森林防火解決方案

1、 森林防火解決方案篇一：森林防火GIS解決方案一、系統(tǒng)簡介“森林防火地理信息系統(tǒng)”是集地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)、衛(wèi)星遙感（RS）技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)、實時監(jiān)控技術(shù)、顯示控制技術(shù)等高新技術(shù)于一體，具有數(shù)據(jù)輸入、空間數(shù)據(jù)庫管理、屬性數(shù)據(jù)庫聯(lián)結(jié)、空間查詢與分析、圖形輸出、專題圖制作等功能，用于地理信息、資源信息管理和防火指揮、熱點信息查詢、防火設(shè)施、防火隊伍管理、防火檔案管理及應(yīng)用的系統(tǒng)，其目的是提高撲火指揮的科學技術(shù)水平，達到火災(zāi)快速定位、快速部署指揮、快速匯報和管理方便、準確、直觀的要求。它的建立使森林防火走向了一個嶄新的階段，它能夠

2、為森林防火信息的獲取、管理和查詢、檢索等提供方便、快捷的工具和支持。地理信息系統(tǒng)不僅為森林防火的日常管理提供服務(wù)，而且一旦當森林火災(zāi)發(fā)生時保證森林火警的接、處警的快速響應(yīng)，實現(xiàn)森林火災(zāi)的快速定位，及時了解詳實的火場及其周圍的地理和資源環(huán)境，在輔助決策系統(tǒng)的支持下，制定合理的撲火方案，實現(xiàn)撲火力量的最優(yōu)配置，縮短撲火出動時間，提高撲火效率，把森林火災(zāi)造成的損失盡可能地減少到最低限度。系統(tǒng)的建立和使用將使得森林防火工作從傳統(tǒng)的經(jīng)驗型的定性管理轉(zhuǎn)化為自動化、標準化、規(guī)范化的定量管理，極大地提高森林防火管理的效率和現(xiàn)代化水平，進一步提高森林防火決策的科學性、合理性。圖強公司根據(jù)森林防火用戶的要求以及森

3、林防火地理信息系統(tǒng)自身的任務(wù)特點，在功能設(shè)計中將森林防火地理信息系統(tǒng)分為前臺應(yīng)用子系統(tǒng)和后臺保障子系統(tǒng)兩大部分，前臺應(yīng)用子系統(tǒng)按照功能模塊的特點，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：將應(yīng)用部分和維護保障部分分開，雖然僅僅是一個界面的設(shè)計問題，但其效果卻遠不止此。這不僅節(jié)省了由于龐大界面所占用系統(tǒng)寶貴的資源的問題，而且對于操作員來說既簡單實用又快速有效，操作員僅僅負責應(yīng)用部分的功能操作，而煩瑣的系統(tǒng)維護交給后臺的數(shù)據(jù)庫管理員和其他維護人員，以保證了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性、完整性和一致性。二、系統(tǒng)功能介紹（一）后臺維護保障子系統(tǒng)后臺維護保障子系統(tǒng)的內(nèi)容包括空間幾何數(shù)據(jù)的采集、專題屬性數(shù)據(jù)的輸入、多媒體數(shù)據(jù)的錄入、異構(gòu)專

4、題庫的轉(zhuǎn)換裝載、空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、空間數(shù)據(jù)的圖形編輯、專題數(shù)據(jù)修改以及數(shù)據(jù)庫維護等功能模塊。1、空間幾何數(shù)據(jù)的采集空間幾何數(shù)據(jù)的采集即圖形數(shù)字化就是將地圖圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別、處理的數(shù)字數(shù)據(jù)。包括地圖跟蹤數(shù)字化和地圖掃描矢量化。其中地圖跟蹤數(shù)字化是目前應(yīng)用最廣泛的一種地圖數(shù)字化方式，它可以是數(shù)字化板手扶跟蹤也可以是屏幕掃描地圖手扶跟蹤；而地圖掃描矢量化是目前較為先進的地圖數(shù)字化方式，也是今后的發(fā)展方向，其基本思想是：首先通過掃描將地圖轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)，然后采用柵格數(shù)據(jù)矢量化的技術(shù)追蹤出線和面，采用模式識別技術(shù)識別出點和注記，并根據(jù)地圖內(nèi)容和地圖符號的關(guān)系，自動給矢量數(shù)據(jù)賦屬性值。2、專

