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鸟击风险防范研究现状

2019-12-30尚帅任加云王彦美梅增霞信姝函姚志刚李甲亮王君

绿色科技 2019年22期
关键词:防治

尚帅 任加云 王彦美 梅增霞 信姝函 姚志刚 李甲亮 王君

摘要:指出了鸟击不仅会危害飞机和乘客的安全,而且会造成巨大的经济损失。研究和掌握鸟类活动、鸟击风险、诱发鸟击事故发生的规律,能提前准确判断、了解起降航线何处有鸟类的鸟撞风险活动,采取针对性措施,先于飞机将肇事嫌疑鸟类驱离。为了进一步加强机场环境管理,减少鸟类对飞机运行的威胁,科学合理地进行统筹管理,总结了近几十年国内外关于鸟击防范方面的研究内容,综合阐述了机场防鸟研究现状和发展趋势。以供参考。

关键词:鸟击;机场生态;鸟类种群;防治

中图分类号:V35 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)22-0132-03

1 引言

鸟类撞击(Bird-strike),又称鸟击或鸟撞,通常是指在航空器在起飞、飞行、降落状态时与在附近活动的鸟类发生碰撞,导致飞行安全事故。鸟击是一种潜在的严重的破坏性事件,因为鸟类撞击不仅会危害飞机的安全,而且会造成巨大的经济损失。随着航空事业的不断发展,人们出行需求日益增加,鸟类对于航空安全构成的威胁越来越受到航空界的重视[1]。自1912年以来,全球已有240多人死于鸟类撞击事故[1]。此外,鸟击对航空公司的经济成本也有巨大的影响,据统计,全球每年约有1万起鸟击事件,造成超过100亿美元的损失。国际民航组织(ICAO)已将鸟类撞击定为空难。美国联邦航空局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)和中国民用航空局(CAAC)在各自的适航规定中都明确了鸟击的要求[3]。

研究和掌握鸟类活动的鸟击风险、诱发鸟击事故发生的规律,并能提前准确判断起降航线何处有鸟类的鸟撞风险活动,采取针对性措施,先于飞机将潜在肇事嫌疑鸟类驱离,使飞行航线处于鸟类净空状态,或者保证使机场飞行环境里没有鸟类,就不会有鸟击风险。虽然驱赶鸟类是防范鸟类航线活动鸟撞风险的一种有效方法,但事实已经证实,靠驱赶鸟类决不是解决鸟撞风险管控问题的唯一方法。

2 鸟击风险研究概况

利用鸟击、鸟撞等关键词进行检索,汇总知网数据库中所检索出文献,按照所研究内容进行分类,主要包括鸟击风险管控研究、鸟撞击试验与事故、预防鸟击方法措施、机场鸟类群落、防鸟撞实验材料开发及鸟击特点,见图1。这些内容评估鸟撞风险、鸟的种群结构特征、鸟关系的数据是机场鸟类的多少以及一些耐撞材料的开发试验,但却无法评估具有航线鸟击风险鸟类的组成、风险活动规律及危害等级与航班飞行的关系。对于机场鸟类种群的研究范围较广,涉及黑龙江[4]、内蒙古[5]、福建[6]、山东[7]、安徽[8]、上海[9]、云南[10]等各地机场。

利用鸟击、鸟撞等关键词在知网中进行检索,利用Bird-strike为关键词在web of science数据库检索,结果如图2显示,web of science中报道机场防鸟的较早,但是所涉及的研究方向和文章较少。通过知网数据库检索汇总,出现机场防鸟击的相关文章的时间较晚,但是从2000年以后,每年关于鸟击、鸟撞等方面的文章增速较快。

利用web of science检索Airport ecological,Air-craft safety bird,Airport bird和bird strike等关键词,分别统计近30年的文章资料。检索结果如图3所示,文章呈现递增的趋势,近10年的文章数量最多。其中,鸟击(bird strike)所检索到的文章数量最多,其次为机场鸟类(Airport bird),机场生态(Airport ecological)中检索出的文献数目最少。综合分析发现,鸟击研究与机场鸟类研究检索结果类似,推测大部分鸟击研究涉及机场鸟类的研究;机场生态的研究从2000年之后,逐年递增,研究者重视通过生态学的原理实现鸟类防治。3机场鸟类研究

目前,国际上机场鸟类研究有觅食行为和栖息地控制,鸟类行为学分析鸟击[11],机场生态学研究[12]、治理与控制[13],野生动物危险评估[14],防治对策[15],雷达避鸟模型等方面。掌握机场周边鸟类活动特征和规律是减少鸟击风险的重要措施之一,传统鸟情检测以人工为主,机场周边生境鸟类的普查可以参考鸟类生态学研究的样带、样点等方法,调查周边5km、8km的林地、水域、农田、居民点、平原、草原、沼泽地等生境类型鸟类群落结构及其分布状况,定期、不定期普查有助于对生境鸟类分布及其栖息环境进行基本了解。调查过程中,要充分考虑到光线较暗的晨昏以及夜晚时间段,适当借助于雷达来检测鸟类活动,汇总鸟类活动数据库,构建鸟击防范预警模型,提前避开鸟群活动区域,进而有效降低鸟击风险。

现今,在鸟情预测中,除了传统望远镜的使用以外,一些体积相对较小、功率较低的海事雷达应用较广,经过海事雷达系统的改造升级,实现高分辨率跟踪小型鸟群或单只鸟类活动,还可以推算出鸟群的飞行轨迹、高度和速度等,做到长时间监测预警。

