GNSS終端在林業(yè)防火的應(yīng)用(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定系統(tǒng)位在森林防火中的應(yīng)用)課件

1、GNSS終端在林業(yè)防火的應(yīng)用第1頁(yè)，共39頁(yè)。1GNSS系統(tǒng)簡(jiǎn)介第2頁(yè)，共39頁(yè)。什么是GNSS系統(tǒng)？GNSS（衛(wèi)星導(dǎo)航定位）是利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)通過(guò)測(cè)距原理，得到目標(biāo)的位置、速度、時(shí)間等信息，完成對(duì)其的定位、定時(shí)。GNSS的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，有人形容它的應(yīng)用只受到人的想象力的限制，事實(shí)上凡是涉及到位置、速度、時(shí)間信息的都與GNSS技術(shù)息息相關(guān)。第3頁(yè)，共39頁(yè)。GNSS系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)地球上任何目標(biāo)都可以定位；全天候，可以提供24小時(shí)的連續(xù)服務(wù)，不受天氣條件的限制；定位精度高，操作簡(jiǎn)便；功能多、應(yīng)用范圍廣。第4頁(yè)，共39頁(yè)。強(qiáng)國(guó)積極建設(shè)GNSS系統(tǒng)目前全球共有4套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分別是美國(guó)GP

2、S、俄羅斯“格洛納斯”、中國(guó)北斗和歐洲“伽利略”。其中美國(guó)GPS、俄羅斯“格洛納斯”已建成投入使用，中國(guó)北斗覆蓋了中國(guó)區(qū)域、歐洲“伽利略”仍在建設(shè)階段。精度：GPS系統(tǒng)目前的精度在6-8米左右。北斗目前5米左右，年底達(dá)到2.5米。格洛納斯16米左右。第5頁(yè)，共39頁(yè)。 新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星：衛(wèi)星具備全球及平穩(wěn)過(guò)度GNSS導(dǎo)航信號(hào)、星間鏈路、自主運(yùn)行、空間環(huán)境探測(cè)等四大功能。 “星間鏈路”指的是不經(jīng)過(guò)地面基站、實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)通信；新型導(dǎo)航信號(hào)體制等試驗(yàn)驗(yàn)證工作，并適時(shí)入網(wǎng)提供服務(wù)。目前共發(fā)射了21顆衛(wèi)星，其中新一代的北斗衛(wèi)星5顆（17-21）北斗衛(wèi)星系統(tǒng)第6頁(yè)，共39頁(yè)。北斗衛(wèi)星系統(tǒng) 新一代的

3、北斗衛(wèi)星調(diào)試入網(wǎng)后北斗的精度將達(dá)到在2.5米，比目前GPS民用精度的6-8米左右領(lǐng)先很多。 在2018年前再發(fā)射18顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，2020年前共再發(fā)射近40顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 第7頁(yè)，共39頁(yè)。北斗的優(yōu)勢(shì)衛(wèi)星分布優(yōu)勢(shì)：美國(guó)GPS在中國(guó)上空的星是來(lái)回運(yùn)動(dòng)的，可用衛(wèi)星數(shù)量低于北斗衛(wèi)星。北斗在中國(guó)上空有五顆靜止星，還有五顆傾斜軌道星；還有五顆傾斜軌道星，也是始終運(yùn)行在中國(guó)及亞太的上空。使得隨時(shí)可以看到更多的星座，更多的定位星。 第8頁(yè)，共39頁(yè)。北斗的優(yōu)勢(shì)地基增強(qiáng)系統(tǒng)2018年底前建成全國(guó)范圍區(qū)域建設(shè)數(shù)千個(gè)加密網(wǎng)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)

4、，提供米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)和后處理毫米級(jí)的高精度位置服務(wù)。 已建成的廣東基準(zhǔn)站將原來(lái)只能面向測(cè)繪行業(yè)應(yīng)用，升級(jí)改造為既可向行業(yè)用戶(hù)提供厘米級(jí)和毫米級(jí)定位服務(wù)，又可向大眾用戶(hù)提供優(yōu)于1米的導(dǎo)航定位服務(wù)。第9頁(yè)，共39頁(yè)。北斗的通訊功能北斗一代： 短報(bào)文功能，專(zhuān)用北斗手持機(jī)“需要北斗卡，服務(wù)費(fèi)”北斗二代： 高精度衛(wèi)星定位導(dǎo)航功能天通一號(hào) 已于2016年8月6日發(fā)射上天，該衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，包含移動(dòng)寬帶、衛(wèi)星電話、短信。第10頁(yè)，共39頁(yè)。1994200920142015進(jìn)口產(chǎn)品占一席子地雙星（GPS+北斗）產(chǎn)品性能時(shí)間中國(guó)市場(chǎng)主流手持機(jī)系列的發(fā)展2016國(guó)產(chǎn)機(jī)器出現(xiàn)-單星雙星開(kāi)放系統(tǒng)三星（GPS+

