论文部分内容阅读
摘 要 护林防火技术对保护国家森林资源作用重大，目前在国内外也相继研究提出了多种护林防火技术，基于此，简单介绍了这些关键技术内容要点，包括护林防火预测预报技术、护林防火阻隔技术及护林防火监测技术，结合诸多技术内容体现当前森林资源保护工作的先进性，并对其在森林资源保护中的实践应用及未来技术改进重点进行探讨。
关键词 护林防火技术;森林资源保护;林火监测;预测;技术改进重点
中图分类号：S762.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.062
对于森林覆盖率较高的国家而言，由于其森林资源保护责任重大，必须深入研究森林防火技术。以我国为例，自1949年以来，国内年均发生森林火灾超过1.6万次，受害森林面积多达100万公顷以上。另外，全国每年因为森林火灾的平均伤亡人数都达到1 000人以上，因此护林防火技术的研究与森林资源的保护工作意义十分重大。
1 我国护林防火技术的研究与应用
国内的森林护林防火技术是从20世纪50年代后期才逐渐在我国兴起的，发展起步较晚。在1987年的大兴安岭特大森林火灾中，我国森林防火部门吸取大量教训，在不断总结经验的过程中研究出了诸多森林火灾防火技术，有针对性地加强森林防火管理，提高对森林火灾的综合防控能力[1]。
1.1 护林防火预测预报技术
我国早在20世纪50年代就开始进行护林防火工作预测预报，截至目前已经对国外火险天气预报方法进行了一些列的引进、试用和改进，提出了一套我国自主研发的护林防火预测预报技术。借鉴了苏联的综合指标预测预防方法、日本的实效湿度方法以及美国的火险尺方法，并在我国的技术改良基础之上，研究提出了双指标法，主要包括森林燃烧过程指标和火苗蔓延指标内容。
在20世纪80年代以后，双指标法在国内黑龙江省东北部伊春市林区正式采用，并基于多因子相关概率提出火险天气预报，促成了我国的森林火险天气预报机制。另外，我国许多地区也改良了美国的火险尺，例如在东北林业大学，采用火险尺预报对森林火灾进行预防，其预测预报精度高达90%以上，获得了省级水平鉴定，达到了国内先进一流技术标准[2]。结合火险尺所建立的森林火险天气等级指标中包含了5个级别：第1级为没有危险，林内可燃物无法燃烧;第2级为低度危险，林内可燃物难以燃烧;第3级为中度危险，林内可燃物容易燃烧;第4级为高度危险，林内可燃物极易燃烧;第5级为极度危险，林内可燃物一定燃烧。在上述标准中，火险尺还对空气相对温湿度进行了测量，同时对降雨、气候、季节等多个因子进行了计算分析，结合指数变化来确定森林火险天气等级，建立了一套完整的林火预测预报系统，且其中大量运用到了系统中高新技术内容与先进仪器，这些技术设备的应用范围相对较广。从整体来说，森林资源林火预测预报技术工作系统在发展应用方面已相当成熟，为国内森林区域提前防火给出了科学参考[3]。
1.2 护林防火阻隔技术
护林防火阻隔技术的应用是为了减少森林火灾损失，是目前最为出色的护林防火技术，其应用范围相当广泛，包括公路、防火线、防火林带、植物带等阻隔方式。以防火线开设为例，目前国内比较常见的防火线包括林缘防火线、国境防火线、公路铁路防火线等。该技术配合火烧法、除草法可直接开设防火线，不过其点烧技术性表现较强，如果使用不当可能会导致出现跑火火灾。在采用护林防火阻隔技术之前，需要在防火线点燃之前测定防火线温湿度，了解护林防火阻隔带的燃烧物风速及含水量，参考天气预报内容对用火时间进行把控，保证专业技术人员完全按照操作规程点烧林火防火线。当然，目前我国在开设防火线过程中也发现诸多问题，比如防火线开设还存在一定缺陷，因为其投资较大且需要每年多次维护，工作量极大，且在防火带管理维护过程中容易出现局部性水土流失，导致投入与产出不相等。因此在防火带的基础之上建设防火林带，即建设阔叶林防火带效果更好。目前国内福建省三明市就采用到了生物防火带，大量的针阔叶林防火带建设为地方森林资源保护水平的提高奠定了良好基础[4]。
