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1、项目背景
我国现有森林面积15894.1万公顷,全国森林覆盖率为16.55%,是我国国民经济发展中的重要命脉。多年来,国家在森林保护方面投入了大量的人力、物力和财力,然而我国的森林资源仍在不断被破坏,森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害(病害、虫害、火灾)之首.它不仅给人类经济建设造成巨大损失,破坏生态环境,而且还会威胁到人民生命财产安全.为此,全国各级政府响应中央号召,在加强森林防火措施改进方面不遗余力。
随着先进科技在农业,林业等日常管理中的应用,新的森林防火措施也呼之欲出,挑战传统防护措施的漏洞,并接受各项试验和测试。早在2007年,在黑龙江大兴安岭地区举行的灭火演练中,一架参演的无人侦察机就吸引了众人的眼球。那是国内无人侦察机系统首次应用在森林防火领域。它的可操作性、快速性、灵活性、可拆装系统、便捷组装都给人们留下了深刻的印象。它的飞行高度可达3000米,巡航速度每小时140公里,飞行半径100公里,续航时间3小时以上,每小时可以扫描650平方公里的林区面积。但是由于体积较大,成本较高没有得到广泛的推广应用。此后,对于中小型无人机应用于森林预警防火方面的需求日益高涨,推动了无人机在这方面的长足发展。而随着技术的不断成熟,现有森林预警无人机终于可以满足各方面需求,经过科学测试,正式成为森林防火系统中的今日之星。
1.1、森林防火的重要性
森林在国民经济中占有重要地位,它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品,而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使命.同时,森林还是农牧业稳产高产的重要条件。然而,森林火灾会给森林带来严重危害.主要表现在以下几个方面。
(一)烧毁林木:森林一旦遭受火灾,最直观的危害是烧死或烧伤林木.一方面使森林蓄积下降,另一方面也使森林生长爱到严重影响。森林是生长周期较长的再生资源,遭受火灾后,其恢复需要很长的时间。特别是高强度大面积森林火灾之后,森林很难恢复原貌,常常被低价林或灌丛取而代之。如果反复多次遭到火灾危害,还会成为荒草地,甚至变成裸地。例如,1987年“5.6”特大森林火灾之后,分布在坡度较陡的地段的森林严重火烧之后基本变成了荒草坡,生态环境严重破坏,再要恢复森林几乎是不可能的。
(二)烧毁林下植物资源:森林除了可以提供木材以外,林下还蕴藏着丰富的野生植物资源。如东北大兴安岭林区的“红豆”(越桔)和“都仕”(笃斯越桔)等是营养十分丰富的野果,现已开发了红豆果茶、都仕果酒等天然绿色食品,深受广大消费者的青睐;利用黄芪做原料而生产出来的“北芪神茶”,以其营养丰富、无污染,且滋补功能强等特点而驰名中外。长白山林区的人参、灵芝、刺五加等是珍贵药材。我国南方的喜树可提炼出喜树碱,喜树碱是良好的治疗癌症的药物;漆树可加工制成漆;桉树提炼出的桉油是制造香皂、香精的最佳原料等等,不胜枚举。所有这些林副产品都具有重要的商品价值和经济效益。然而,森林火灾能烧毁这些珍贵的野生植物,或者由于被火干扰后,改变其生存环境,使其数量显著减少,甚至使某些种类灭绝。
(三)危害野生动物:森林是各种珍禽异兽的家园.森林遭受火灾后,会破坏野生动物赖以生存的环境。有时甚至直接烧死、烧伤野生动物.由于火灾等原因而造成的森林破坏,我国不少野生动物种类已经灭绝或处于濒危。如野马、高鼻羚羊、新疆虎、犀牛、豚鹿、朱鹭、黄腹角雉、台湾鹇等几十种珍贵鸟兽已经灭绝。另外,大熊猫、东北虎、长臂猿、金丝猴、野象、野骆驼、海南坡鹿等国家级保护动物也面临濒危,如不加以保护,有灭绝的危险。因此,防治森林火灾,不仅是保护森林本身,同时也保护了野生动物,进而保护了生物物种的多样性。
(四)引起水土流失:森林具有涵养水源,保持水土的作用。据测算,每公顷林地比无林地能多蓄水30立方米。三千公顷森林的蓄水量相当于一座100万立方米的小型水库。因此,森林有“绿色水库”之美称.此外,森林树木的枝叶及林床(地被物层)的机械作用,大大减缓雨水对地表的冲击力;林地表面海绵状的枯枝落叶层仅具有雨水冲击作用,而且能大量吸收水分;加之,森林庞大的根系对土壤的固定作用,使得林地很少发生水土流失现象。然而,当森林火灾过后,森林的这种功能会显著减弱,严重时甚至会消失。因此,严重的森林火灾不仅能引起水土流失,还会引起山洪爆发、泥石流等自然灾害。
(五)使下游河流水质下降:森林多分布在山区,山高坡陡,一旦遭受火灾,林地土壤侵蚀、流失要比平原严重很多。大量的泥沙会被带到下游的河流或湖泊之中,引起河流淤积,并导致河水中养分的变化,使水的质量显著下降。河流水质的变化会严重影响鱼类等水生生物的生存。颗粒细小的泥沙会使鱼卵窒息,抑制鱼苗发育;河水流量的增加,加之泥沙混浊,会使鱼卵遭到破坏。此外,火烧后的黑色物质(灰分等)大
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