5、北斗+GLONASS）三星安卓多功能第11頁(yè)，共39頁(yè)。手持機(jī)的基本功能拉薩迎賓館貢嘎機(jī)場(chǎng)2.導(dǎo) 航1.定點(diǎn)-經(jīng)度緯度、地名的輸入4.測(cè) 速3.測(cè) 距8、精確授時(shí)布達(dá)拉宮6、記錄沿途所走軌跡和確定邊界5、計(jì)算面積 7.測(cè) 高第12頁(yè)，共39頁(yè)。手持機(jī)的用途采點(diǎn)定位導(dǎo)航航跡數(shù)據(jù)知道自己在哪里知道目標(biāo)在哪里知道怎樣去往目標(biāo)點(diǎn)知道自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保存位置并查找記錄行程數(shù)據(jù)軌跡 測(cè)量：可以測(cè)點(diǎn)、測(cè)線、測(cè)面等 第13頁(yè)，共39頁(yè)。某北斗手機(jī)系列第14頁(yè)，共39頁(yè)。某北斗手持系列第15頁(yè)，共39頁(yè)。某北斗手持系列第16頁(yè)，共39頁(yè)。GPS北斗對(duì)講機(jī)手持機(jī)操作系統(tǒng)：Android 5.1處理器：MT6582,

6、 Quad core, 四核1.2GHZ定位精度：支持北斗+GPS，2-5米，SBAS 1-3米，三防等級(jí)：IP67，防水、防震、防塵內(nèi)存：4GB+1GB通訊：雙卡雙待，對(duì)講功能，支持1瓦，400-480兆赫茲頻段，支持網(wǎng)絡(luò)對(duì)講。攝像頭：前后攝像頭，帶閃光燈，自動(dòng)對(duì)焦功能。電源：內(nèi)置2800mAh標(biāo)準(zhǔn)鋰電池。第17頁(yè)，共39頁(yè)。北斗盒子北斗盒子在無(wú)手機(jī)信號(hào)環(huán)境下和其他人保持可靠的通訊自動(dòng)上報(bào)位置信息一鍵求救發(fā)送北斗短報(bào)文信息 三防：iP67防水、抗1.2米跌落手機(jī)端APP短信的發(fā)送第18頁(yè)，共39頁(yè)。產(chǎn)品功能1、工業(yè)三防： 防水：水下30分鐘不進(jìn)水，IP7/IP68防水等級(jí)，可漂浮。防塵：防震

7、：2、電池： 支持鋰電池與AA電池，干鋰電池通用，獲得專(zhuān)利。第19頁(yè)，共39頁(yè)。產(chǎn)品功能3、支持林相圖：采用開(kāi)放式地圖軟件構(gòu)架DEM等高線地圖柵格地圖第20頁(yè)，共39頁(yè)。產(chǎn)品功能衛(wèi)星圖矢量地圖3、支持林相圖：采用開(kāi)放式地圖軟件構(gòu)架第21頁(yè)，共39頁(yè)。產(chǎn)品功能4、精度： GPS/北斗/GLONASS，雙星、三星比之前手持機(jī)收星快，精度高。5、GIS數(shù)據(jù)采集器 mobile、Android 操作系統(tǒng)，功能多，打電話，對(duì)講等功能多。6、屏幕： 屏幕有2.8寸，5寸，7寸，彩屏，強(qiáng)光下清晰可見(jiàn)?？吹那宄m合野外工作。第22頁(yè)，共39頁(yè)。產(chǎn)品功能7、支持格式： gpx、shp、mif、dxf、csv、

