森林防火系統(tǒng)建設方案

1、森林撲火輔助決策指揮系統(tǒng)建設規(guī)劃前言隨著信息技術的迅猛發(fā)展和越來越高的森林防火工作要求，新時期的森林防火工作需要建立一套完善的森林防火輔助決策支持系統(tǒng)，因此將 “3S”技術（遙感技術RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS）和網(wǎng)絡技術、通訊技術進行有機地整合，建成一個能夠為森林防火指揮部提供日常林火管理和撲火指揮的輔助決策工具，提高森林防火工作信息化和現(xiàn)代化水平。具體建設內容主要包括三個方面：建立森林防火地理信息系統(tǒng)，為撲火隊伍GPS跟蹤系統(tǒng)提供監(jiān)控平臺，建立三維電子沙盤系統(tǒng)。一、 指導思想及建設目標要將衛(wèi)星遙感（RS）、衛(wèi)星定位（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等3S技術進行集成，結合森

2、林防火管理信息系統(tǒng)（MIS），創(chuàng)建基于地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺的，集地理信息、森林資源信息、防火管理專題信息和跟蹤、監(jiān)控、定位、調度指揮為一體的，具有信息化、智能化的“森林撲火輔助決策指揮系統(tǒng)”。 該系統(tǒng)能夠查詢全區(qū)自然狀況、社會狀況、林業(yè)狀況等綜合信息；查詢森林防火各類專題信息；撲火指揮過程中查詢地形、地貌、交通、水系、設施等相關信息，進行火場定位、火情態(tài)勢標繪，跟蹤和監(jiān)控撲火隊伍動態(tài)，提供輔助撲火方案等。要使森林防火指揮部在進行撲火指揮時，能夠迅速得到信息化、智能化的輔助決策支持。二、 森林撲火輔助決策指揮系統(tǒng)在防火工作中的作用該系統(tǒng)按照規(guī)劃建成后能夠進一步實現(xiàn)森林防火工作的信息化和智

3、能化，將在日常的機關內業(yè)管理和撲火指揮工作中發(fā)揮重要作用。該系統(tǒng)的用途可以簡單地概括為以下幾方面：一查：查詢、瀏覽各類綜合信息。如本地區(qū)的政治、經(jīng)濟、社會、自然、環(huán)境、地形、地貌、交通、水系等公共信息；本地區(qū)的林業(yè)管理、森林資源分布、林相、防火設施設備、撲火力量分布、火險預報、衛(wèi)星林火監(jiān)測等專題信息。二圖：電子地圖功能。在計算機上使用和操作各類專題地圖，如行政區(qū)劃圖、森林分布圖、森林防火區(qū)劃圖、森林火險預報圖、防火設施分布圖、撲火隊伍分布圖、衛(wèi)星監(jiān)測熱點云圖等，能夠查圖、看圖、標圖、定位、量算和打印，能夠二維操作平面圖，也能三維立體地觀看地形地貌（電子沙盤）。三跟：撲火隊伍跟蹤。實時采集GPS

4、信息，把撲火隊伍的動態(tài)位置顯示在電子地圖上，跟蹤監(jiān)控撲火隊伍的動態(tài)，“可視化”地調度指揮撲火隊伍。三、 建設內容及規(guī)模（一）數(shù)據(jù)庫建設：在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎上，增加森林防火工作必須掌握的相關信息數(shù)據(jù)，建立比較詳盡和實用的數(shù)據(jù)庫。1、地圖數(shù)據(jù)庫1：25萬數(shù)字地形圖（矢量數(shù)據(jù)）1：25萬等高線高程模型（DEM矢量數(shù)據(jù))1：5萬電子地形圖（DRG數(shù)據(jù)、彩色全要素）2.5米分辨率的ETM衛(wèi)星影像圖2、屬性數(shù)據(jù)庫防火了望塔分布數(shù)據(jù)庫 防火檢查站分布數(shù)據(jù)庫 防火管護站分布數(shù)據(jù)庫 撲火隊伍分布數(shù)據(jù)庫阻隔系統(tǒng)（防火線）分布數(shù)據(jù)庫 儲備庫分布數(shù)據(jù)庫防火公路分布數(shù)據(jù)庫防火辦機構分布數(shù)據(jù)庫林業(yè)局林場林業(yè)機構分布數(shù)據(jù)庫（

