森林防火指挥决策系统--修改

目录

1.森林防火指挥决策系统 (2)

1.1.系统概述 (2)

1.2.系统总体结构 (5)

1.3.软件功能描述 (6)

1.3.1林火智能识别报警功能 (6)

1.3.2火灾热点管理功能 (8)

1.3.3林火智能定位功能 (9)

1.3.4林火预测预报及火情推演功能 (9)

1.3.5 火场道路功能 (10)

1.3.6 辅助决策功能 (11)

1.3.7 预案查询功能 (14)

1.3.8 扑救会商及态势标绘功能 (15)

1.3.9 火灾分析及灾后损失评估功能 (19)

1.3.10 火险等级预报功能 (20)

1.3.11 视频双控功能 (21)

1.3.12信息查询功能 (22)

1.3.13 最短路径搜索功能 (23)

1.3.14 监控范围查看功能 (24)

1.3.15 二维电子地图功能 (26)

1.3.16 值班管理功能 (26)

1.3.17 GPS/北斗手持/车载定位/150M超短波监控功能 (28)

1.3.18 短信群发及接警功能 (29)

1.3.19 防火专题信息管理功能 (31)

1.3.20 二维地图展示功能 (32)

1.3.21 三维电子沙盘功能 (33)

1.森林防火地理信息及调度平台系统

1.1.系统概述

森林防火指挥决策系统是以森林防火为重点和主要对象，以地理信息系统为核心，采用了成熟的3S技术、3G/GPS/北斗/150M超短波无线通讯技术、智能视频分析技术及计算机技术的综合性应用系统。本系统通过森林烟火智能预警系统HVMP反馈的森林烟火预警信息，结合基础地理信息数据库、土地利用现

状数据库、林业地理信息数据库、卫星遥感影像数据库、DEM数据库等空间数据库，实现了对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、扑救指挥辅助决策、灾后评估等功能。本系统将充分发挥信息系统的资源优势，根据现有的林业专题信息数据库、林相资料、森林资源统计数据、防火力量的配置、人员分布情况、历史数据等标准的及非标准的数据，达到和有关部门进行数据和信息的共享，为各业务部门提供森林防火信息的查询、更新等相关服务，以实现对森林防火信息的规范化、标准化管理, 并针对性地解决用户的各种个性化需求。