8、txt等,直接與用戶(hù)已有GIS平臺(tái)銜接，兼容Google Earth用戶(hù)數(shù)據(jù)。8、內(nèi)存： 存儲(chǔ)量加大，內(nèi)存4G，可擴(kuò)充32G。適合連續(xù)作業(yè)。第23頁(yè)，共39頁(yè)。展望a.以GIS為基礎(chǔ)，建立林業(yè)集成信息管理系統(tǒng)b.以環(huán)境與資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立環(huán)境與資源綜合監(jiān)測(cè)體系 c.3S系統(tǒng)的科研和教學(xué)得到進(jìn)一步發(fā)展 d.林業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)完成，3S技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬 e.逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和決策的科學(xué)化 第24頁(yè)，共39頁(yè)。2GNSS與林業(yè)防火應(yīng)用第25頁(yè)，共39頁(yè)。對(duì)行業(yè)用戶(hù)的一站式服務(wù) -基于GNSS手持機(jī)的解決方案外業(yè)數(shù)據(jù)采集記錄建立數(shù)據(jù)庫(kù)及輸出內(nèi)業(yè)后臺(tái)軟件處理第26頁(yè)，共39頁(yè)。一、森林防火1.通

9、過(guò)基于GNSS終端的解決方案和GIS技術(shù)組建森林資源地理信息系統(tǒng)，通過(guò)歷年的火災(zāi)記錄統(tǒng)計(jì)和分析火災(zāi)多發(fā)區(qū)域，保存多發(fā)區(qū)域位置信息，通過(guò)GNSS終端衛(wèi)星定位儀的導(dǎo)航功能，可以提高防火巡檢的效率，同時(shí)可以結(jié)合森林火災(zāi)熱點(diǎn)微波傳輸系統(tǒng)，一旦某區(qū)域溫度超過(guò)預(yù)警溫度，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信息，防火人員利用GNSS終端衛(wèi)星定位儀可以立即趕到，及時(shí)控制局面。第27頁(yè)，共39頁(yè)。2.如果火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，使用直升飛機(jī)、無(wú)人機(jī)或輕型固定翼飛機(jī)沿火災(zāi)周邊飛行并記錄位置數(shù)據(jù)，在飛機(jī)降落后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并把 火災(zāi)的周邊繪成圖形，以便進(jìn)一步采取消除森林火災(zāi)的措施。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員可以使用手持GPS衛(wèi)星定位儀進(jìn)行火場(chǎng)定位、火場(chǎng)布兵

10、、火場(chǎng)測(cè)面積和火災(zāi)損失估算，精確度高，安全性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)定火險(xiǎn)位置和范圍，為防火指揮部門(mén)提供決策依據(jù)，已為國(guó)內(nèi)外防火機(jī)構(gòu)廣泛采用。 一、森林防火第28頁(yè)，共39頁(yè)。二、GNSS技術(shù)用于森林防火1. 利用實(shí)時(shí)差分GPS技術(shù)，美國(guó)林業(yè)局與加里弗尼亞的噴氣推進(jìn)器實(shí)驗(yàn)室 共同制定了FRIREFLY計(jì)劃。它是在飛機(jī)的環(huán)動(dòng)儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機(jī)， 使用這些機(jī)載設(shè)備來(lái)確定火災(zāi)位置，并迅速向地面站報(bào)告。另一計(jì)劃是使用直升飛機(jī)、無(wú)人機(jī)或 輕型固定翼飛機(jī)沿火災(zāi)周邊飛行并記錄位置數(shù)據(jù)，在飛機(jī)降落后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并把 火災(zāi)的周邊繪成圖形，以便進(jìn)一步采取消除森林火災(zāi)的措施。第29頁(yè)，共39頁(yè)。

11、2采用GNSS終端進(jìn)行火場(chǎng)定位，火場(chǎng)布兵，火場(chǎng)測(cè)面積，火災(zāi)損失估算，精確度高，安全性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)定火險(xiǎn)位置和范圍，為防火指揮部門(mén)提供決策依據(jù)，已為國(guó)內(nèi)外防火機(jī)構(gòu)廣泛采用。二、GNSS技術(shù)用于森林防火第30頁(yè)，共39頁(yè)。三、GPS/GIS森林防火領(lǐng)域的應(yīng)用A.林火撲救指揮和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) （1）與GPS的結(jié)合： （2）GIS了望臺(tái)的結(jié)合進(jìn)行林火定位： （3）現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告與林火的定位：B.林火的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) （1）了望臺(tái)布局分析; （2）交通道路布設(shè); （3）防火隔離帶的布設(shè)：第31頁(yè)，共39頁(yè)。應(yīng)用效果 （1） 改變以往的林業(yè)調(diào)查作業(yè)方式。 （2） 對(duì)林火、病蟲(chóng)害等災(zāi)害事件監(jiān)測(cè)能力大大增強(qiáng)。

