

地域分类 中国林业科学研究院

主题词 森林草原火灾 航空消防 监测 快速评估 直升机 无人机

获奖信息2019年 梁希林业科学技术奖 2等奖

主要内容(1)自 1956 年起，我国就开展森林航空消防监测工作。目前，我国有 2 个航空护林总站,36 个航空护林站,265 个机降点，152 架直升机和固定翼飞机,8000 余架用于森林草原防火的无人机，且数量在飞速递增中，本项目针对森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术进行研究与应用。森林草原防火属于林学中的森林保护学领域。森林草原火灾研究处于能源、资源与环境、人口与健康三大领域的交叉点上，涉及到林学、数学、物理、化学与生命科学等基础科学，木材学、工程热物理学、材料科学、信息科学等技术科学，以及专家系统、决策理论等管理科学的交叉学科，又属于防灾减灾公共安全领域。
(2)2001-2018 年期间，中国林科院森林生态环境与保护研究所组织国内大学、研究院所优势团队，依托国家十五”、“十一五”和“十二五”研究课题，针对森林草原火灾航空消防领域最紧迫的关键技术问题进行研究，形成实用技术。立足于当前森林和草原防火与应急管理工作对航空消防日益增长的需求与航空消防力量薄弱之间矛盾日益突出的实际，针对当前航空消防关键技术缺乏、标准化建设水平低、直接灭火能力弱、科技装备落后、人才缺乏等一系列瓶颈和难题，以实现航空消防自动化、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，重点开展森林和草原航空消防遥感数字化技术、天地空一体化火场侦察技术、吊桶灭火和机降灭火高效灭火作业标准化技术和规范、空中指挥智能化技术、火烧区评估技术等的研究工作,力争建立具有我国特色的森林草原航空消防技术体系，提高森林和草原航空消防综合保障和应急处置能力。形成目前国内最先进的森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术，具有较好的创新性。
(3) 森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术可指导基层单位开展科学的火灾巡护、监测和预防，从而为森林草原火灾有效预警、监测和评估提供决策参考。建立一套具有实用性的森林草原航空消防技术体系，供各级森林防火部门决策和运用，从总体上提高林区对森林草原火灾的预防和扑救能力，达到防灾减灾的目的，可以达到减少森林资源损失的目的。本系统将森林和草原航空消防遥感数字化技术、天地空一体化火场侦察技术、吊桶和机降高效灭火技术、空中指挥智能化技术、火烧区评估技术等技术功能集于直升机和无人机，具备空中侦察、指挥、灭火一体化，实现了对森林草原火灾发生、蔓延、扑救的多场次和多参数的空中消防科学决策，是目前国内收录信息最多、技术最全的航空消防技术体系，具有较好的创新性。
(4)通过对森林草原火灾危险性预警技术等研究工作的深入，综合考虑了火行为、地形、植被和气象要素的变化，提高了直升机、固定翼飞机、无人机等的创新灭火手段及综合通信传输、飞机调度指挥、火场协调保障等方面的综合实力，形成了森林和草原航空消防遥感数字化技术、天地空一体化火场侦察技术，建立了高效灭火飞行(吊桶灭火、机降灭火、索滑降灭火、化学灭火)标准化技术和规范，研建并推广了空中指挥智能化技术、火烧区评估技术。 出版了《航空护林》、《森林防火学概论》、《森林草原火灾扑救安全学》、《森林火灾扑救组织与指挥》专著 4 部，其中《航空护林》为国内第一本有关航空护林的大学本科教材，具有较好的实用价值，发表论文 22 篇，其中 SCI 收录 5 篇，EI 收录 2 篇。
(5) “森林草原火灾航空消防监测与快速评估技术”达到了实用化水平，就目前航空护林手段而言是较好技术选择。 获软件著作权 13 项，发明专利 12 项，实用新型专利 8项，制订林业行业标准 3 项， 通过现场示范、技术培训、印发技术资料等方式，成果已在黑龙江、内蒙古、四川、云南、广东、广西(自治区)的 20 余个市、县、林场推广应用，效益显著，近年来，减少扑火经费和火灾损失超过 5000 万元以上，具有很好的推广应用价值和产业化前景。