5、題屬性數(shù)據(jù)的輸入專題數(shù)據(jù)輸入包括以逐條記錄的形式向數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)增加數(shù)據(jù)的交互錄入和以文本文件形式批量向數(shù)據(jù)庫錄入數(shù)據(jù)的文件錄入或稱批量輸入。3、多媒體數(shù)據(jù)的錄入多媒體數(shù)據(jù)錄入就是將森林防火地理信息系統(tǒng)需要存貯、管理和應(yīng)用的重點單位、重點地區(qū)和重點部位的圖象、聲音和錄象等模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字數(shù)據(jù)，通常，這方面的軟件在廠家提供硬設(shè)備的同時提供。4、專題庫的轉(zhuǎn)換裝載專題數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換裝載指將其它系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的專題數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為森林防火地理信息系統(tǒng)專題數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲格式并進行錄入。5、空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換它能夠?qū)⒍喾N不同格式的外部地理信息數(shù)據(jù)文件裝載到數(shù)據(jù)庫中，以便達到異種格式的地理信息最大限度地共享和互操作

6、。目前空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換有兩種形式，其一是進行不同格式空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，其二是建立類似于ODBC的一種開放的地理信息系統(tǒng)協(xié)議和驅(qū)動，即OpenGIS。6、空間數(shù)據(jù)的圖形編輯圖形編輯就是對原始采集的圖形數(shù)據(jù)進行的一系列修改的總和，包括修改目標的屬性數(shù)據(jù)和空間位置數(shù)據(jù)，目的是保證入庫數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。圖形編輯模塊包括數(shù)據(jù)處理、圖形顯示、圖形操作、目標增加、目標刪除以及修改屬性、增加點、移動點、線延長、線縮短、線移動、移線段、抹角、斷開等目標修改功能。7、專題數(shù)據(jù)修改專題數(shù)據(jù)修改包括數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)刪除，先根據(jù)條件進行查詢，然后對查詢結(jié)果進行修改和刪除，包括對逐條記錄進行修改的交互修改；對數(shù)據(jù)庫中某

7、一字段進行修改的批量修改；對少量記錄進行刪除的選擇刪除以及對滿足條件的全部記錄刪除的批量刪除，這種多形式多入口的信息更新手段，是保證專題數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的必要前提。8、數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫維護是指系統(tǒng)為了保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的完整性和安全性，而采取的一系列保護措施。數(shù)據(jù)庫維護包括關(guān)系表結(jié)構(gòu)的建立、增加、修改和刪除、權(quán)限的控制和分配、用戶管理、數(shù)據(jù)字典、空間分配、審計跟蹤、增加文件、增加分區(qū)、數(shù)據(jù)卸出、數(shù)據(jù)裝入以及后映象日志等等。（二）森林防火專業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)根據(jù)森林資源管理的要求，應(yīng)用子系統(tǒng)主要有九大功能模塊組成，包括：地形圖管理、顯示、查詢、控制模塊；森林資源分布圖管理、顯示、查詢、控制模塊；三維電子沙

8、盤生成、三維地形與TM正射影象圖疊加、顯示操作模塊；防火符號庫管理、火情態(tài)勢標繪和推演模塊；熱點信息管理、圖上快速定位顯示、計算查詢模塊；防火設(shè)施和防火信息管理、定位顯示、信息查詢模塊；地形圖、森林覆蓋分布圖圖形編輯模塊；地形圖、森林覆蓋分布圖繪圖輸出模塊；GPS定位和自主導航模塊。1、地形圖管理、顯示、查詢、控制模塊該模塊是在各比例尺矢量地形圖數(shù)據(jù)安裝的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地形圖的檢索、符號化顯示及顯示控制、信息查詢、圖上量算等功能。地圖檢索、顯示從數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫中檢索顯示某一比例尺和選擇區(qū)域的地形圖。地圖顯示內(nèi)容調(diào)整矢量數(shù)字地圖分要素層、要素類存儲和管理，為清晰顯示或強調(diào)顯示某幾層或某幾類地圖要素

9、，可對地圖顯示內(nèi)容調(diào)整。顯示控制顯示控制也稱地圖操作，是對顯示的屏幕圖形窗口內(nèi)的地圖進行開窗放大、縮小漫游、比例尺切換等操作。開窗放大、縮小?漫游?比例尺切換?地圖查詢(只適用于矢量數(shù)字地圖)數(shù)字地圖除含有空間信息外，同時含有屬性信息即要素的質(zhì)量、數(shù)量等描述信息，通過其屬性信息的查詢，量化的讀取和分析地圖。地圖要素的撿取?信息查詢?屬性數(shù)據(jù)顯示?地圖量算對于有嚴格數(shù)學基礎(chǔ)的數(shù)字地形圖，其任意點的空間位置是可知的，通過空間位置即可計算屏幕地圖上任意折線的距離，任意封閉區(qū)域的面積。設(shè)計折線距離量算和封閉區(qū)域面積量算菜單或在工具欄設(shè)計距離、面積量算按鈕，通過在屏幕地圖上采集折線或封閉區(qū)域量算距離或面