系统具有以下特点：

?系统采用四层架构设计，分别是：用户层、应用层、服务层和数据层；

?系统针对多场火灾和多级管理模式，面向日常物资管理、应急预案管理、火灾应急处置方案生成、接警与调度、火情三报（首报、续报、总报）、

辅助决策、灾后评估等多个应用场景和业务流程；

?充分考虑各种GIS平台的差异性，支持ArcGIS、MapGIS、SuperMap 等多种主流GIS平台；

?视频智能监控管理与空间地理信息相结合，实现了火情的快速报警、快速决策、快速指挥；

?防火手持系统与导航位置服务相结合，实现扑救人员的精确定位与管理调度；

?火情蔓延推演模型可自动修补完善，不断地提高推演的准确性；

?火势蔓延推演分析与扑救指挥管理相结合，实现防火决策的准确性与实

效性；

?参照军事三视图指挥模式，在地图中对火情进行标绘、隔离，动态生成扑火方案，方便指挥协同；

?支持与上级林业部门、政府应急办、联动单位应急系统接口，实现森林火灾信息的上报、通报；

?无缝集成与视频监控系统的接口，可从本系统查看个监测点实时视频、录制视频、截图、操控云台等；

?支持与森林防火气象预警监测系统的接口，可从本系统查看森林火险和气象火险监测数据；

?通过扑救会商功能整合PSTN电话、IP电话、手机、无线集群和对讲、卫星电话等多种通讯方式实现多种接警和应急通讯指挥。

系统功能架构：

系统功能架构图

1.2.系统总体结构

森林防火指挥决策系统(GMIS)是一个可以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、扑救指挥辅助决策、灾后评估等功能的综合性应用系统。由于系统的功能强大，涵盖面广，在进行软件功能设计时，充分考虑到了用户的业务逻辑和软件操作的习惯，整个系统按照分层设计的思想，将整个系统功能划分为表现层（客户端）、服务层(后台服务器)。其中后台服务器是客户端与森林烟火智能预警系统HVMP连接的桥梁，它主要提供与森林烟火智能预警系统HVMP中管理服务器进行连接的功能，实现系统客户端和HVMP系统的烟火预警信息的交互。客户端是整个用户进行应用操作的界面，它主要为用户提供了二维地图基本操作、二维地图查询、三维地图操作、三维地图查询、地图资源、数据查询、设备管理、森林防火管理、综合管理、配置管理

等功能。森林防火指挥决策系统主要软件功能模块简图如下所示：

软件总体结构图

1.3.软件功能描述

1.3.1林火智能识别报警功能

林火智能识别报警系统实现功能可通过野外监控点的监控图像，能实时对图像中的火点进行识别并及时报警。

林火智能识别系统是通过远程摄像系统，对所监测到的图像数据进行分析，通过图像处理，将所拍摄到的森林背景图像与火灾、烟雾的光谱特征进行比较，分析识别火苗，判断识别信息，如识别为火情，则给系统报警，同时传回云台的

位置信息，将云台的水平角、俯仰角的角度数发送到森林防火指挥决策系统，该系统将在电子地图上显示报警位置信息，并把火灾发生的位置放大在屏幕中心。

林火智能识别报警系统有视频图像采集、云台码流采集、林火图像识别、林火报警和交互确认、云台模拟、云台控制、林火定位、云台姿态校正等功能。

林火报警和交互确认：一旦林火图像识别模块判断出图像上有疑似火点，林火报警模块要立即发出声光报警信息以唤醒监测人员，监测人员通过目视辨别有疑似火点的图像，确认该区域是否发生了森林火灾，如果确认有火灾，系统发出正式的林火报警信息，并向云台控制模块发送锁定云台的指令；如果没有火灾，系统解除报警。

视频设备发现火情后会自动识别火情，并把火情警报发送到森林防火指挥决策系统，系统会自动弹出报警，同时以发出报警信息提醒值班人员，报警提醒可用火点闪烁火焰图标与声音相结合的方式。

林火智能识别火情具有：

?基于可编程摄像技术的烟火智能识别方法，支持根据不同林区的实际环境进行调整的需要（已获得国家发明专利）

?基于视频图像分析技术的林区烟火智能处理技术

?具有高灵敏性，烟火在视频图像中的最小靶面面积为10*10象素即可识别；一旦判断监视区域图像上具有疑似火点，自动触发报警?具有当监控范围内出现火情，系统能快速自动识别，并自动报警；(已通过省级权威部门鉴定）

?具有烟火识别二次判别机制，可以保证烟火识别的准确率和响应速度；(已通过省级权威部门鉴定）

?具有白天能有效区分烟和雾，夜晚能有效区分灯光和火光；(已通过省级权威部门鉴定）

?在夜间能有效避免环境路灯、车灯等干扰，有效地识别火点，有效避免误报的发生(已通过省级权威部门鉴定）

?具有对经常发生或恒定的特殊干扰物或特殊方位进行人工屏蔽处理和解除屏蔽处理功能；

?烟火识别准确率不低于90%

火险自动报警

1.3.2火灾热点管理功能

利用林火卫星监测热点信息、视频智能监控信息、GPS对讲机、GPS智能手机发回的定位信息存入数据库，通过火灾热点智能分析，并将落在热点信息标绘到地图上，并通过热点分布图片输出、同步进行热点播报，支持热点档案管理，支持前端林火视频智能监控与定位无缝集成（详见视频双控功能）。

1.3.3林火智能定位功能

林火智能定位：火点实时显示是指在收到前端烟火智能识别子系统传送过来的预警信号后，森林防火指挥决策系统根据火情报警进行自动运算，得到火点报警的精确地理位置，在地图中及时标注出报警火点并定位，并将林火定位结果通过大屏、指挥终端显示屏、手机等多种显示，让用户快速通过多个途径准确知道火点位置。

