森林防火GIS解决方案

一、系统简介

“森林防火地理信息系统”是集地理信息系统（GIS）技术、全球定位系统（GPS）技术、卫星遥感（RS）技术、现代通讯技术、计算机网络技术、多媒体数据库技术、实时监控技术、显示控制技术等高新技术于一体，具有数据输入、空间数据库管理、属性数据库联结、空间查询与分析、图形输出、专题图制作等功能，用于地理信息、资源信息管理和防火指挥、热点信息查询、防火设施、防火队伍管理、防火档案管理及应用的系统，其目的是提高扑火指挥的科学技术水平，达到火灾快速定位、快速部署指挥、快速汇报和管理方便、准确、直观的要求。它的建立使森林防火走向了一个崭新的阶段，它能够为森林防火信息的获取、管理和查询、检索等提供方便、快捷的工具和支持。地理信息系统不仅为森林防火的日常管理提供服务，而且一旦当森林火灾发生时，保证森林火警的接、处警的快速响应，实现森林火灾的快速定位，及时了解详实的火场及其周围的地理和资源环境，在辅助决策系统的支持下，制定合理的扑火方案，实现扑火力量的最优配置，缩短扑火出动时间，提高扑火效率，把森林火灾造成的损失尽可能地减少到最低限度。系统的建立和使用将使得森林防火工作从传统的经验型的定性管理转化为自动化、标准化、规范化的定量管理，极大地提高森林防火管理的效率和现代化水平，进一步提高森林防火决策的科学性、合理性。

图强公司根据森林防火用户的要求以及森林防火地理信息系统自身的任务特点，在功能设计中将森林防火地理信息系统分为前台应用子系统和后台保障子系统两大部分，前台应用子系统按照功能模块的特点，其结构如下图所示：

将应用部分和维护保障部分分开，虽然仅仅是一个界面的设计问题，但其效果却远不止此。这不仅节省了由于庞大界面所占用系统宝贵的资源的问题，而且对于操作员来说，既简单实用又快速有效，操作员仅仅负责应用部分的功能操作，而烦琐的系统维护交给后台的数据库管理员和其他维护人员，以保证了数据库数据的安全性、完整性和一致性。

二、系统功能介绍

（一）后台维护保障子系统

后台维护保障子系统的内容包括空间几何数据的采集、专题属性数据的输入、多媒体数据的录入、异构专题库的转换装载、空间数据的格式转换、空间数据的图形编辑、专题数据修改以及数据库维护等功能模块。

1、空间几何数据的采集

空间几何数据的采集即图形数字化就是将地图图形数据转化为计算机能够识别、处理的数字数据。包括地图跟踪数字化和地图扫描矢量化。其中地图跟踪数字化是目前应用最广泛的一种地图数字化方式，它可以是数字化板手扶跟踪，也可以是屏幕扫描地图手扶跟踪；而地图扫描矢量化是目前较为先进的地图数字化方式，也是今后的发展方向，其基本思想是：首先通过扫描将地图转换为栅格数据，然后采用栅格数据矢量化的技术追踪出线和面，采用模式识别技术识别出点和注记，并根据地图内容和地图符号的关系，自动给矢量数据赋属性值。

2、专题属性数据的输入

专题数据输入包括以逐条记录的形式向数据库表结构增加数据的交互录入和以文本文件形式批量向数据库录入数据的文件录入或称批量输入。

3、多媒体数据的录入

多媒体数据录入就是将森林防火地理信息系统需要存贮、管理和应用的重点单位、重点地区和重点部位的图象、声音和录象等模拟数据转化为数字数据，通常，这方面的软件在厂家提供硬设备的同时提供。

4、专题库的转换装载

专题数据库转换装载指将其它系统异构数据库的专题数据转换为森林防火地理信息系统专题数据库的数据存储格式并进行录入。

5、空间数据的格式转换

它能够将多种不同格式的外部地理信息数据文件装载到数据库中，以便达到异种格式的地理信息最大限度地共享和互操作。目前空间数据的格式转换有两种形式，其一是进行不同格式空间数据的转换，其二是建立类似于ODBC的一种开放的地理信息系统协议和驱动，即OpenGIS。

6、空间数据的图形编辑

图形编辑就是对原始采集的图形数据进行的一系列修改的总和，包括修改目标的属性数据和空间位置数据，目的是保证入库数据的准确性和可靠性。图形编辑模块包括数据处理、图形显示、图形操作、目标增加、目标删除以及修改属性、增加点、移动点、线延长、线缩短、线移动、移线段、抹角、断开等目标修改功能。

7、专题数据修改

专题数据修改包括数据修改和数据删除，先根据条件进行查询，然后对查询结果进行修改和删除，包括对逐条记录进行修改的交互修改；对数据库中某一字段进行修改的批量修改；对少量记录进行删除的选择删除以及对满足条件的全部记录删除的批量删除，这种多形式多入口的信息更新手段，是保证专题数据库数据现势性的必要前提。

8、数据库维护

数据库维护是指系统为了保证数据库数据的完整性和安全性，而采取的一系列保护措施。数据库维护包括关系表结构的建立、增加、修改和删除、权限的控制和分配、用户管理、数据字典、空间分配、审计跟踪、增加文件、增加分区、数据卸出、数据装入以及后映象日志等等。

（二）森林防火专业应用子系统

根据森林资源管理的要求，应用子系统主要有九大功能模块组成，包括：地形图管理、显示、查询、控制模块；森林资源分布图管理、显示、查询、控制模块；三维电子沙盘生成、三维地形与TM正射影象图叠加、显示操作模块；防火符号库管理、火情态势标绘和推演模块；热点信息管理、图上快速定位显示、计算查询模块；防火设施和防火信息管理、定位显示、信息查询模块；地形图、森林覆盖分布图图形编辑模块；地形图、森林覆盖分布图绘图输出模块；GPS定位和自主导航模块。

1、地形图管理、显示、查询、控制模块

该模块是在各比例尺矢量地形图数据安装的基础上，实现地形图的检索、符号化显示及显示控制、信息查询、图上量算等功能。

1）地图检索、显示

从数字地图数据库中检索显示某一比例尺和选择区域的地形图。

2) 地图显示内容调整

矢量数字地图分要素层、要素类存储和管理，为清晰显示或强调显示某几层或某几类地图要素，可对地图显示内容调整。

3) 显示控制

显示控制也称地图操作，是对显示的屏幕图形窗口内的地图进行开窗放大、缩小漫游、比例尺切换等操作。

∙开窗放大、缩小

∙漫游

∙比例尺切换

4) 地图查询（只适用于矢量数字地图）

数字地图除含有空间信息外，同时含有属性信息即要素的质量、数量等描述信息，通过其属性信息的查询，量化的读取和分析地图。

∙地图要素的捡取

∙信息查询

∙属性数据显示