5、二）應用系統(tǒng)功能建設：（1）森林防火專題信息查詢與管理系統(tǒng)該系統(tǒng)主要用于查詢本地區(qū)的森林防火專題信息，通過瀏覽地圖查詢相關森林防火標志點的屬性數(shù)據(jù)庫，反過來選擇數(shù)據(jù)庫的某條森林防火專題信息記錄可以在地圖上顯示查詢的位置結果。另外，具有對屬性數(shù)據(jù)庫維護的功能，便于及時更新森林防火專題信息。操作時，類似管理地圖冊，使用者可以創(chuàng)建分類專題地圖冊，可以對專題地圖冊內的地圖數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行修改，可以打印輸出。既有查詢功能還有管理功能，利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的專題屬性數(shù)據(jù)庫結合電子地圖，查詢和創(chuàng)建專題地圖，其特點突出表現(xiàn)在專題地圖的制作功能包括：行政區(qū)劃圖、森林分布圖、森林防火區(qū)劃圖、防火設施分布圖、撲火隊伍

6、分布圖等。（2）衛(wèi)星林火監(jiān)測管理可在衛(wèi)星影像圖上疊加地形圖（境界、道路、河流、林相），用來判斷熱點性質和屬地關系。也可以通過錄入熱點坐標，在圖上進行定位顯示熱點位置。如果能從“衛(wèi)星熱點監(jiān)測系統(tǒng)”讀取熱點相素的范圍坐標，可以對應地疊加在地形圖上，顯示熱點范圍。同辦公管理系統(tǒng)結合起來（MIS），對監(jiān)測和反饋的信息能夠進行管理。（3）撲火調度指揮主要用于發(fā)生火災后，將調度上來的火場情況采取符號化的辦法，標繪在電子地圖上。主要實現(xiàn)查詢和快速標繪的功能：火場定位：輸入火場的中心坐標，在圖上進行定位，并查閱周圍的相關信息。根據(jù)了望塔觀測的方位和距離定位火點位置并以林火圖標疊加于數(shù)字地圖上。（4）撲火隊伍G

7、PS跟蹤具有可與GPS通訊設備接口的模塊，為撲火隊伍GPS跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)提供配套顯示平臺，并具有對監(jiān)控的GPS數(shù)據(jù)對象進行跟蹤顯示和屬性管理功能。配置兩種運行版本，A型系統(tǒng)軟件具有接收和轉發(fā)GPS數(shù)據(jù)功能；C型系統(tǒng)軟件不具有轉發(fā)GPS數(shù)據(jù)功能，只能接收和網(wǎng)上下載GPS數(shù)據(jù)。在林業(yè)局級指揮中心可以安裝A型軟件，應用軟件系統(tǒng)與GPS無線傳輸系統(tǒng)連接，能夠讀取GPS數(shù)據(jù)，顯示撲火隊伍位置；同時將GPS數(shù)據(jù)轉發(fā)到上一級指揮中心GPS服務器中，建立GPS數(shù)據(jù)庫。在各級指揮中心調度終端安裝C型軟件，通過互聯(lián)網(wǎng)訪問GPS服務器，下載GPS數(shù)據(jù)，然后在電子地圖上顯示撲火隊伍位置。（5）三維電子沙盤依據(jù)數(shù)字高程模

8、型數(shù)據(jù)（DEM）、矢量地形數(shù)據(jù)、正射影像數(shù)據(jù)，創(chuàng)建三維立體圖形（電子沙盤），具有多種靈活操作的瀏覽、查詢、量算功能，并能夠跟蹤顯示GPS定位信息，實現(xiàn)在三維場景下的撲火隊伍GPS跟蹤監(jiān)控。四、系統(tǒng)結構設計（一）系統(tǒng)運行環(huán)境1硬件環(huán)境充分利用現(xiàn)有計算機硬件設備及網(wǎng)絡環(huán)境，在調度計算機終端上運行本系統(tǒng)。2軟件環(huán)境（1）以Microsoft Windows XP作為操作系統(tǒng)。（2）采用ArcEngine 9.3軟件，建立森林防火圖形數(shù)據(jù)庫和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)庫。（4）采用ArcEngine 3D 9.3軟件，建立三維電子沙盤數(shù)據(jù)庫。（5）安裝“森林撲火輔助決策指揮系統(tǒng)”應用軟件（V3.0）。（二）模塊設計