10、積。在窗口信息欄，隨鼠標的移動，隨時顯示鼠標點的地理坐標、比例尺。導航圖當前顯示的地圖除通過地名判斷實地位置外，還可以通過更小比例尺的全圖定位當前顯示的位置，全圖包含全部深圳市區(qū)劃，將當前顯示的圖以比例矩形顯示在全圖上，供用戶隨時掌握瀏覽位置，該全圖即為導航圖。在工具欄上設(shè)計導航圖開關(guān)按鈕，隨時打開關(guān)閉。2、森林資源分類圖管理、顯示、查詢、控制模塊森林資源分類圖是森林資源管理的主要數(shù)據(jù)資源之一是防火信息系統(tǒng)中資源信息查詢和火災(zāi)損害判別的基礎(chǔ)。1）森林資源圖管理森林資源圖是對TM正射影像判別、分類而獲得的反映森林分布內(nèi)容的矢量數(shù)字地圖，也有其數(shù)學基礎(chǔ)控制，系統(tǒng)森林資源分類圖的管理與地形圖類似，將

11、全市森林資源分類圖作為一幅圖存儲和管理。森林資源分類圖數(shù)據(jù)以區(qū)域作為管理的要素對象，每一個區(qū)域表示不同的森林類型。信息組成包含空間信息、屬性信息、拓撲信息，以數(shù)據(jù)庫的方式存儲管理。2）森林資源分類圖檢索重點是確定檢索顯示區(qū)域。森林資源分類圖檢索顯示區(qū)域的確定分為如下三種方式：根據(jù)地理坐標確定檢索顯示區(qū)域，同地形圖。根據(jù)地名確定檢索顯示區(qū)域，同地形圖。根據(jù)索引圖檢索顯示區(qū)域，同地形圖。3）森林資源分類圖顯示森林資源分類是以區(qū)域組成的面狀要素，對不同的面狀要素賦予不同的分類編碼，表示不同的土地分類。將這些面分別賦予不同的顏色代表不同的內(nèi)容顯示。森林資源分類圖的顯示即可以單獨顯示，由于其和地形圖有相

12、同的數(shù)學基礎(chǔ)和比較嚴格的套合關(guān)系，也可以疊加顯示。疊加顯示分為兩種情況：a）以地形圖為主的檢索顯示方式，首先檢索顯示地形圖，在工具攔設(shè)計森林資源分類圖打開/關(guān)閉開關(guān)按鈕，將森林資源分類圖疊加顯示在地形圖上。通過比例尺切換按鈕可選擇顯示系統(tǒng)中的任一比例尺圖。b）以森林資源分類圖為主的檢索顯示方式，首先檢索顯示森林資源分類圖，在工具欄設(shè)計地形圖的打開/關(guān)閉按鈕，選擇按鈕確定比例尺，在森林資源分類圖的基礎(chǔ)上疊加顯示地形圖要素。通過比例尺切換按鈕可選擇顯示系統(tǒng)中的任一比例尺圖。4）森林資源分類圖操作5）森林資源分類圖量算6）森林資源分類圖查詢3、TM正射影象圖管理、顯示、控制模塊系統(tǒng)采用的TM正射影象

13、圖是由5、4、3三個波段合成的接近自然色的假彩色圖像，分辨率為15米，并進行了定位、幾何糾正、拼接、裁剪、色彩均衡等處理。TM正射影象圖管理TM正射影象圖象格式為標準TIF格式，并以1：25萬標準分幅為一個圖像的區(qū)域范圍，以數(shù)據(jù)庫的方式存儲管理TM正射影象圖檢索TM正射影象圖檢索顯示區(qū)域的確定分為如下三種方式根據(jù)地理坐標確定檢索顯示區(qū)域，同地形圖。根據(jù)地名確定檢索顯示區(qū)域，同地形圖。根據(jù)索引圖檢索顯示區(qū)域，同地形圖。TM正射影象圖顯示分為兩種顯示方式：單獨顯示方式：只顯示TM影像。疊加顯示方式：在顯示TM正射影象圖的基礎(chǔ)上，可選擇疊加顯示地形圖要素或森林分類專題要素。森林分類專題要素只顯示區(qū)域

