森林防火監控預警系統構建自然保護區生態安全屏障

段艷艷

【摘要】：隨著我國造林事業的不斷發展，森林火災成為影響林業發展的重要災害之一，因此，森林防火工作成為當下林業工作的重中之重。森林防火工作是推動我國林業發展的重要組成部分，森林防火應當積極貫徹預防為主、防治結合的有效方針，一旦發現火情要積極撲救，真正做到及時發展及時解決。近年來，興隆山管理局十分重視林業信息化的建設，在無線網絡技術不斷發展的新形勢下，興隆山保護區的遠程無線監控系統已經普遍應用于森林的防火工作中，減少了森林火災的發生概率，大大提升了工作效率。

【關鍵詞】：森林；防火監控；預警系統；生態；安全屏障

1、興隆山保護區的基本情況：

甘肅興隆山國家級自然保護區位于甘肅中部榆中縣境內，總面積為29583.6hm?，森林覆蓋率為81.54%，活立木總蓄積量80.4萬m?。植被有森林、灌叢、草原、高山草甸4個類型，森林分為云杉林、落葉松林、油松林、楊林、樺林、櫟林、針闊混交林和闊葉混交林8個類型。1986年成立省級自然保護區，1988年成立國家級自然保護區。保護區內分布脊椎動物160種，昆蟲1048種，蜘蛛87種，高等植物1022種，大型真菌類109種，區內有大小河流11條，年徑流量5349萬立方米，年平均氣溫4.1℃，年降水量630毫米。保護區內動植物資源十分豐富，是隴中黃土高原生物多樣性中心，是黃河上游重要的水源涵養地，是蘭州東部的綠色屏障。

興隆山保護區地理位置比較特殊，形如孤島狀，周邊分布馬坡、銀山、新營、小康營、城關、連搭、定遠、和平8個鄉（鎮）、47個行政村，保護區內鄉鎮較多，人口密度較大，省道和縣鄉公路互相穿插，交通便利，流動人員活動頻繁，林地、農田、墓地交錯分布，野外火源管理難度較大，按照《全國森林區劃等級》標準的有關具體規定，興隆山林區屬Ⅰ級火險區，森林防火工作任重道遠。

2、林業信息化的建設：

近幾年來，興隆山管理局十分重視林業信息化的建設，目前已建成的基礎設施主要有五大信息系統，分別是：森林防火監測預警系統、視頻會議系統、林業資源管理數據庫、林業地理信息綜合管理平臺、林業資源調查移動終端。

2.1森林防火監測預警系統

全稱叫“森林數字預警管護系統”，它是利用國際上先進的電腦防火管護技術，并將GIS（地理信息系統）、CPS（全球定位系統）及數字圖像處理技術綜合應用于森林資源管理的一個高科技產品。這套系統在監測森林火情的同時，還能對森林資源、生態環境及森林病蟲害進行有效的監控。

在防火視頻監控系統中，野外總共安裝了四腳鐵塔和重型云臺十個，數字小云臺15個。位置分別是：興隆山管理站的單茨溝和刺溝嶺兩處制高點，旅游景區西山的龍頭峰、東山的平灘，麻家寺管理站的切道嶺，上莊管理站的尖山瞭望臺，馬坡管理站的西凡溝瞭望臺和馬啣山，官灘溝管理站的八盤瞭望臺和廟屲。

林區鋪設了總長度約78公里的光纜，將所有的前端監測設備全部納入到管理局總控制的系統網絡中。信號傳輸的穩定性足以應對保護區復雜多變的自然環境條件，穩定性達到90%以上。部分云臺是通過太陽能光板和一個風力發電機組供電，能保證云臺24小時正常穩定的工作。

重型云臺采用的是高清三光譜森林防火預警攝像機，該警攝像機主要由紅外熱成像儀、集成測溫報警模塊、可見光攝像機、轉臺等部件組成。是一種具有紅外光探測報警、可見光輔助觀測的森林防火預警設備。云臺的直線監測有效距離為11000米，目前監測面積達到24850公頃，占保護區總面積的84%

每個云臺都是經過嚴格的測試和評估，測試內容包括抗風阻能力、防水能力、防風沙能力、放侵蝕能力、重力穩定性、透光能力、暗夜環境焦距變化率等野外監控性能。每個云臺的位置與地理信息系統的坐標是一一對應的，都有它自己獨立的地址編碼，能夠通過不斷的巡航來定位林區的火情。一旦發現火情，地理信息系統就會接收到云臺發回的地址編碼來定位火情，系統就會啟動短信發布平臺，以短信的方式第一時間告知相關領導和人員。同時用遠程監控替帶人工瞭望，避免了原始人工瞭望觀測火情的局限性，真正實現了更高效和更人性化的管理，大大減少了必要費用支出和管理成本。

2.2地理信息系統與監控系統的聯動

三維地圖與視屏監控同時顯示一塊區域，當對監控頭進行上下左右方位控制時，三維地圖上監控視角同步更新，從而使工作人員能快速分辨出目前監控范圍及方位。在地圖上選擇需要監控的點位后，監控探頭迅速旋轉到指定位置，方便工作人員控制監控探頭，實現三維系統與監控系統互調聯動。

2.3林業地理信息綜合管理平臺

林業地理信息綜合管理平臺又稱之為資源管護系統，這個系統主要包含森林資源動態監測、森林規劃管理、天保工程管理、公益林管理等業務。主要功能是對林權信息、林地征占用情況的查看和統計，對保護區內人員及墓地的管理、對全區森林資源的動態監測等。

2.4生物多樣性管理系統和森林災害管理系統

這個系統主要是針對保護區內重點保護動物進行管理，包括它們的活動分布范圍、數量、照片等信息進行錄入管理，并可對已有的數據進行編輯修改。同時還可以對林業有害生物和野生動物疫源疫病開展有效的監測，結合常規監測和集中調查兩種手段，將相關病蟲害信息及時準確的匯總到有害生物數據庫，對氣象要素、災害地址等數據進行統一管理，還可以對森林災害的現狀、變化、防治報表等進行統計分析。

2.5移動PDA終端

該終端包含定位、導航、巡航、拍照、上傳、通訊等基礎功能，內置森林調查軟件，可用于外業實地調查、錄入調查表格、圖形編輯、拍攝實地照片和出圖等工作。通過全局地理信息系統，還可以掌握管護人員的工作動態，起到一定監督的作用，進而調動了職工的工作積極性，提高了工作效率。同時PDA還能給滅火隊員提供前往火場的最短路徑和主要通道，為火災撲救工作贏得寶貴時間，實現“打早、打小、打了”的目標，將火災損失降低到最低限度

興隆山森林數字預警管護系統的建成，實現了對資源管理、森林防火、科學研究、森林病蟲害及野生動植物等工作的有效監控，大大提高了工作效率，降低了管理成本，為興隆山保護區的持續健康發展提供了保障。