4 机场驱鸟技术研究现状

人工驱鸟作为机场防鸟的重要环节,经历了一定的演变。尽管从原始的敲锣打鼓升级到现代化的激光、超声波和雷达,研制各种化学驱避剂,从驯养鹰、狗到研制遥控航空器、无人机,从捕捉、环志放生到猎杀,驱鸟已经达到先进的高水平,人们还在试图研制更高、精、尖的技术达到杜绝鸟击的目的,但仍无法有效杜绝鸟击这种概率性事件的发生。随着各种大型、高速、安静航空器的升空和航班量的增长,鸟击事故发生概率呈明顯上升趋势,重大事故屡有发生,造成严重的财产和生命损失。国际国内飞行阶段鸟击的统计结果,鸟击事件主要发生在机场升降带航线的滑跑、起飞和进近阶段[16]。根据中国民航2006~2015年间统计,中国民航共计发生事故2196起,其中,发生鸟击 1158起,外来物击伤312起,发动机故障造成182起和雷击造成事故160起[17]。

偶然性和突发性仍是鸟击事件发生的特点,必须用鸟击风险防范的专业思路,做好相关的基础工作。首先,需要解决数据库系统建设所需标准数据的采集方法,以便采集足够数量的能够满足计算机处理要求的规范化标准数据,并使采集的数据能够快速进入信息平台,实现鸟类活动风险监测、防控信息的实时共享,进行大数据的自动统计分析,得出符合实际情况的科学结论,能按需实时发布鸟情风险预警信息,指导机场为飞行开展有组织、有目的、有对象的驱鸟,或飞行避让措施,保证飞机能在没有风险的航线上安全飞行。防止鸟击发生的基础是防范鸟击风险,即如何防止鸟类活动的鸟撞风险变成鸟击风险,有效保障飞行航线鸟类净空,已成为航空安全管理一项迫切需要解决的重要任务。

5 鸟撞风险管控研究

调查研究机场鸟类风险活动规律是做好鸟撞风险管控工作的基础。从现有机场鸟情研究文献看,主要是大专院校的师生,而不是机场专业人员,内容多是鸟类群落生态[18]、季节活动规律[19]和防范对策[20]等。研究是需要创新的,利用现代信息技术研究鸟撞风险活动规律需要的是有效基础数据。因此,需要采集高质量的鸟情风险数据,包括观察记录、监控设备的真实图像资料等数据,以便按高水平鸟击风险防范需要的数据组织原则,提取鸟撞风险数据信息,进行数字化数据信息的科学分析,快速得出正确的鸟击风险鸟种时空分布结果,指导不同层次鸟击风险防范工作的科学开展。

风险调查与评估为正确处置风险奠定基础,以便人们根据风险的大小及危害程度制定针对性科学的防范方案,在风险到来时进行及时处置,防止鸟类活动风险变成鸟击危害。鸟撞风险评估的研究显示,以遇见率、网捕量、活跃规律、飞翔能力和距离、居留期、防治难度等作为风险调查因子,特别是以鸟类数量作为评估标准时,我国鸟击危害的重要物种,主要是燕子、麻雀等中小型鸟类。然而,鸟击事件的统计则主要是鸽、野鸭、喜鹊、斑鸠、环颈雉等中小、中大型鸟类。之所以出现这种情况,显然与风险的评估内容、调查方法,如分别以数量与危害程度的不同有关。鸟击事件的统计分析告诉人们,鸟撞风险评估应该以是否侵入航线活动及其活动频率作为评价肇事嫌疑鸟类的依据,嫌疑鸟类就是那些飞翔不断靠近、穿越航線及在航线上活动的鸟类,在飞行时,航线上有活动的嫌疑鸟类就会成为肇事嫌疑鸟类,从而使飞行航线具有鸟击风险,甚至成为肇事鸟类,发生不同飞行阶段的鸟击事件。因此,基于鸟撞风险活动规律开展的鸟击风险评估,应该以是否侵入并在航线上活动及其活动频率作为能否发生鸟击标准,它们个体的大小和群体数量则是鸟击风险评估的质量、数量标准。

6 生态防治

自20世纪90年代开始,生态治理逐渐应用于我国各个军用和民用机场的防鸟击工作中。机场周边之所以会出现鸟类,可能是由于存在食物、水和栖息环境,便于进行筑巢、栖息和繁殖。针对鸟击事件的频发,综合前人研究进展,本文拟从以下几个方面提出生态防治建议。首先,进行机场内及周边鸟类进行种类和数量调查,分析其随时间和空间的动态变化,分析鸟的种群结构、活动规律和物种特征,构建机场鸟类数据库,筛选危险鸟类;然后,分析机场周边生境类型,明确水源、植物和附生昆虫组成,根据其对鸟的吸引程度进行分类,定向防治,最终从生态学角度探索防范鸟撞的方法和用途。由于我国地域辽阔,地域间鸟类差异较大,并且部分鸟类属于动态迁徙鸟类,对鸟击风险的评估仅仅依靠上述的研究是不够的,需要考虑更全面的影响因素,这些机场的鸟类研究并没有具体提出适当的鸟击风险评价模型。要想对机场及其锥形面内的鸟类做出有效的风险评估,探索出相应的鸟击风险评估模型,需要对机场及其锥形面内的鸟类生存环境、鸟类动态进行长期的调查,联网构建数据库、鸟类动态迁移规律,精准分析、实时监测,实现机场鸟类的防治。

参考文献:

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收稿日期:2019-09-29

作者简介:尚帅(1989-),男,讲师,博士,研究方向为鸟类生态学。

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