14、邊線而不用顯示區(qū)域顏色。百度文庫-讓每個人平等地提升自我.4 TM正射影象圖操作篇二：森林防火技術(shù)方案目錄第一部分概述.21.引言.2概況.2國際通常森林防火技術(shù).2國內(nèi)采用的監(jiān)測方法.32.本方案的特點優(yōu)勢.百度文庫-讓每個人平等地提升自我 下：3.實現(xiàn)的主要功能如15成.第5二部分系統(tǒng)組備.51.、兒前端設(shè)備.62.傳輸設(shè)備.73.中心控制設(shè)心.74.防火指揮中紹.第三部分煙火識別軟件功能介8實現(xiàn)無人值守8煙火動態(tài)檢測軟件.9云臺控制模塊.11視頻采集設(shè)置模塊11監(jiān)控點信息查詢顯示模塊12監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲入庫模塊13煙火自動識別系列軟件13云臺碼流采集模13煙火自動識別模塊13云臺計算模塊.1

15、3煙火報警和交互確認模塊13熱點及火點定位模塊14第四部分主要設(shè)備參數(shù)14第一部分概述1.引言概況森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害之一，隨著中國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，防火工作成為首要任務(wù)。森林防火必須貫徹“預防為主，積極撲救”的方針，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。目前，基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于森林防火監(jiān)控領(lǐng)域。森林防火遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由森林防火指揮部監(jiān)控中心、傳輸系統(tǒng)，以及前端采集點構(gòu)成。前端采集點，一般設(shè)置在林區(qū)各消防瞭望塔制高點上。包括彩轉(zhuǎn)黑低照度全天候透霧攝像機、長焦距電動變焦鏡頭數(shù)字回顯云臺、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器。各監(jiān)控點通過傳輸系統(tǒng)，將圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過管理主機，

16、不僅可以獲得全面的、清晰的、可錄制并回放的多畫面現(xiàn)場實時圖像，而且還可以對前端攝像機焦距和云臺運動進行操作和控制；滿足當前森林防火的各種要求。通過光纜遠程監(jiān)控系統(tǒng)，森林防火指揮中心能實時監(jiān)控林區(qū)火情實況，及時發(fā)現(xiàn)火情，起到預防火災(zāi)的目的。火災(zāi)發(fā)生時，該系統(tǒng)能將現(xiàn)場圖像實時傳回指揮中心，為指揮中心的遠程指揮調(diào)度提供有力的保障，最大限度地減小火災(zāi)造成的損失；該系統(tǒng)能真實記錄火情發(fā)生、發(fā)展和消滅的整個過程，為火情的預防、治理提供真實有效的歷史資料。國際通常森林防火技術(shù)國際上現(xiàn)有的森林防火報警技術(shù)：德國：FIRE-WATCH森林火災(zāi)自動預警系統(tǒng)德國投入使用的FIRE-WATCH森林火災(zāi)自動預警系統(tǒng)，正

17、常監(jiān)測半徑10公里，安裝該系統(tǒng)每套需萬歐元，而在勃蘭登堡州安裝需要120-130套，約1000萬歐元。美國：護林飛機和紅外遙感火災(zāi)預警飛機巡邏美國利用“大地”衛(wèi)星在離地面大約705公里的軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，探測地面上的高溫地區(qū)、濃煙地帶以及火災(zāi)遺址。美國使用無人駕駛林火預警飛機進行24小時監(jiān)測，雖獲得了成功，但耗費了巨額資金。加拿大：加拿大采用衛(wèi)星巡回監(jiān)測系統(tǒng)加拿大采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測林區(qū)溫度，當檢測出某一林區(qū)局部溫度上升到150C200C，紅外線波長達微米時，便是火災(zāi)前兆，立即測定具體溫度，采取措施及時防火.同時，加拿大林區(qū)采用多架配備先進的直升飛機輪流監(jiān)測森林火災(zāi)，飛行費每小時需50

18、00-6000加元。國外的技術(shù)有的雖然可靠，但需要借助高空衛(wèi)星，且施工太復雜；有的技術(shù)方案基礎(chǔ)實施投資太大，多達幾十萬美元，投入成本過高，這些難以滿足我國森林資源監(jiān)測的實際需要。國內(nèi)采用的監(jiān)測方法?地面巡護地面巡護，主要任務(wù)是向群眾宣傳，控制人為火源，深入了望臺觀測的死角進行巡邏。對來往人員及車輛，野外生產(chǎn)和生活用火進行檢查和監(jiān)督。存在的不足是巡護面積小視野狹窄、確定著火位置時，常因地形地勢崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差；在交通不便、人煙稀少的偏遠山區(qū)，無法進行地面巡護，需用各種交通工具費用及人員工資費用，只能用視頻監(jiān)測方法來彌補。?瞭望臺監(jiān)測了望臺監(jiān)測，是通過了望臺來觀測林火的發(fā)生，確定火災(zāi)發(fā)

