森林防火智能指挥平台建设方案
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森林防火智能指挥平台建设方案
前言
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一
森林火灾的特点： - 突发性
- 随机性
- 短时间內造成巨大损失 森林火灾会造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。
预防和减少森林火灾损失的关键所在：
- 能否及时发现险情 - 能否准确合理进行分析
- 快速制定应急方案
过对实时林区图像的监测达到行林区防火监测的目的。
我国主要林火监测方式对比
项目 监测范围 监测效果 人工巡护 航空巡护 卫星监测 林火视频监测 大，基本无死角 好 森林火灾智能检测 大无死角 好 小、有死角，林区 大，有路线和巡护 极大，无死角 深处巡护难度大 次数限制 效果一般 好 好
监测情况
依靠人工识别、受 不受天气、光线、环境限制， 受路线和飞行时段 受距离和像素限制， 需要人工不间断监 天气、光线、环境 具有智能识别和自动预警功 限制 难于发现早期火情 控 影响 能。 小 大 慢 大 少 快 大 少 快 中等 少 快 中等 少 自动预警、反应极快
员的经验要求高、准确率低
航空监测
使用飞机巡护探测 优点：视野宽、机动性好、速度快。 不足：受气候、航线影响、时间连续性差、成本高
卫星遥感
利用卫星探测和发现热点 优点：探测范围广、反应时间快、时间连续性好 不足：准确率低，要求复核，探测灵敏度低
林火视频监测
采用在林区布点进行视频录像，并将图像信息传回监控中心，通
利技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，
建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统。
建立智能预警系统
实现森林防火的智能化，信息化。
建立林业防火智能检测预警及应急指挥系统。 实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓
延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能。
- 及时采取扑救措施
监控的必要性
目前国内主流的监控方式为传统城市监控的简单延伸，将采集视频
图像通过微波汇总，由人工完成集中监视。 建立智能预警系统这是森林防火的发展方向，实现森林防火的智能 化、信息化。
监控的必要性
利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D
GIS技术、大型网络监控技术等高新技术，利用多项专
兼容性原则
系统设计合理，具有良好的兼容性。
模块性原则
采用先进的模块化设计思路 用户可以灵活选择搭建系统，便于系统升级，节省投资
前瞻性原则
系统的设计充分考虑森林防火工作的发展需要，能充分适应科技的快速进步。 对系统的扩展性预留可持续发展的接口和技术空间
易用性原则
遵循易用性原则，系统操作易学易用，能做到开机即可工作，通电即可运行
工程建设要求
高性价比、建设快速
功能齐全、易学易用
高度安全、系统稳定
全模块化、容易扩展
森林防火智能指挥平台综述
远程视频智 能监控 林火智能预 警
地理信息 技术GIS
气象数据自 动监测
信息安全和 授权管理
计算机网 络技术
海量数据 存储技术
遥感技术 RS
预警信息发 布
全球定位 技术GPS
森林防火 智能监测 指挥平台
远程视频会 议
林火智能 识别技术
数字微波 技术
应急指挥辅 助决策
精确定位 摄像技术
远程集中 监控技术
监控检测数 据存储查询
办公信息管 理
灾后处理和 评估
平台设计原则
规范性原则
严谨的综合性设计与施工，严格执行各方面的标准与规范化进行。 所用的设备器材都符合国家标准和行业规范。
先进性原则
软件配置、硬件选型均力求做到技术先进，安全可靠防范严密。
远距传输、多级联动集中控制：
远距微波传输模式，适合林区复杂的地形且不易受干扰和被中断； 每个监测点的最大监测面积半径可达5公里； 各监测点设备的网络管理和远程集中控制；
海量信息存储和查询：
海量数据存储功能，可以对所有数据进行存储； 支持多种文件检索方式的查询，便于历史数据查询和回放； 存储信息冗余备份；
系统设计关键点
环境导致监控范围大
