導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇森林防火系統(tǒng)解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:森林防火;輔助決策系統(tǒng);3S

中圖分類號(hào):TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)13-3426-02

1 引言

森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害之一,造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)嚴(yán)重,直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),甚至還威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。由于森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性、短時(shí)間內(nèi)能造成巨大損失的特點(diǎn),一旦發(fā)生森林火災(zāi),不管撲滅是否及時(shí),都將造成重大損失。為了實(shí)現(xiàn)森林防火工作的規(guī)范化、科學(xué)化、信息化,貫徹“預(yù)防為主,積極撲救”的方針,國(guó)內(nèi)外學(xué)者和林業(yè)工作者都做了大量的研究實(shí)踐工作。

隨著“3s”技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及在森林防火中的應(yīng)用,全國(guó)范圍內(nèi)新建了許多以“3s”技術(shù)為核心的不同層次不同級(jí)別的森林防火系統(tǒng)用以提高林火管理的手段與水平,使得森林防火工作取得了較大的進(jìn)展。但目前的系統(tǒng)還有其缺點(diǎn),如系統(tǒng)側(cè)重防火數(shù)據(jù)的管理和林火撲救,對(duì)3s技術(shù)的集成不夠等,沒有充分發(fā)揮森林防火系統(tǒng)的功能。本文提出的森林防火系統(tǒng)將加強(qiáng)林火的預(yù)防功能,充分集成現(xiàn)有技術(shù)以提供高效林火撲救的解決方案,對(duì)林業(yè)防火整體管理水平的提高具有深遠(yuǎn)影響。

2 防火輔助決策系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的森林防火輔助決策系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)、短信平臺(tái)、視頻監(jiān)控等技術(shù)進(jìn)行有效集成,將實(shí)現(xiàn)森林防火預(yù)防、救災(zāi)指揮、災(zāi)后管理和災(zāi)情預(yù)測(cè)等功能,為各級(jí)森林防火指揮機(jī)構(gòu)提供有效的決策依據(jù)。其體系結(jié)構(gòu)由六層組成,各層實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的功能。

2.1 森林防火輔助決策系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范技術(shù)

建立森林防火輔助決策系統(tǒng),需要依據(jù)一系列的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范技術(shù),包括森林防火信息的分類、數(shù)據(jù)格式、代碼約定、操作規(guī)范等,對(duì)于規(guī)范防火系統(tǒng)的建設(shè)和構(gòu)建數(shù)據(jù)共享環(huán)境都具有重要的意義。

2.2 安全控制層

從網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全和應(yīng)用安全來保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,防范用戶的非法入侵、非授權(quán)用戶使用和病毒攻擊,保護(hù)網(wǎng)絡(luò)條件下信息傳輸?shù)恼_性和安全性。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施層

包括森林防火輔助決策系統(tǒng)建設(shè)所需的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備。硬件設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、GPS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、短信平臺(tái)等;軟件平臺(tái)包括圖形數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、操作系統(tǒng)等。

2.4 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是森林防火輔助決策系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ),包括數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。森林防火輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括遙感圖像數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、地形圖、DEM、地面調(diào)查數(shù)據(jù)和防護(hù)資源數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等,經(jīng)過采集、處理、標(biāo)準(zhǔn)化、傳輸、存儲(chǔ)后形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和元數(shù)據(jù)庫(kù);空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎將為訪問空間數(shù)據(jù)提供方法;數(shù)據(jù)交換平臺(tái)為需要森林防火輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享的環(huán)境。

數(shù)據(jù)層解決森林防火輔助決策系統(tǒng)中屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化的管理問題,為森林防火信息系統(tǒng)提供高效的業(yè)務(wù)分析、決策、交換和共享的數(shù)據(jù)環(huán)境。

2.5 應(yīng)用層

主要包括森林防火站日常業(yè)務(wù)工作所需要的功能。包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、林火監(jiān)控預(yù)防模塊、林火預(yù)警模塊、林火撲救指揮模塊、災(zāi)后評(píng)估等業(yè)務(wù)功能模塊。