建立防火林带的主要方法是将森林防火线与造林绿化区域联系起来，将防火任务直接纳入到营林生产过程中，构建一种主动的预防火灾措施体系，真正体现森林防火工作以预防为主的基本方针。另外，需要合理充分利用土地资源，充分利用森林周边的山脚、天地、公路边土地面积，消除其可能存在的水土流失隐患。初期投入非常大，但该技术的应用具有长远效益，是森林防火的重要基础。目前许多地区都培植了耐火树、果树及经济作物等作为防火林带，不但能起到防火效果，也能增加地方农民收入，真正实现对地方林业生态环境的改善，同时改善林分结构[5]。
1.3 护林防火监测技术
护林防火监测技术属于动态技术，除采用无人机巡航监测以外，其中还运用到了卫星监测技术。以卫星监测技术应用为例，其主要利用NOAA极轨气象卫星传感器，直接通过气象卫星接收来自于地面的林火信息，然后将信息传输到接收站内。在专门处理林火监测图像过程中，需要分析卫星监测内容，建立森林防火机制和火势蔓延监测方法。例如在大兴安岭森林火灾中，利用NOAA气象卫星的AVHRR图像，结合相关监测单位所建立的跟踪实时监测机制对林火蔓延中的火场位置进行分析，基于扑救措施分析灾害损失，为国家森林防火总指挥决策提出依据。气象卫星林火监测的基本特征是监测范围相对较广、时间频率极高。目前国内租用了美國两颗气象卫星，都距离地面1 000 km左右，平均扫描宽度在3 000 km以上。其中每颗卫星都能在林区中与全部热点信息建立联系，可有效弥补飞机巡护机制，解决夜间监测不到位、不便利等问题[6]。
2 我国护林防火技术在未来发展中的改进重点
森林护林防火技术的应用相当复杂且系统，当前的护林防火技术内容非常丰富，但依然有极大的发展改进空间。 2.1 计划性护林防火、强化可燃物管理
林火属于廉价的自然资源，所以在预防与扑救森林火灾过程中可建立黑色防火推广机制，强化可燃物管理，利用空中点烧装置与航空点烧技术建立生态系统保护机制，减少环境污染问题[7]。
2.2 建立卫星林火监测网络技术
要建立卫星林火监测网络技术，初步估算森林资源中地面植被的恢复情况，优化森林火灾等级预报机制，建立森林资源宏观的监测体系。有必要大规模采用飞机巡护与地面瞭望相结合的方法来构建和完善卫星林火监测网络。从目前来看，采用航天遥感图像自动化识别技术建立全国区域性监测网，大范围实现森林资源林火評估，建立新型传感器研究体系，可实现小面积林火识别与传感器穿透云层监测，确保功能齐全的GIS研制机制的形成[8]。
3 结语
当前世界范围内的森林资源正在日益锐减，加之森林火灾依然严重，所以采用先进林火防护技术非常必要，可实现对森林资源的多元化保护，保障森林资源的保护机制，有效预防并控制森林火灾。针对森林防火工程中的复杂特性，建立一套技术性、科学性强的工作体系，最大限度地减少森林火灾所带来的危害。
参考文献：
[1] 杜丽.森林资源保护与森林防火现状及对策[J].现代农业科技，2020，769（11）：172.
[2] 郭桂玲.加强森林资源保护与森林防火管理的意义与对策[J].农业与技术，2020，40（22）：73-75.
[3] 杜海峰.林业资源保护和森林防火技术分析[J].文存阅刊，2019（26）：187.
[4] 王海斌.森林资源保护及森林防火管理对策[J].乡村科技，2020，249（9）：95-96.
[5] 周晶晶.洪雅县国有林场召开森林资源保护与森林防火工作会[J].绿色天府，2019（3）：13.
[6] 熊伟.加强森林资源保护与森林防火管理的意义与对策分析[J].农家参谋，2019，615（7）：109.
[7] 甄伟，袁新利，常玉军.小五台山自然保护区资源保护现状与对策研究[J].绿色科技，2019（4）：27-28.