全天候监控 传输链路是系统中最关键的环节 森林防火涉及的范围广，距离远 前端设备供的电 避雷接地要安全可靠 中心实时监控前端设备工作状态 后端监控指挥系统通常以多客户端方式查看图像
国内国际通用森林防火技术
陆地数字化远距离观察系统
采用数码摄像技术的森林火灾自动预警系统
典型系统代表：德国
护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻
利用护林飞机、无人驾驶飞机配合遥感技术对地面的高温地区、浓烟地带进行探测 典型系统代表：美国
陆地数字化远距离观察系统
利用卫星探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址
典型系统代表：加拿大
国内森林防火技术
人工监测
地面巡护和瞭望台监测相结合 不足：巡护面积、视野受限、有死角、受天气影响大、对工作人
系统构成
森林防火智能检测指挥平台 森林防火地图综合展示系统 智能林火识别预警系统 森林防火指挥管理系统 森林防火视频会议系统 林业巡检管理系统
平台功能
实时监测图像
林区内的视频图像监控，同时可显示监测点信息和时间； 对险情现场的实时观测；
智能识别和火情监测：
系统具有智能火情识别功能，可以智能识别疑似火情； 对险情发生地点的准确定位； 具有自动报警和联动报警录像功能，可以及早发现火情及火点位置；
可分批分期建设，灵活增加 系统功能模块。
建设方式
可以分批建设
用户需求分析
科学化和信息化的决策分析水平需求： - 提高火险等级预测 - 火灾损失评估 - 火灾日常管理 - 火灾遥感监测 防火期间的日常检查和管理工作需求： - 采用先进的现代信息技术 - 建立高效、可靠、实用的林火监控监测预警系统 火灾发生后的需求： - 能够迅速查明火情，分析火势，科学的制定灭火方案和调度现场 灭火力。 建设一个能够充分、妥善解决以上关键需求，具有综合性、系统性、 功能性的森林火险监控预警和应急指挥系统，成为我国森林系统建设 系统建设工作的迫切需求。
资金投入 人力投入 反应速度
实现功能
监控、人工报警
可实现防火监控、林火智能 识别、火险预警、应急指挥、 监控、监测、报警、 监控、监测、报警、 监控、监测、报警、 办公信息化自动化、地理信 周边巡航 数据存储查询 数据存储查询 息系统、数据存储查询、报 表图标输出的过功能系统 一次性投入 一次性投入 可分批建设
前言
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一
森林火灾的特点： - 突发性
- 随机性
- 短时间內造成巨大损失 森林火灾会造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。
预防和减少森林火灾损失的关键所在：
- 能否及时发现险情 - 能否准确合理进行分析
- 快速制定应急方案
过对实时林区图像的监测达到行林区防火监测的目的。
我国主要林火监测方式对比
项目 监测范围 监测效果 人工巡护 航空巡护 卫星监测 林火视频监测 大，基本无死角 好 森林火灾智能检测 大无死角 好 小、有死角，林区 大，有路线和巡护 极大，无死角 深处巡护难度大 次数限制 效果一般 好 好
监测情况
依靠人工识别、受 不受天气、光线、环境限制， 受路线和飞行时段 受距离和像素限制， 需要人工不间断监 天气、光线、环境 具有智能识别和自动预警功 限制 难于发现早期火情 控 影响 能。 小 大 慢 大 少 快 大 少 快 中等 少 快 中等 少 自动预警、反应极快
员的经验要求高、准确率低
航空监测
使用飞机巡护探测 优点：视野宽、机动性好、速度快。 不足：受气候、航线影响、时间连续性差、成本高
卫星遥感
利用卫星探测和发现热点 优点：探测范围广、反应时间快、时间连续性好 不足：准确率低，要求复核，探测灵敏度低
林火视频监测
采用在林区布点进行视频录像，并将图像信息传回监控中心，通
利技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，
建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统。
建立智能预警系统
实现森林防火的智能化，信息化。
建立林业防火智能检测预警及应急指挥系统。 实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓
延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能。
