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1、深圳华中信息技术有限公司1 森林防火智能监控解决方案随 着 世 界 林 业 的 不 断 发 展 ，林 地 面 积 、旅 游 景 区 逐 年 增 加 ，同 时 也 发 展了 大 量 的 旅 游 景 区 ， 带 动 了 地 方 的 经 济 发 展 ， 森 林 防 火 工 作 是 首 要 任 务 。森 林 火 灾 是 林 业 生 产 及 人 民 群 众 生 命 财 产 安 全 的 重 大 威 胁 之 一 ，森 林 防火 在 林 业 生 产 中 具 有 重 要 作 用 。 华 中 信 息 公 司 自 主 研 发 的 森 林 防 火 监 控 识 别系 统 , 针 对 不 同 地 区 的 森 林 现 状
2、通 过 监 控 管 理 指 挥 中 心 系 统 、 无 线 传 输 系 统 、摄 像 机 和 镜 头 系 统 、 云 台 控 制 系 统 、 视 频 编 解 码 系 统 能 有 效 地 对 即 将 发 生 的或 者 已 经 发 生 的 火 情 进 行 预 判 和 辨 别 ， 并 能 够 及 时 地 进 行 火 警 预 报 ， 报 警 同时 ， 即 可 判 明 火 点 位 置 并 标 注 在 GIS 系 统 上 和 三 维 图 上 ， 结 合 气 象 信 息 ， 可提 供 火 势 蔓 延 的 动 态 预 测 ， 为 扑 救 火 决 策 提 供 辅 助 支 持 ， 大 大 降 低 了 工 作 人员
3、 的 工 作 劳 动 强 度 ， 提 高 了 防 火 、 救 火 决 策 的 科 学 性 和 准 确 性 ， 实 现 了 林 业防 火 工 作 业 务 的 数 字 化 、 网 络 化 、 可 视 化 和 自 动 化 ， 实 现 信 息 的 规 范 管 理 和共 享 。深 圳 华 中 信 息 技 术 有 限 公 司 根 据 国 际 林 业 目 前 的 特 点 研 发 了 透 雾 激 光夜 视 烟 雾 火 苗 智 能 监 控 系 统 和 风 光 互 补 发 电 系 统 。解 决 林 区 面 积 广 、海 拔 高 、环 境 复 杂 、 山 顶 没 有 电 源 ， 布 线 困 难 、 普 通 的 监
4、控 不 能 实 现 ， 原 来 都 是 在 山顶 建 设 一 个 人 力 了 望 台 ，工 作 人 员 上 山 困 难 、一 到 晚 上 气 候 冷 ，看 不 远 , 原 来发 现 火 情 大 部 分 是 已 经 烧 大 了 才 可 以 看 见 、给 林 业 管 理 带 来 很 多 困 难 ， ，作 为专 业 研 发 生 产 无 线 数 字 监 控 传 输 系 统 的 厂 家 ， 很 荣 幸 能 有 机 会 为 此 项 目 提 供全 面 解 决 方 案 。本 方 案 是 以 用 户 监 控 系 统 建 设 的 需 求 为 基 础 ，供 有 关 领 导 和 工 程 技 术 专家 参 考 和 审
5、阅 。产 品 特 点 ：1) 烟 火 识 别 系 统 与 视 频 监 控 管 理 相 结 合 ， 实 现 烟 火 的 智 能 识 别 与 快 速 报 警 ；2) 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 ；3) 遥 感 图 像 处 理 与 地 理 信 息 系 统 相 结 合 ， 实 现 三 维 的 逼 真 浏 览 与 可 视 化 分析 ；4) 火 势 蔓 延 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 ；5) 视 频 录 像 管 理 与 数 据
6、 库 更 新 相 结 合 ， 实 现 特 定 时 段 的 视 频 回 放 与 记 录 查询 。1 烟 火 自 动 识 别根 据 摄 像 机 捕 捉 的 图 像 ，采 用 烟 火 智 能 识 别 算 法 ，对 当 前 火 情 进 行 自 动 识 别 。监 测 到 火 情 后 ， 系 统 锁 定 云 台 ， 由 当 前 瞭 望 塔 的 高 度 、 云 台 的 方 位 、 摄 像 机的 焦 距 等 相 关 信 息 ， 依 据 公 式 推 算 出 发 生 火 灾 的 位 置 。根 据 烟 火 识 别 算 法 的 特 点 ， 对 同 一 视 域 的 单 帧 图 像 的 火 情 识 别 比 较 容 易 ，
7、 但名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 深圳华中信息技术有限公司2 准 确 率 较 差 。 我 公 司 在 多 个 项 目 的 积 累 中 寻 求 技 术 的 不 断 创 新 ， 通 过 对 火 、烟 的 颜 色 、 形 状 、 颜 色 分 布 、 轮 廓 以 及 纹 理 等 多 种 因 素 的 分 析 ， 并 针 对 森 林火 灾 与 烟 雾 、 云 等 干 扰 因 素 在 光 谱 特 征 、 空 间 几 何 特
