福建航空护林直升机野外临时停降点布局模式研究.pdf
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1、林业勘察设计2023年第1期福建航空护林直升机野外临时停降点布局模式研究龚俊杰*(福建省航空护林总站,福建 福州350003)摘要:合理布局直升机野外临时停降点对提高直升机灭火效率意义重大。应用ArcGIS软件,引入缓冲区和泰森多边形分析方法,在以直升机开展吊桶灭火作业的前提下,从省、市、县3个尺度对直升机野外临时停降点布局模式进行规划,得出需要布设的临时停降点数分别为6个、9个和63个。根据各临时停降点划定的辐射管辖范围,3种模式均可通过火场坐标快速锁定最近临时停降点。建议根据实际需要进行单一或多种模式融合布设,部分临时停降点可利用周边现有达标场所择优替代。关键词:航空护林;直升机;临时停降
2、点;布局中图分类号:S762.6文献标码:A文章编号:1004-2180(2023)01-0035-04航空护林是利用直升机对森林资源开展空中巡护巡查、监测、林火预警及扑救等行动。航空护林在森林火灾预防扑救中不受地形地貌影响,且能总揽火场全局,在火场侦查、研判火场态势、针对性制定灭火计划、在实际灭火中“机动、灵活、快速、高效”的优势,都是地面灭火无法比拟和替代的。直升机野外临时停降点是航空护林直升机在进行灭火作业过程中进行燃油添加、人员修整、物资补充、应急降落等的后勤保障场所,对保障飞行安全和提高灭火效率至关重要。福建林区面积大,目前主要依托福州竹岐直升机场作为起降场进行航空护林作业,存在护区
3、面积大、布防密度小的问题,无法将有效巡护范围覆盖到全省,特别是三明、龙岩、漳州等距离起降场较远的区域。受续航时间限制,一旦火灾发生地距离起降场太远,一个飞行架次往往无法完全控制森林火情,通常需要多架次作业才能扑灭,这样往返场加油将造成大量无效的飞行消耗1,无法充分发挥直升机优势。建设野外临时停降点,能够有效解决直升机吊桶灭火作业中长距离往返加油的问题,提高空中灭火的飞行效益。本文以直升机开展火场吊桶灭火作业状态为前提,即排除空域审批、航线规划、气象条件等影响因子,结合福建省航空护林工作实际,对不同尺度范围下直升机野外临时停降点布局模式进行分析,以期为今后开展布局工作提供思路借鉴。1研究区概况福
4、建省地处中国东南沿海,坐标23332820 N、1155012040 E,陆地总面积12.4万km2,平面形状类似一个长约532.61km、宽约365.62km的斜长方形,其中山地、丘陵占80%以上。全省森林面积767万hm2,是全国六大林区之一,森林覆盖率达66.80%。2研究方法2.1缓冲区分析法缓冲区分析是以空间上的点、线、面等实体或主体为对象,在其周围自动建立一定距离的多边形,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围以及影响程度,进而为分析和决策提供依据。在直升机野外临时停降点布局中引入缓冲区分析法,在确定直升机飞行性能参数的前提下即可确定覆盖面,进而辅助确定布设临时停降点的合适位置
5、。这种布局模式可以根据火场坐标,快速锁定最近临时停降点。2.2泰森多边形分析法泰森多边形在空间分析中多用于解决邻近、接近度、可达性、最近点等问题,由一组连接两邻点线段的垂直平分线构成的连续多边形组成2,其特点是:每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据;泰森多边作者简介:龚俊杰(1988-),男,福建南平人,工程师,主要从事航空护林相关工作,(E-mail)。*35林业勘察设计2023年第1期形内的点到相应离散点的距离最近;位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等3。将泰森多边形概念引入到直升机野外临时停降点布局,可以辅助分析停降点布设的可行性和合理性,还可以在既定布局模式下根据火场坐标快
6、速锁定最近的临时停降点。3布局规划3.1停降点现状福建省航空护林总站2017年收集了全省各县市上报的临时停降点440余个,2018年开始连续5年开展直升机野外临时停降点的实地核查工作。目前,全省已核查30个县(市、区),共计核查符合标准的停降点124个(图1)。从现有情况看存在以下问题:一是停降点数量太多,导致核查工作量较大,且局部地区密度太大,不符合实际需要;二是核查时间跨度较长,一些原本符合标准的场地可能发生较大变化而不符合要求。因此,应当根据实际需要布设相对固定的停降点,一方面可在减轻核查工作量的同时又能满足实际需要,另一方面也能确保场地保障功能标准上的相对稳定。结合工作实际,以ArcG
7、IS10.8软件为数据处理工具,从省、市和县(市、区)3个尺度对直升机临时停降点布局模式进行规划。3.2布局模式3.2.1省域尺度2016年开航以来,福建省主要租用K-32和M-171直升机机型开展航空护林工作。理论上,K-32挂桶巡航速度150km/h,载水巡航速度170km/h,续航时间2.5h,起降场地规格50m 30 m;M-171挂桶巡航速度140km/h,载水巡航速度170km/h,续航时间3.5 h,起降场地规格60m 40 m。在扣除0.5h安全控制油量的前提下,为保证飞行效益,K-32机型适用于距离停降点75km以内的火场,可实现有效作业时间在1h以上;M-171机型适用于距
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