19、生的地點，報告火情，它的優(yōu)點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足：是無生活條件的偏遠林區(qū)不能設(shè)了望臺；它的觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面小，有死角和空白，觀察不到，對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察；雷電天氣無法上塔觀察；了望是一種依靠了望員的經(jīng)驗來觀測的方法，準確率低，誤差大。另外了望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。?航空巡護航空巡護，是利用巡護飛機進行林火的探測。它的優(yōu)點是巡護視野寬、機動性大、速度快同時對火場周圍及火勢發(fā)展能做到全面觀察，可及時采取有效措施。但也存在著不足：夜間、大風天氣、陰天能見度較低時難以起飛，同時巡視受航線、時間的限制，而且觀察范圍小，只

20、能一天一次對某一林區(qū)進行觀察，如錯過觀察時機，當日的森林火災(zāi)也觀察不到，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費用XX元/小時，成本高，租用飛機費用昂貴，飛行費用嚴重不足，這就需要用定點視頻監(jiān)測來彌補其不足。?衛(wèi)星遙感衛(wèi)星遙感，利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星探測林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點，監(jiān)測火場蔓延的情況、及時提供火場信息，用遙感手段制作森林火險預報，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料，反映火的動態(tài)變化，而且收集資料不受地形條件的影響，影像真切。存在的不足：準確率低，需要地面花費大量的人力、物力、財力進行核實，尤其是交通不便的地方，火情核實十分重要。在接到

21、熱點監(jiān)測報告2小時內(nèi)應(yīng)反饋核查情況和結(jié)果。衛(wèi)星遙感監(jiān)控森林防火的其不足是：熱點達到3個像素時，火已基本成災(zāi)。從衛(wèi)星過境到核查通知撲火隊伍時間過長，起不到“打早、打小、打了”的作用。彌補以上手段不足，我公司“森林防火數(shù)字化監(jiān)控預警系統(tǒng)”可以實現(xiàn)快速、準確、實時的監(jiān)控林火情況，配合林政管理、生態(tài)建設(shè)管理及林業(yè)活動等功能實現(xiàn)各種管理。2.本方案的特點優(yōu)勢“森林防火數(shù)字化監(jiān)控預警系統(tǒng)”避免了原始人工了望觀察火情的局限，實現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學化，大大減少了林業(yè)部門的費用支出和管理成本，提高了林區(qū)企業(yè)的效應(yīng)。該系統(tǒng)特點有：林火自動識別系統(tǒng)，實現(xiàn)火情自動報警。納米波濾光技術(shù)穿透煙霧，清晰成像。室外高品質(zhì)

22、光纜傳輸，避免傳輸損耗。實現(xiàn)的主要功能如下：?監(jiān)控指揮屏幕墻可以實時顯示前端采集點的圖像；?所有視頻圖像進行全程錄像存儲，并可以對以往的歷史圖像進行查詢和回放。?采用野外重載數(shù)字回顯云臺，具有實時回顯位置信息功能；同時配備電動長焦距鏡頭和低照度高清晰攝像機；可以通過專用操作鍵盤或監(jiān)控軟件控制云臺和鏡頭；?通過設(shè)置的監(jiān)測點,實現(xiàn)整個有林面積的監(jiān)視；?系統(tǒng)安全性高，采用人員身份認證、訪問控制功能和審核功能等方式保證系統(tǒng)安全可靠；?查詢簡便性：采用時間流設(shè)計，可由時間、日期、前端采集點完成資料檢索；?光纜傳輸模式，降低系統(tǒng)成本；?火情識別報警：當監(jiān)控攝像機撲捉到林火時，由系統(tǒng)確認火點位置，通過聲音報警信息，通知工作人員；?電源系統(tǒng):電源供給在全天候的環(huán)境下,保證系統(tǒng)不間斷供電；?防雷接地系統(tǒng):系統(tǒng)要有安全的防雷接地保障措施,確保系統(tǒng)能夠安全運行；第二部分系統(tǒng)組成1.前端設(shè)備前端由視頻采集、視頻光端機、電源適配器、三合一防雷器等組成：篇三：森林防火及防護監(jiān)控系統(tǒng)解決方案森