泉州市森林防火指挥系统

泉州市森林防火指挥系统安徽安联科技股份有限公司一、前言泉州市森林防火指挥系统基于地理信息系统（GIS）平台，以大型数据库组织规范化的数据，结合B/S（浏览器/服务器）体系结构，采用目前最先进的3S技术，结合林火监控和微波传输，构建先进快捷的森林消防指挥网络体系。

泉州市林业局内部以及防火值班室均可在权限许可的前提下，通过局域网或广域网使用防火指挥系统；并且，系统将实现与国家卫星林火监测中心以及省森林消防指挥系统的对接和数据共享，最终在一个统一的平台上，形成覆盖全市完整的森林消防指挥网络体系。

二、系统目标及设计原则系统建设必须综合考虑到系统的实用性、安全性、可扩充性等各方面的因素，始终坚持技术先进、性能可靠、功能完善，节省投资的原则。

总体结构选型首先要考虑用户的实际应用环境及应用需求，其次要考虑平台产品的功能与性能，第三要考虑国际国内发展的主流趋势，最后还要考虑用户的投资能力。

总的说来，体系结构的选型应遵循下列原则:实用性原则系统应易于使用，更新和维护简单，用户界面友好，功能明确，执行效率高。

确保项目实施的可操作性和系统运行的可靠性。

宏观性与微观性相结合的原则由于各级统计单位对统计指标的要求不同。

因此，本系统应根据不同层次统计信息管理的要求，制定统计指标。

标准化，规范化原则标准化是实现数据和资源共享、二次开发、专题应用的重要前提。

在系统设计和实施过程中，要参照已有的标准和系统的具体情况，对系统内部各个环节提出相应的标准化原则和要求，制定并贯彻相关的标准，实现系统资源和数据资源的标准化。

技术先进性原则由于计算机技术发展飞速，非先进性的系统没有生命力。

我们将在系统设计上尽可能采用各种目前最先进的技术，保持技术先进性。

经济性原则在满足系统功能的前提下，精简系统设备，合理安排系统开发费用、系统运行费用和系统维护费用。

尽可能以较低的投入取得较大的效益。

有序性原则尽可能做到系统结构简单，层次分明、模块分割合理，功能明确，系统稳定、可靠和实用。

可扩展，易维护原则目前，科学技术发展非常迅速，对信息管理系统的需求也会随着时间推移而发生变化。

为了适应这种变化，本系统需要随时修改和扩充，以满足使用者的需求。

计算机技术及计算机支持下的信息管理系统开发技术迅速发展，也向信息管理系统的维护和扩展提出了更高的要求。

因此，本系统在其设计阶段和实施阶段都将采用面向对象技术，B/S体系结构等诸多先进的计算机应用软件开发技术，以提高本信息管理系统的可扩展性和易维护性。

人机界面友好的原则通过各种方式确保本系统的人机界面友好，使用户在较短的时间内学会使用本系统，掌握全部功能，具有较强的容错能力。

提高本系统的实用性，友好的人机界面是所有计算机应用软件的基本需求，是衡量软件质量的重要指标之一，也是软件开发的难题之一，必须予以高度重视。

安全性原则作为决策支持系统的依据，数据的准确性和正确性至关重要，系统除了应保证在数据处理过程中准确无误，还需要建立一些安全保护机制以免数据被其他用户非法使用和遭受人为破坏。

因此对系统的不同用户设置不同的访问和处理权限，对重要数据应能自动备份。

必须满足安全可靠，管理维护方便、系统抗干扰能力强的要求，同时具备容错、检错、纠错能力，信息恢复和系统重建能力。

可靠性和实时性原则由于森林火灾具有突发性，防火指挥决策需要系统满足多数据源采集处理的真实有效、网络通讯的稳定可靠、对海量数据的处理安全迅速等诸多方面的条件，从而使系统能够及时处理火灾信息，及时提供防火指挥辅助决策和过程的动态标绘。