2.6 服務(wù)層

服務(wù)層指為用戶提供資源和應(yīng)用的服務(wù),主要包括信息服務(wù)、視頻會(huì)議和辦公自動(dòng)化。

3 防火輔助決策系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)管理模塊

以GIS技術(shù)為核心,對(duì)防火輔助決策系統(tǒng)所涉及到的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、管理、維護(hù)和更新,同時(shí)提供查詢分析功能,為森林防火提供決策信息,輔助森林火災(zāi)的預(yù)防和撲火指揮決策。

3.2 林火監(jiān)控預(yù)防模塊

森林火災(zāi)的大部分原因是人為用火不慎造成的,因此必須嚴(yán)格控制火源,才能充分發(fā)揮林火預(yù)防的功能。目前人民大眾手機(jī)的使用率較高,因此本系統(tǒng)將集成短信平臺(tái),實(shí)時(shí)對(duì)進(jìn)入林區(qū)的用戶森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)等信息的短信,從而達(dá)到林火預(yù)防的功能。

根據(jù)森林資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、氣象資料等數(shù)據(jù),以林班為單元,對(duì)其森林火險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)預(yù)報(bào)和區(qū)劃,對(duì)進(jìn)入林區(qū)的人發(fā)送森林防火等級(jí)預(yù)警短信,短信內(nèi)部包括森林防火的重點(diǎn)信息,如可燃物類型和干濕度、火源出現(xiàn)的危險(xiǎn)等。

3.3 林火預(yù)警模塊

作為縣級(jí)防火辦,獲知火災(zāi)發(fā)生的主要方式是通過群眾報(bào)警、護(hù)林人員監(jiān)測(cè)等方式。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,通過遙感衛(wèi)星可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)林火熱點(diǎn)。預(yù)警模塊將從相關(guān)衛(wèi)星熱點(diǎn)的網(wǎng)站上下載熱點(diǎn)信息,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)所轄區(qū)內(nèi)存在林火熱點(diǎn)時(shí),會(huì)及時(shí)報(bào)警,提醒值班人員查看熱點(diǎn)信息,及早發(fā)現(xiàn)火情,進(jìn)行林火的撲救指揮。

3.4 林火撲救指揮模塊

林火的蔓延與天氣狀況、風(fēng)力風(fēng)向、地形坡度等因素緊密相關(guān)。一旦林火發(fā)生,需要以盡快的時(shí)間將林火撲滅。林火撲救指揮集成3S技術(shù),通過以下主要功能,輔助林火撲救方案的生成。

1) 火點(diǎn)定位及信息查詢:

將火點(diǎn)坐標(biāo)落實(shí)到森林資源分布圖中,查看火點(diǎn)中心一定范圍內(nèi)森林資源分布、道路分布、水源分布、居民點(diǎn)分布以及地形狀況,為撲火救援工作提供基礎(chǔ)信息。

2) 防火力量分析

通過GIS的緩沖區(qū)分析功能,按照設(shè)定的影響半徑對(duì)火點(diǎn)周圍的救援隊(duì)伍、防火物資以及生物防火林帶、隔離設(shè)施、居民點(diǎn)、鄰近水源進(jìn)行緩沖區(qū)查詢分析。快速查詢到相關(guān)防火人員的手機(jī)、電話、通訊地址,以達(dá)到及時(shí)通知、盡早滅火的目的。

3) 專題標(biāo)繪

包括火點(diǎn)標(biāo)繪、救援路線標(biāo)繪、防火隔離帶標(biāo)繪、救援力量標(biāo)繪等專題標(biāo)繪。

4) 防火最短路徑和最佳路徑生成

根據(jù)火點(diǎn)信息、道路信息和地形信息,生成林火撲救的最短路徑和最佳路徑,部署防火人員和資源到達(dá)火場(chǎng)的路徑。

5) 林火蔓延趨勢(shì)預(yù)測(cè)