- 及时采取扑救措施
监控的必要性
目前国内主流的监控方式为传统城市监控的简单延伸，将采集视频
图像通过微波汇总，由人工完成集中监视。 建立智能预警系统这是森林防火的发展方向，实现森林防火的智能 化、信息化。
监控的必要性
利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D
GIS技术、大型网络监控技术等高新技术，利用多项专
兼容性原则
系统设计合理，具有良好的兼容性。
模块性原则
采用先进的模块化设计思路 用户可以灵活选择搭建系统，便于系统升级，节省投资
前瞻性原则
系统的设计充分考虑森林防火工作的发展需要，能充分适应科技的快速进步。 对系统的扩展性预留可持续发展的接口和技术空间
易用性原则
遵循易用性原则，系统操作易学易用，能做到开机即可工作，通电即可运行
工程建设要求
高性价比、建设快速
功能齐全、易学易用
高度安全、系统稳定
全模块化、容易扩展
森林防火智能指挥平台综述
远程视频智 能监控 林火智能预 警
地理信息 技术GIS
气象数据自 动监测
信息安全和 授权管理
计算机网 络技术
海量数据 存储技术
遥感技术 RS
预警信息发 布
全球定位 技术GPS
森林防火 智能监测 指挥平台
远程视频会 议
林火智能 识别技术
数字微波 技术
应急指挥辅 助决策
精确定位 摄像技术
远程集中 监控技术
监控检测数 据存储查询
办公信息管 理
灾后处理和 评估
平台设计原则
规范性原则
严谨的综合性设计与施工，严格执行各方面的标准与规范化进行。 所用的设备器材都符合国家标准和行业规范。
先进性原则
软件配置、硬件选型均力求做到技术先进，安全可靠防范严密。
远距传输、多级联动集中控制：
远距微波传输模式，适合林区复杂的地形且不易受干扰和被中断； 每个监测点的最大监测面积半径可达5公里； 各监测点设备的网络管理和远程集中控制；
海量信息存储和查询：
海量数据存储功能，可以对所有数据进行存储； 支持多种文件检索方式的查询，便于历史数据查询和回放； 存储信息冗余备份；
系统设计关键点
环境导致监控范围大
全天候监控 传输链路是系统中最关键的环节 森林防火涉及的范围广，距离远 前端设备供的电 避雷接地要安全可靠 中心实时监控前端设备工作状态 后端监控指挥系统通常以多客户端方式查看图像
国内国际通用森林防火技术
陆地数字化远距离观察系统
采用数码摄像技术的森林火灾自动预警系统
典型系统代表：德国
护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻
利用护林飞机、无人驾驶飞机配合遥感技术对地面的高温地区、浓烟地带进行探测 典型系统代表：美国
陆地数字化远距离观察系统
利用卫星探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址
典型系统代表：加拿大
国内森林防火技术
人工监测
地面巡护和瞭望台监测相结合 不足：巡护面积、视野受限、有死角、受天气影响大、对工作人
系统构成
森林防火智能检测指挥平台 森林防火地图综合展示系统 智能林火识别预警系统 森林防火指挥管理系统 森林防火视频会议系统 林业巡检管理系统
平台功能
实时监测图像
林区内的视频图像监控，同时可显示监测点信息和时间； 对险情现场的实时观测；
智能识别和火情监测：
系统具有智能火情识别功能，可以智能识别疑似火情； 对险情发生地点的准确定位； 具有自动报警和联动报警录像功能，可以及早发现火情及火点位置；
可分批分期建设，灵活增加 系统功能模块。
建设方式
可以分批建设
用户需求分析
科学化和信息化的决策分析水平需求： - 提高火险等级预测 - 火灾损失评估 - 火灾日常管理 - 火灾遥感监测 防火期间的日常检查和管理工作需求： - 采用先进的现代信息技术 - 建立高效、可靠、实用的林火监控监测预警系统 火灾发生后的需求： - 能够迅速查明火情，分析火势，科学的制定灭火方案和调度现场 灭火力。 建设一个能够充分、妥善解决以上关键需求，具有综合性、系统性、 功能性的森林火险监控预警和应急指挥系统，成为我国森林系统建设 系统建设工作的迫切需求。
资金投入 人力投入 反应速度
实现功能
监控、人工报警
可实现防火监控、林火智能 识别、火险预警、应急指挥、 监控、监测、报警、 监控、监测、报警、 监控、监测、报警、 办公信息化自动化、地理信 周边巡航 数据存储查询 数据存储查询 息系统、数据存储查询、报 表图标输出的过功能系统 一次性投入 一次性投入 可分批建设