同时，扑灭指挥会调度大量的资源进行，要求系统提供的信息必须是可靠的。

因此，系统的设计和实现必须考虑可靠性和实时性选择。

三、体系结构系统采用客户端/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）混合结构模型，采用（WebServer + MapServices + ArcSDE）三层结构，动态提取信息的方式完成系统功能。

四、主要功能1、 基于视频监控的火点实时定位在重点林火区域设置电子监控系统，通过全天候全方位电子摄像监控，将监控采集的影像信息通过微波传输方式传入指挥中心，指挥中心将接收到的监控视频信息显示出来，并可根据监控摄像机的方位角和仰角计算出监测点在电子地图上的位置并标识出来，根据各参数进行相关分析。

使用电子监控系统进行参数回传，并与DEM曲面相交，在已知摄像机的仰角和方位角的情况下，根据其高度和位置信息可求得其和DEM高程数据的交点位置并显示在平面地形图上。

2、 接警处理火警信息主要有上级总站传下的卫星林火监测信息、人工台报警火点信息、监控点火点信息、短信上报以及其他途径上报的火警信息等。

防火办操作人员在值班过程中，若经核实确实发生火情，则将发生的火情情况登记在案，并上报相关领导，再进一步启动相应的扑火预案，为局领导组织林火扑救工作做准备。

系统可以记录防火值班记录和语音报警记录。

3、 林火扑救辅助决策1） 实时数据录入利用GPS技术，将所采集的数据，分别使用自动或手动方式（根据数据类型，或直接读取GPS上的数据，或根据异地人工报送录入），定位在电子地图上，利用WEBGIS 技术来产生林业基本图、地形图，如火灾点、过火区边缘、交通道路、生物防火林带、林火隔离带等，并与相关的林相图、行政区划图、居民地信息进行叠加或单项显示和打印输出，为林火扑救方案的制定提供数据支持。

2） 海量信息查询用于对当前扑火指挥态势图中各种基础空间数据、森林资源数据、森林防火专业基础数据等按属性进行查询，系统提供精确匹配、模糊匹配、高级多条件查询等多种查询方式，将满足条件的地理要素从海量空间数据中快速检索出来，并列表显示。

3） 图上标绘动态指挥在电子地图上反映当前时刻的林火火情情况，集林火火情信息和队伍的建立、更新、查询为一体，通过提供直观的表现方式供指挥员在扑火指挥时参考。

操作员在其上基础数据标绘、火场标绘、扑火作业标绘、扑火路线标绘等图形操作，并提供用户对地理要素图形的编辑修改功能。

同时完成标注的叠加及编辑功能。

对指挥员提供一个了解和管理林火扑救全局以及实际指挥扑救的平台。

系统可以迅速准确地测量出当前火场火线长度和过火面积。

图上标绘动态指挥4） 火场地势分析系统在扑火指挥时对火场周围提供地形坡度、坡向数据以便指挥员决策扑火队伍通过路线，同时系统根据ArcGIS强大的空间分析功能提供基于了望塔的通视分析，以便为扑火指挥提供更好的火场监测功能。

5） 三维电子沙盘森林火灾发生的突发性和地区的不确定性，对防火指挥的决策造成很大难度，仅仅在二维地图上无法了解实际地区的情况，很难制定合适的扑救方案。

利用DEM可以生成三维电子沙盘，并可以叠加遥感影像、数字地图如林相图等，可以进行漫游、飞行以立体动态方式直观为防火指挥进行服务。

6） 林火历史回溯林火回溯系统根据历史林火档案数据按时间序列以动画的形式再现林火发生发展过程、物资使用情况、扑火队伍调配情况；在林火指挥过程中用户可以放大、缩小地图，查询仓库、火场、隔离带等历史数据和图层属性数据，可以暂停，中止模拟过程；根据用户需要可以将整个指挥过程保存成动画文件。

7） 林火态势图输出为了能够及时向上级上报扑火态势及火情简报，系统提供图片输出功能，用户可以把当前时刻的气象、火情、扑火队伍、扑火路线、隔离带等信息，加上规范的图例和制图要素指北针、比例尺、制图单位、制图时间等以JPEG的方式输出，在系统提供的界面中输入地图图号并预览地图输出效果，以纸质方式输出当前态势。