可以根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速、坡度坡向分析、森林資源信息,通過林火蔓延模型,直觀地模擬一定時(shí)間內(nèi)林火的蔓延趨勢(shì),為林火的撲救方案提供科學(xué)的預(yù)測(cè)信息。

6) GPS監(jiān)控

通過GPS的實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控,可以知道防火隊(duì)伍所在位置,了解防火隊(duì)伍的行進(jìn)情況、火災(zāi)的蔓延態(tài)勢(shì)。對(duì)于及時(shí)調(diào)整撲救方案有重要作用。

7) 視頻監(jiān)控

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)由于具有間隔時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),不適合作為防火指揮決策的數(shù)據(jù)源。在防火進(jìn)行階段中,宜采用視頻監(jiān)控系統(tǒng),將林火狀態(tài)實(shí)時(shí)傳回防火指揮中心。

8) 三維電子沙盤

提供三維地形生成/隱藏功能,三維環(huán)境操作功能。相比二維地圖表達(dá),三維電子沙盤不僅能很直觀的表現(xiàn)整體的地形地貌,還在地形通視分析、火勢(shì)蔓延分析和輔助決策等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

3.5 災(zāi)后評(píng)估

包括對(duì)火災(zāi)造成的各種損失進(jìn)行評(píng)估和對(duì)撲火方案的評(píng)估。根據(jù)森林資源分布圖和火災(zāi)過火面積,結(jié)合二類調(diào)查數(shù)據(jù)和樹木的生長(zhǎng)模型,給出受災(zāi)損失報(bào)告;對(duì)撲火方案的評(píng)估將分析本次火災(zāi)的撲火方案,并與假設(shè)的撲火方案和歷史撲火方案進(jìn)行對(duì)比,評(píng)價(jià)此次撲火措施的有效性,為制定撲火預(yù)案提供參考信息。

3.6 歷史火災(zāi)檔案管理

該模塊對(duì)歷年歷次森林火災(zāi)資料建檔,實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史火災(zāi)災(zāi)情的信息的有效管理、更新維護(hù)、查詢和統(tǒng)計(jì)分析、重演火災(zāi)的功能,為火災(zāi)預(yù)防和火災(zāi)事后分析提供幫助。通過歷年火災(zāi)災(zāi)情重演、比較、統(tǒng)計(jì)分析,可以了解火災(zāi)多發(fā)時(shí)間和多發(fā)地點(diǎn),分析火災(zāi)的誘發(fā)因素,了解撲救指揮的有效性,為制定撲火預(yù)案提供參考信息。

3.7 日常維護(hù)管理模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)森林消防隊(duì)伍人員信息、物資儲(chǔ)備站、消防設(shè)施及滅火裝備、t望塔的人員物資配備情況、防火隔離帶進(jìn)行監(jiān)控管理,上級(jí)機(jī)關(guān)可隨時(shí)查詢所需信息,以便對(duì)所轄地區(qū)火災(zāi)防范工作進(jìn)行檢查督促。

同時(shí)該模塊將對(duì)森林防火資源的空間分布合理性進(jìn)行分析,如通過DEM來檢查是否存在通視盲區(qū),從而檢驗(yàn)t望臺(tái)的分布是否合理。

3.8 系統(tǒng)管理模塊

該模塊將保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,包括系統(tǒng)參數(shù)管理、分權(quán)限用戶管理、日志管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)。

4 小結(jié)

本文綜合運(yùn)用“3S”、數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻監(jiān)控等多種技術(shù)設(shè)計(jì)了森林防火輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立能為森林防火輔助決策提供現(xiàn)代化的管理手段,實(shí)現(xiàn)“預(yù)防為主,積極撲救”的森林防火目標(biāo)。森林防火輔助決策系統(tǒng)在本文中只描述了其簡(jiǎn)單的框架構(gòu)成,其中還存在亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題,如視頻圖像的實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)獲取衛(wèi)星熱點(diǎn)信息、林火蔓延模型的建立等。

參考文獻(xiàn):