[8] 周措尤.林业资源保护和森林防火管理措施研究[J].经济师，2020（2）：291.
（责任编辑：刘宁宁）
关键词 护林防火技术;森林资源保护;林火监测;预测;技术改进重点
中图分类号：S762.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.062
对于森林覆盖率较高的国家而言，由于其森林资源保护责任重大，必须深入研究森林防火技术。以我国为例，自1949年以来，国内年均发生森林火灾超过1.6万次，受害森林面积多达100万公顷以上。另外，全国每年因为森林火灾的平均伤亡人数都达到1 000人以上，因此护林防火技术的研究与森林资源的保护工作意义十分重大。
1 我国护林防火技术的研究与应用
国内的森林护林防火技术是从20世纪50年代后期才逐渐在我国兴起的，发展起步较晚。在1987年的大兴安岭特大森林火灾中，我国森林防火部门吸取大量教训，在不断总结经验的过程中研究出了诸多森林火灾防火技术，有针对性地加强森林防火管理，提高对森林火灾的综合防控能力[1]。
1.1 护林防火预测预报技术
我国早在20世纪50年代就开始进行护林防火工作预测预报，截至目前已经对国外火险天气预报方法进行了一些列的引进、试用和改进，提出了一套我国自主研发的护林防火预测预报技术。借鉴了苏联的综合指标预测预防方法、日本的实效湿度方法以及美国的火险尺方法，并在我国的技术改良基础之上，研究提出了双指标法，主要包括森林燃烧过程指标和火苗蔓延指标内容。
在20世纪80年代以后，双指标法在国内黑龙江省东北部伊春市林区正式采用，并基于多因子相关概率提出火险天气预报，促成了我国的森林火险天气预报机制。另外，我国许多地区也改良了美国的火险尺，例如在东北林业大学，采用火险尺预报对森林火灾进行预防，其预测预报精度高达90%以上，获得了省级水平鉴定，达到了国内先进一流技术标准[2]。结合火险尺所建立的森林火险天气等级指标中包含了5个级别：第1级为没有危险，林内可燃物无法燃烧;第2级为低度危险，林内可燃物难以燃烧;第3级为中度危险，林内可燃物容易燃烧;第4级为高度危险，林内可燃物极易燃烧;第5级为极度危险，林内可燃物一定燃烧。在上述标准中，火险尺还对空气相对温湿度进行了测量，同时对降雨、气候、季节等多个因子进行了计算分析，结合指数变化来确定森林火险天气等级，建立了一套完整的林火预测预报系统，且其中大量运用到了系统中高新技术内容与先进仪器，这些技术设备的应用范围相对较广。从整体来说，森林资源林火预测预报技术工作系统在发展应用方面已相当成熟，为国内森林区域提前防火给出了科学参考[3]。
1.2 护林防火阻隔技术
护林防火阻隔技术的应用是为了减少森林火灾损失，是目前最为出色的护林防火技术，其应用范围相当广泛，包括公路、防火线、防火林带、植物带等阻隔方式。以防火线开设为例，目前国内比较常见的防火线包括林缘防火线、国境防火线、公路铁路防火线等。该技术配合火烧法、除草法可直接开设防火线，不过其点烧技术性表现较强，如果使用不当可能会导致出现跑火火灾。在采用护林防火阻隔技术之前，需要在防火线点燃之前测定防火线温湿度，了解护林防火阻隔带的燃烧物风速及含水量，参考天气预报内容对用火时间进行把控，保证专业技术人员完全按照操作规程点烧林火防火线。当然，目前我国在开设防火线过程中也发现诸多问题，比如防火线开设还存在一定缺陷，因为其投资较大且需要每年多次维护，工作量极大，且在防火带管理维护过程中容易出现局部性水土流失，导致投入与产出不相等。因此在防火带的基础之上建设防火林带，即建设阔叶林防火带效果更好。目前国内福建省三明市就采用到了生物防火带，大量的针阔叶林防火带建设为地方森林资源保护水平的提高奠定了良好基础[4]。