4、 林火蔓延推演系统根据上报的火场实时数据按照林火蔓延模型生成火情发展趋势及林火影响范围标绘预测火场轮廓，并与实时火场轮廓进行对比。

在模型中需要准备好影响火场发展的几个重要因素：植被、坡向、坡度、风向、风力，利用这五个主要影响因素为火情预测提供参考。

根据栅格计算模型提供的坡度危险度栅格图层中各栅格网格的燃烧危险点值，结合风向和风力，计算出火场的火头和两翼蔓延的速度；根据林火蔓延速度计算结果，确定起火位置、火头、两翼最大点位置，得到一个四边形。

再利用分形模型描绘出coch雪花曲线，最后在屏幕上绘制出该曲线。

5、 灾损评估损失评估主要由三部分组成：基础信息的维护与显示；模型运算；系统文件管理。

基础信息的维护与显示模块展示社会经济数据库、历史火情以及灾情等内容。

模型运算包括灾害损失评估模型、损失预测模型及运算结果的查询和报表输出等。

文件管理模块是为了便于地图分析和文件调用而开发的辅助功能。

损失评估模型包括参数设置、模型运算、专题图制作和历史数据查询四部分。

1） 参数设置根据历史灾情现有资料基本确定了损失率与过火面积和森林种类的函数关系或等级关系。

系统仅提供了根据国内外相关资料确定的参考值。

用户可以根据实际情况，重新设置温度、湿度、风力及风向对损失率的修正系数。

2） 模型运算损失评估模型是在获取火情数据后，结合过火区的各类财产分布运算财产损失值的。

系统采用数值模型模拟火情，数值模型包括林火燃烧模型、各种信息处理模型、地学模型、分析核定模型、自然灾害应急评估与预评估模型、影响评估模型、灾情评定模型等。

对于每一类火情，系统调用不同的损失评估模型，并设计了火情方案实时添加功能。

3） 结果查询损失评估模型的输出内容包括过火区域的受灾资产，财产损失以及财产损失率。

提供综合查询和图形查询两种查询方式。

火灾损失评估界面示意图4） 专题图制作提供专题图制作功能，以火情数据表和运算结果表（带有图形数据）为依据，提供专题图制作菜单，供使用者制作各种专题图。

6、 森林防火统计分析森林防火统计分析包括：林火档案、火灾统计表、火灾统计、日常报表四部分。

1） 林火档案：主要记录火灾案件、起火原因、肇事者、火灾损失等信息，对火灾过后对各项损失进行统计。

2） 火灾统计表：根据自定义日期段以及相关条件，生成指定格式的火灾损失统计报表和火灾案件统计表。

3） 火灾统计图：系统提供最近十年内和当年每月，根据森林火灾次数、森林火警等条件产生的火灾损失柱状图和饼状图。

4） 日常报表：系统提供八种类型森林火灾报告表等防火办公中的日常报表。

7、 了望塔、台辅助选址主要利用三维通视分析功能来实现。

基站选址一般已知条件是基站可视能力（一般以距离来量算），同时给定一个范围，寻找覆盖范围最广的点，通过多个点之间的分析，最终选择出一组能覆盖分析区域最多面积、森林资源面积最多，同时基站数又最少的组合，这样的组合就是该区域范围内的最理想的基站位置分布。

用不同方式区分显示分析区域的通视区和盲区，最终形成一个通视区和盲区有对比效果的分析结果。

五、遵循的标准与规范《泉州市森林防火指挥系统》的森林防火各类项目与技术指标按照国家林业局科技司2003年4月发布的《国家林业局数字林业标准与规范》执行，设计标准与规范是为森林防火的信息分类、数据格式、处理流程、处理平台等工作制定的一系列规范化文件，内容包括森林防火信息的内涵及范畴的界定、命名、术语及代码约定、操作规范和规程等，对于规范森林防火信息系统建设具有重要意义。