12、（3） 快速編制各種 林業(yè)專(zhuān)題圖件。 （4） 有利于建立現(xiàn)代的國(guó)家森林資源監(jiān)測(cè)體系。 第32頁(yè)，共39頁(yè)。四、其它功能簡(jiǎn)單描述 1. 林火信息管理：林火各種數(shù)據(jù)地圖、表格、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、 維護(hù)查詢(xún)檢索等 2.三維林相圖處理：電子沙盤(pán)、三維地圖地貌渲染 3.三維林火趨勢(shì)模擬顯示：模擬火場(chǎng)狀況及發(fā)火趨勢(shì)、需要相關(guān)林火預(yù)測(cè)模型的科研成果支持。 4.TM遙感數(shù)據(jù)擬合、匹配：通過(guò)TM數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖擬合匹配等處理顯示植被情況第33頁(yè)，共39頁(yè)。 5.災(zāi)后損失評(píng)估和災(zāi)后處理：自動(dòng)計(jì)算火災(zāi)面積和森林蓄積 等各項(xiàng)損失并存檔 6.林火統(tǒng)計(jì)和歷史林火顯示：各時(shí)段林火數(shù)據(jù)、顯示統(tǒng)計(jì)分析 7.各林業(yè)局局端地理信息系統(tǒng)：下屬

13、林業(yè)局地理信息系統(tǒng)的二級(jí)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)地理信息系統(tǒng)。 8.互聯(lián)網(wǎng)防火系統(tǒng)：以Intranet技術(shù)實(shí)現(xiàn)的防火遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，包括簽到、信息傳遞、廣播、郵件、通告板、實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)等等。第34頁(yè)，共39頁(yè)。GNSS 在林業(yè)其它業(yè)務(wù)口的應(yīng)用森林調(diào)查、資源管理： 全國(guó)森林資源連續(xù)清查、森林資源規(guī)劃調(diào)查、林地管理、林權(quán)改革、林政執(zhí)法。 方法： 1、測(cè)定森林分布區(qū)域 2、進(jìn)行省固、局固監(jiān)測(cè)樣地初設(shè)與復(fù)位。植樹(shù)造林管理： 1、飛播造林： 利用航線設(shè)定功能，飛行員可以在地面對(duì)飛行距離和航線進(jìn)行設(shè)定，在飛行中按照預(yù)先設(shè)定好的航線工作，做到有的放矢，極大的降低了作業(yè)難度。面積測(cè)量小班調(diào)查第35頁(yè)，共

14、39頁(yè)。GNSS 在林業(yè)其它業(yè)務(wù)口的應(yīng)用 2、造林分類(lèi)及清查： 利用GNSS終端的航跡記錄和求面積功能，林業(yè)工作人員很容易對(duì)物種林的分布和大小進(jìn)行紀(jì)錄整理，同時(shí)了解采伐和更新的比例，對(duì)各林業(yè)類(lèi)型進(jìn)行標(biāo)注，方便了林業(yè)的管理。在我國(guó)大多數(shù)省份的分類(lèi)經(jīng)營(yíng)、退耕還林、造林普查核查、資源調(diào)查及森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，取得了很好的效果，不但節(jié)省了大量的人力、物力和資金，而且極大的提高了工作效率，提高了林業(yè)管理水平。實(shí)踐證明，采用手持機(jī)完全可以取代傳統(tǒng)的角規(guī)加皮尺的落后測(cè)量手段，并取得極大的經(jīng)濟(jì)效益。面積測(cè)量小班調(diào)查第36頁(yè)，共39頁(yè)。GNSS 在林業(yè)其它業(yè)務(wù)口的應(yīng)用森林病蟲(chóng)害防治： 定位、測(cè)面積功能去定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控森林病蟲(chóng)害的準(zhǔn)確位置及覆蓋面積信息，進(jìn)行及時(shí)預(yù)防和治療，并可以利用其導(dǎo)航功能，在下次需要的時(shí)候去找到您上次確定的點(diǎn)的位置。野生動(dòng)植物保護(hù)： 利用GNSS終端的定位和測(cè)面積功能，準(zhǔn)確確定森林中各種植物的三維位置，生長(zhǎng)狀況及