在森林防火指挥决策系统中，火点智能定位功能是根据前端控制系统能实时采集的云台的方位角、俯仰角，镜头的焦距这三个参数，根据智能监测点所在位置的经度、纬度、海拔高度，结合GIS系统测算出火点的经度、纬度、海拔高度，并在GIS地图上标注。

GIS管理平台包括：GIS平台、数据库、地图、航片或卫片、火点自动定位软件、服务器构成；

?支持林火定位二维地图与三维电子地图可任意同步显示

?矢量地图可任意放大、缩小、旋转、漫游

?管理员可根据坐标、名称、范围等，动态查询各类资源信息

?支持林火远程监控点信息维护

1.3.4林火预测预报及火情推演功能

具有气象数据采集和可燃物因子采集接口模块，配合气象因子和可燃物因子采集系统，根据火险预报数据模型将火险预报结果标绘到地图上。

火情推演是根据火险等级预报和火燃烧行为分析模型，结合当前火点的位置、风力、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演计算火灾在N

个小时内火蔓延的方向、面积、速度、强度以及直接侵害的区域。

?火情推演分析

当火情发生后，结合当前火点的位置、风力、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演计算，根据时间的变化情况进行火情的扩展推演，让用户掌握火情随时间的蔓延情况，火情推演可以接入实时的气象、地形地貌、植被等信息，也可以用户直接输入相关数据进行推演。

在推演过程中，用户可以实时查看随着时间变化而受到火情威胁的各类保护资源的分布情况以，也可以查找最近的打火资源来进行及时的灭火。

火情趋势推演图

1.3.5 火场道路功能

当火情发生以后，消防人员需要进入林区灭火，这就需要分析应急线路、在

地图中标注行进轨迹，动态生成有针对性的应急指挥方案，火场道路就是标注出火情区域的道路。

火场道路

1.3.6 辅助决策功能

辅助决策是根据火情推演分析，火情周边保护对象、扑火资源查询、历史预警分布、气象信息查询等信息为决策者提供重要的辅助决策信息。

?周边保护对象分析

周边保护对象分析是指在地图上查看以火点为圆心、半径X公里（默认以圆形选区，还可以矩形、多边形选区展现）内的周边地区的重点保护对象分布情况，包括建筑物、古迹、加油站、军事设施等重点保护对象。

?周边扑火资源分析

周边扑火资源分析是指在地图上查看以火点为圆心、半径X公里（默认以圆形选区，还可以矩形、多边形选区展现）内的周边地区扑火资源分布情况，包括灭火车辆、灭火人员、河流、灭火物资、水源等扑火资源。

?历史预警分布

在地图中显示历史预警分布情况，点击预警点图标，弹出该预警点详细情况描述卡片。不同时段的预警点，以不同颜色显示，如最近一月的用红色，最近一年的用橙色，一年以上的用灰色。

?基站可视分析

基站可视分析是指在地图上对所有基站能够看到的地区进行标注。用户可以很明确的了解每个基站能够监控的地区范围。可视范围内应该通过半透明的色彩叠加显示该地区的监控频度，盲区应该用于周围环境区别明显色彩加以标识，各种颜色应该可以自定义设置。