建立防火林带的主要方法是将森林防火线与造林绿化区域联系起来，将防火任务直接纳入到营林生产过程中，构建一种主动的预防火灾措施体系，真正体现森林防火工作以预防为主的基本方针。另外，需要合理充分利用土地资源，充分利用森林周边的山脚、天地、公路边土地面积，消除其可能存在的水土流失隐患。初期投入非常大，但该技术的应用具有长远效益，是森林防火的重要基础。目前许多地区都培植了耐火树、果树及经济作物等作为防火林带，不但能起到防火效果，也能增加地方农民收入，真正实现对地方林业生态环境的改善，同时改善林分结构[5]。
1.3 护林防火监测技术
护林防火监测技术属于动态技术，除采用无人机巡航监测以外，其中还运用到了卫星监测技术。以卫星监测技术应用为例，其主要利用NOAA极轨气象卫星传感器，直接通过气象卫星接收来自于地面的林火信息，然后将信息传输到接收站内。在专门处理林火监测图像过程中，需要分析卫星监测内容，建立森林防火机制和火势蔓延监测方法。例如在大兴安岭森林火灾中，利用NOAA气象卫星的AVHRR图像，结合相关监测单位所建立的跟踪实时监测机制对林火蔓延中的火场位置进行分析，基于扑救措施分析灾害损失，为国家森林防火总指挥决策提出依据。气象卫星林火监测的基本特征是监测范围相对较广、时间频率极高。目前国内租用了美國两颗气象卫星，都距离地面1 000 km左右，平均扫描宽度在3 000 km以上。其中每颗卫星都能在林区中与全部热点信息建立联系，可有效弥补飞机巡护机制，解决夜间监测不到位、不便利等问题[6]。
2 我国护林防火技术在未来发展中的改进重点
森林护林防火技术的应用相当复杂且系统，当前的护林防火技术内容非常丰富，但依然有极大的发展改进空间。 2.1 计划性护林防火、强化可燃物管理
林火属于廉价的自然资源，所以在预防与扑救森林火灾过程中可建立黑色防火推广机制，强化可燃物管理，利用空中点烧装置与航空点烧技术建立生态系统保护机制，减少环境污染问题[7]。
2.2 建立卫星林火监测网络技术
要建立卫星林火监测网络技术，初步估算森林资源中地面植被的恢复情况，优化森林火灾等级预报机制，建立森林资源宏观的监测体系。有必要大规模采用飞机巡护与地面瞭望相结合的方法来构建和完善卫星林火监测网络。从目前来看，采用航天遥感图像自动化识别技术建立全国区域性监测网，大范围实现森林资源林火評估，建立新型传感器研究体系，可实现小面积林火识别与传感器穿透云层监测，确保功能齐全的GIS研制机制的形成[8]。
3 结语
当前世界范围内的森林资源正在日益锐减，加之森林火灾依然严重，所以采用先进林火防护技术非常必要，可实现对森林资源的多元化保护，保障森林资源的保护机制，有效预防并控制森林火灾。针对森林防火工程中的复杂特性，建立一套技术性、科学性强的工作体系，最大限度地减少森林火灾所带来的危害。
参考文献：
[1] 杜丽.森林资源保护与森林防火现状及对策[J].现代农业科技，2020，769（11）：172.
[2] 郭桂玲.加强森林资源保护与森林防火管理的意义与对策[J].农业与技术，2020，40（22）：73-75.
[3] 杜海峰.林业资源保护和森林防火技术分析[J].文存阅刊，2019（26）：187.
[4] 王海斌.森林资源保护及森林防火管理对策[J].乡村科技，2020，249（9）：95-96.
[5] 周晶晶.洪雅县国有林场召开森林资源保护与森林防火工作会[J].绿色天府，2019（3）：13.
[6] 熊伟.加强森林资源保护与森林防火管理的意义与对策分析[J].农家参谋，2019，615（7）：109.
[7] 甄伟，袁新利，常玉军.小五台山自然保护区资源保护现状与对策研究[J].绿色科技，2019（4）：27-28.
[8] 周措尤.林业资源保护和森林防火管理措施研究[J].经济师，2020（2）：291.
（责任编辑：刘宁宁）