預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)在林業(yè)防火中的應(yīng)用

柳強(qiáng)+柳士東

摘 要：本文對(duì)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以及構(gòu)成情況進(jìn)行了簡要的介紹，從遙感定位、視頻定位、火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)測、蔓延分析四個(gè)方向入手，對(duì)系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用問題進(jìn)行了研究，并強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)；林業(yè)防火；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532032

前言

森林是火災(zāi)多發(fā)區(qū)域，火災(zāi)的發(fā)生具有較強(qiáng)的突發(fā)性，一旦蔓延，控制難度較大，對(duì)國家及人民造成的損失嚴(yán)重。加強(qiáng)林業(yè)防火，是降低森林火災(zāi)發(fā)生幾率的關(guān)鍵。2016年1月18日，國家林業(yè)局頒布了《森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，體現(xiàn)了國家對(duì)森林防火問題的重視。預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)要求將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到森林火災(zāi)的監(jiān)測過程中，通過及時(shí)的預(yù)警，將森林火災(zāi)的影響控制在最小的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的建立，對(duì)于火災(zāi)所帶來的損失的減少具有積極意義。

1 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)概述

1.1 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，要求將GIS等技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)合，應(yīng)用到火災(zāi)的監(jiān)控中，通過GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林中各位置的定位，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)定位等各類信息的傳輸，最終使森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠被及時(shí)感知，及時(shí)處理，以降低火災(zāi)所帶來的危害[1]。

1.2 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，主要由氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測服務(wù)站與云臺(tái)基站兩部分構(gòu)成[2]。

氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測服務(wù)站的功能在于收集遙感信息，同時(shí)對(duì)氣象進(jìn)行監(jiān)測，并將上述兩種信息，通過相應(yīng)接口，共同傳輸給有關(guān)人員，為火災(zāi)等級(jí)的預(yù)報(bào)，以及火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的定位等提供參考。

云臺(tái)基站的功能主要在于實(shí)現(xiàn)對(duì)森林的視頻監(jiān)控，通過視頻定位接口，可將監(jiān)控信息轉(zhuǎn)化為地理數(shù)據(jù)，傳輸給有關(guān)人員，以為其對(duì)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)地理模型等的制作提供參考。

上述兩大部分的結(jié)合，可使氣象信息、火險(xiǎn)等級(jí)等被有效預(yù)測，對(duì)于森林火災(zāi)的預(yù)防，可起到一定的參考價(jià)值[3]。同時(shí)還能夠使火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)以及蔓延趨勢被及時(shí)了解，對(duì)于火災(zāi)的控制同樣能夠帶來一定的幫助。

2 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)在森業(yè)防火中的應(yīng)用

2.1 遙感定位

森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，具有遙感定位的功能。

系統(tǒng)該功能，可通過“遙感定位接口”觸發(fā)，接口可將有關(guān)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的地理坐標(biāo)等信息進(jìn)行傳遞，以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)地點(diǎn)的定位，具體定位過程如下：獲得火災(zāi)發(fā)生地的投影參數(shù)：火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的坐標(biāo)，通常由經(jīng)度與緯度構(gòu)成，無高度上的顯示。系統(tǒng)可通過投影的方法，將火災(zāi)地坐標(biāo)體現(xiàn)出來，通過對(duì)投影參數(shù)的獲取，便能夠立即了解火災(zāi)地點(diǎn)的地理位置；火點(diǎn)添加：可將火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的地理坐標(biāo)整理出來，并為其編號(hào)，將其存儲(chǔ)到系統(tǒng)當(dāng)中，作為日后防火工作的參考；可通過對(duì)遙感定位接口的應(yīng)用，查詢到火災(zāi)地點(diǎn)周圍的信息，使火災(zāi)情況能夠被更加全面的了解。

2.2 視頻定位

森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，具有視頻定位的功能，該功能的實(shí)現(xiàn)，需要以云臺(tái)基站功能的發(fā)揮作為支持，具體視頻定位方法如下：火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)中，云臺(tái)通常以三維的形式體現(xiàn)，即能夠體現(xiàn)由經(jīng)度與維度構(gòu)成的地理坐標(biāo)，同時(shí)也能夠體現(xiàn)高度上的數(shù)值。系統(tǒng)可將攝像機(jī)置于云臺(tái)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)地點(diǎn)的視頻監(jiān)控。在堅(jiān)持《森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的基礎(chǔ)上，將鏡頭、攝像機(jī)保護(hù)倉防護(hù)等級(jí)控制在IP67以上，以全面提高視頻定位效果；如存在多個(gè)重點(diǎn)火災(zāi)防范區(qū)域，云臺(tái)可將從多區(qū)域中所獲得的參數(shù)互相整合，最終模擬出多條視線交匯的場景，降低工作人員通過視頻定位火災(zāi)的難度；根據(jù)《森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的要求，定位誤差應(yīng)不大于100 m，預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)需以該規(guī)定為基準(zhǔn)，控制好定位誤差。

2.3 火險(xiǎn)等級(jí)

可通過對(duì)氣象信息的檢測，判斷森林的火險(xiǎn)等級(jí)，具體方法如下：獲得氣象信息，通過氣象數(shù)據(jù)接口，將其存儲(chǔ)到系統(tǒng)當(dāng)中；采用火險(xiǎn)等級(jí)計(jì)算模型，綜合相應(yīng)氣象信息，對(duì)火險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行計(jì)算與評(píng)估。

2.4 蔓延分析

可通過對(duì)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)火災(zāi)的蔓延趨勢進(jìn)行分析：獲取參數(shù)信息。通過對(duì)火災(zāi)蔓延推演模型的應(yīng)用，整合當(dāng)日的氣象信息、風(fēng)力大小、當(dāng)日濕度，對(duì)火災(zāi)的蔓延趨勢進(jìn)行初步評(píng)估；通過對(duì)上述信息的利用，對(duì)火災(zāi)蔓延趨勢進(jìn)行模擬，進(jìn)而考慮采取何種方案滅火。

3 注意事項(xiàng)

3.1 做好信息的存儲(chǔ)

做好火災(zāi)信息的存儲(chǔ)工作，為日后的火災(zāi)預(yù)防提供參考。

3.2 以火災(zāi)發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹?/p>

對(duì)其加以重點(diǎn)監(jiān)測與控制，全面降低火災(zāi)發(fā)生幾率。

4 結(jié)論

需將計(jì)算機(jī)技術(shù)與GIS技術(shù)等聯(lián)合使用，成為森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的主要支撐技術(shù)，對(duì)森林火災(zāi)加以預(yù)防與控制，降低火災(zāi)發(fā)生幾率，同時(shí)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過對(duì)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的定位，以及對(duì)蔓延趨勢的分析，對(duì)其加以控制，最大程度的減輕火災(zāi)的影響與危害，保證國家與人民利益不受損害。

參考文獻(xiàn)

[1]樊文有，孟昕，劉小婧.基于MapGIS的森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地球科學(xué)（中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)），2010（03）：501-506.

[2]杜廣洲. 應(yīng)用“3S”技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建凌源市森林防火預(yù)警、監(jiān)測指揮系統(tǒng)[J]. 防護(hù)林科技，2015（09）：84-86.

[3]羅志祥.森林防火及生態(tài)保護(hù)數(shù)字化物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警指揮系統(tǒng)淺析[J]. 森林防火，2013（01）：38-41.