?气象监控分析

从气象监测站中获取温度、湿度、气压、风向、风速等气象数据，在系统中进行实时监控，为火情推演和火险等级分布提供计算依据。

1.3.7 预案查询功能

应急预案是指对不同类型的保护对象，根据各自的预警类别（如火情、泥石流等）要求，制定初步的应急预案流程。在生成应急方案时，要参照应急预案流程进行。

应急预案按预警类别分类，包括各种预警分类，如火情、泥石流等不同类型的应急预案。应急预案按保护对象类型分类，包括各种保护对象类型，如学校、加油站、古建筑等。

?应急预案管理

应急预案管理是对各种应急预案进行分类整理、入库建档，以便于后续对预案进行搜索查询。

系统针对各类保护对象和各个具体保护对象都制定了相应的预案管理措施，

以便于用户方便操作整理。

?应急预案查询

应急预案查询是对入库的预案进行查询，让用户方便快速的找到各类预案，及时采取相应的保护措施。

系统的预案查询可以查询各类保护预案信息，也可以查询到具体某个保护资源的预案信息，用户可以通过保护资源的名称和保护资源的类型来进行查询预案。

预案查询

1.3.8 扑救会商及态势标绘功能

扑救会商根据火情在地图中的推演、评估分析，结合电子白板，实时对车辆、人员进行指挥调度，实时视频监控火情发展态势，并对扑救方案进行编排，对扑火工作进行作战部署。

态势标绘在系统中实现标绘功能，用于制作各种防火业务图。业务图种类包括：扑火力量分布图、防火设施设备资源图、火场态势图、火灾分布图（春防、秋防、全年）、火险等级预报图、重点火险区划图、重点火险区预案等。

?灾害现场监控

林火现场监控是指通过前端摄像头和林政通回传的事实图像对现场实时监控。在地图中点击对应火点附近的摄像头或林政通终端，在弹出窗体中实时查看视频。

?车辆人员监控

车辆人员监控是指对消防人员及车辆的位置、行进路线监控，以便快速掌握扑火进程，合理指挥调度，利于扑火工作的顺利、快速开展。车辆人员监控功能由服务器端和手持端两部分组成。后台的车辆人员监控功能要由扑救车辆配备车载GPS、扑救人员配备手持GPS共同来完成。车辆人员监控有如下功能：

●利用GPS跟踪系统，实时查询扑救人员的地理位置；

●利用位置服务平台，综合应用人员定位信息；

●客户端中大屏幕上实时显示扑救车辆和扑救队伍的行进路线；

●保存人员定位历史轨迹，利于查询；

●回放任意时段、任意GPS的移动轨迹，利于辅助决策。

?语音呼叫

语音呼叫是指对选区范围内的的移动终端设备进行呼叫、对讲、召开电话会议。选择要对讲的设备，接通后，设备列表中相应设备字体变成绿色，表示已经接通。对于呼叫但没有接通的设备，字体变红色。

对于有3G功能的移动终端，还可提供“视频对讲”功能，实时查看移动终端现场的视频情况。

?扑火作战编排部署

用户在系统中调入火场及周边情况，并在视频会议中或者投影到显示屏上，一起来协商扑火方案，最终确定灭火作战部署图，并下发到各个扑火单位，让各扑火单位按照部署方案进行灭火。

作战部署编排采用了电子白板功能，用户可以把当前火场及周边的情况投射到电子白板中，包括火场范围，周边道路，周边保护资源，周边扑火资源等，用户可以在电子白板中自由标绘，显示扑火队行进路线，显示扑火方法，以及火势推演等情况，且用户可以保存作战部署图，并下发到各个扑火单位，让各扑火单位贯彻执行。

扑救会商

1.3.9 火灾分析及灾后损失评估功能

灾后评估功能主要功能是指针对林火后进行损失评估及档案整理，灾情损失评估对象包括：

1）根据林相图计算出森林资源损失；

2）计算过火范围内有哪些保护对象，根据保护对象的估计价值计算保护对象的损失。

灾情评估是指针对林火带来的损失进行评估及档案整理，可通过过火范围手动绘制和GPS点导入绘制（林政人员携带林政通终端移动定位火灾区域，找出火灾范围），自动计算过火面积、过火日期、过火时间，并根据林相图计算出森林资源损失，同时，还要计算过火范围内有哪些保护对象，根据保护对象的估计价值计算保护对象的损失等，供决策部门参考。

灾情损失评估对象包括：

森林资源的损失：自动计算过火面积、过火日期、过火时间，并根据林相图计算出森林资源损失；

保护对象的损失：计算过火范围内有哪些保护对象，根据保护对象的估计价值计算保护对象的损失。

1.3.10 火险等级预报功能

火险等级预报功能是根据气象数据，推算出容易发生火情的危险区域，用不同的等级颜色进行显示，给用户一个提示告警，让用户进行重点监控。火险等级分五级显示，一级最低，五级最高，最低级用绿色表示，最高级用红色表示。