9、系統(tǒng)功能采取模塊化設計，每個子系統(tǒng)內的功能模塊具有相對獨立性和可擴展性。功能模塊分為通用模塊和專用模塊，通用模塊是指在每個子系統(tǒng)中都具備的功能，專用模塊是指該子系統(tǒng)中特有的功能。通用模塊主要是指“電子地圖管理模塊”，包括以下功能：（1）地圖檢索查詢根據(jù)需要，有多種途徑和方法調閱查找數(shù)據(jù)庫中的地圖及相關信息。可根據(jù)地理坐標檢索顯示目標區(qū)域；可根據(jù)經(jīng)營管理單位檢索顯示目標區(qū)域，可根據(jù)地名檢索顯示目標區(qū)域；可根據(jù)系統(tǒng)提供的導航圖確定顯示目標區(qū)域。（2）圖形控制根據(jù)操作員的需求，實現(xiàn)對圖件的漫游、窗口變化等各種操作?？筛鶕?jù)顯示開關設置及縮放比例適當增減要素內容，以達到視圖范圍內適當?shù)男畔⑤d負量。（3）

10、地圖量算量算二維地圖上任意兩點間的直線距離和折線距離；任意封閉區(qū)域的面積；任意一點的方位。（坡度、坡向）（4）綜合信息查詢查詢道路、河流、居民點、林相、檢查站、管護站及防火設施、撲火力量等森林防火綜合信息。（5）地圖輸出根據(jù)需要編輯邊框、圖例，打印輸出各種專題地圖。（6）圖層疊加衛(wèi)星遙感影象疊加，數(shù)碼照片定位鑲嵌，專題圖疊加。（7）數(shù)據(jù)庫操作及管理具有分類數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總、統(tǒng)計分析、條件查詢及數(shù)據(jù)整理、更新等數(shù)據(jù)庫的管理功能。（三）GPS撲火隊伍跟蹤設計通過無線對講機與全球定位系統(tǒng)（GPS）結合在一起，在防火工作中運用現(xiàn)有的無線電通訊設備可以實現(xiàn)GPS的連接的建立、斷開，軌跡回放等各種功能。結合的

11、電子地圖,為決策、即時監(jiān)控、準確定位提供了快捷方便的方式。1.功能大體可分為:軌跡回放軌跡回放功能可以從數(shù)據(jù)庫中有選擇地將我們存儲的定位數(shù)據(jù)在電子地圖上按時間順序逐點顯示位置或軌跡。建立連接通過這一功能，可以實現(xiàn)通過地區(qū)的專線網(wǎng)絡連接林業(yè)局的控制中心，得到終端的即時監(jiān)控的數(shù)據(jù)，從而做到實時監(jiān)控各個GPS終端,也可訪問其歷史數(shù)據(jù)。獲得歷史數(shù)據(jù)建立連接后主要的目的是獲得林業(yè)局的GPS歷史數(shù)據(jù)。2.林業(yè)局級的GPS操作,這一級的操作不再僅僅是調用數(shù)據(jù)，它可以實現(xiàn)對前方終端的呼叫，并可以向地區(qū)傳回定位數(shù)據(jù)。呼叫報位在進行野外監(jiān)測中，利用此功能可以即時的掌握各個終端的位置。 對某一個GPS終端進行即時呼叫。獲得報位信息將在地圖顯示區(qū)域以點符號動態(tài)即時定位。 選呼是指可以同時對一個或多個終端同時進行呼叫，選擇一個終端的時候起實現(xiàn)效果同單呼相同。 選擇“廣播”時，則要求所有的終端都進行報位操作。 確定后，該終端如果給予回應，則該報位點在地圖顯示區(qū)域一點符號的形式顯示。實時監(jiān)控實時監(jiān)控是指可以對我們感興趣的終端進行實時監(jiān)控。 所有的GPS終端列表，從該列表中選取需要監(jiān)控的