8、征 上 的 差 异 ， 综 合 运 用图 像 处 理 方 法 和 各 种 算 法 并 行 计 算 ， 能 够 实 现 对 多 帧 图 像 的 火 情 识 别 ， 准 确率 较 高 。2 人 员 定 位 监 控在 扑 救 指 挥 管 理 中 ， 相 关 部 门 为 实 时 掌 握 消 防 人 员 的 地 理 位 置 和 行 进 路 线 ，可 通 过 该 系 统 进 行 消 防 人 员 及 车 辆 的 定 位 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 。 人 员 定 位 监 控 模 块 由 服 务 器端
9、 和 手 持 端 两 部 分 组 成 。1) 扑 救 车 辆 配 备 车 载 GPS ， 扑 救 人 员 配 备 手 持 GPS；2) 利 用 GPS跟 踪 系 统 ， 实 时 查 询 扑 救 人 员 的 地 理 位 置 ；3) 利 用 位 置 服 务 平 台 ， 综 合 应 用 人 员 定 位 信 息 ；4) 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 ；5) 保 存 人 员 定 位 历 史 轨 迹 ， 利 于 查 询 ；6) 回 放 任 意 时 段 、 任 意 GPS 的 移 动 轨 迹 ， 利 于 辅 助 决 策 。3 三 维
10、动 态 显 示三 维 可 视 化 平 台 软 件 是 一 个 三 维 场 景 的 展 示 平 台 ， 提 供 三 维 数 字 地 球 模 型 和三 维 地 形 模 拟 模 型 ， 支 持 对 海 量 地 形 模 型 和 影 像 进 行 三 维 可 视 化 显 示 ， 支 持三 维 地 物 模 型 的 叠 加 显 示 及 三 维 漫 游 操 作 ，显 示 由 林 区 地 形 地 物 组 成 的 场 景 。三 维 主 要 功 能 ：1) DEM数 据 、 纹 理 数 据 载 入 ；2) 点 、 线 、 面 矢 量 叠 加 显 示 ；3) 添 加 标 注 、 标 签 ；4) 三 维 飞 行 路 径
11、设 置 ；5) 植 被 遥 感 数 据 的 加 载 ；6) 独 特 的 模 型 编 辑 库 功 能 ；7) 多 种 三 维 分 析 功 能 。8) 查 询 火 点 周 围 的 河 流 、道 路 分 布 情 况 及 测 量 河 流 、道 路 等 相 关 地 物 ；9) 查 询 距 火 点 的 距 离 、 角 度 、 火 点 所 在 位 置 的 高 程 值 及 坡 度 等 地 形 情况 ；10) 叠 加 林 相 图 、 遥 感 影 像 图 等 ， 进 行 综 合 分 析 ；11) 根 据 等 高 线 、 高 程 点 等 矢 量 数 据 ， 生 成 三 维 高 程 模 型 （ DEM ） ；12)
12、模 拟 直 升 飞 机 在 火 场 上 空 飞 行 ， 真 实 地 反 应 火 点 周 围 的 山 形 地 势 ；13) 结 合 资 源 、 气 象 等 信 息 ， 预 测 火 情 发 展 趋 势 。4 火 情 动 态 监 测视 频 浏 览 和 录 像 结 合 ， 默 认 为 3x3 窗 口 同 时 显 示 9个 摄 像 头 视 频 预 览 ， 可 在 平铺 模 式 与 放 大 模 式 间 相 互 切 换 。5 火 情 蔓 延 分 析根 据 各 种 条 件 按 照 燃 烧 时 间 在 地 图 上 进 行 林 火 动 态 模 拟 ， 通 过 模 型 动 态 计 算名师资料总结 - - -精品资料
13、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 深圳华中信息技术有限公司3 并 自 动 生 成 火 情 发 展 蔓 延 的 预 测 效 果 。通 过 模 型 预 测 效 果 ， 对 火 势 利 用 渐 进 的 红 色 进 行 叠 加 渲 染 ， 能 够 清 晰 准 确 的模 拟 着 火 区 域 ， 对 着 火 过 程 、 着 火 地 形 一 目 了 然 ， 使 指 挥 人 员 在 办 公 室 即 可看 到 未 来 一 段 时 间 内 林 火 发 展 蔓 延 的
14、 趋 势 和 情 况 ， 供 扑 救 指 挥 参 考 。6 扑 救 指 挥 管 理林 业 火 灾 扑 救 指 挥 子 系 统 工 作 在 各 级 防 火 办 内 网 的 客 户 机 上 ， 并 连 有 GPS 信息 接 收 设 备 ， 将 林 业 火 场 和 扑 火 队 伍 的 动 态 显 示 ， 并 根 据 火 灾 地 区 的 地 形 、生 态 、 天 气 情 况 应 用 科 学 的 分 析 模 型 对 火 灾 蔓 延 情 况 做 出 预 测 ， 以 实 现 远 程指 挥 。1) 火 点 快 速 定 位2) 显 示 灭 火 资 源3) 最 佳 路 径 分 析4) 情 况 标 绘5) 远 程
15、指 挥 调 度利 用 3S 技 术 和 视 频 监 控 技 术 进 行 林 火 区 域 定 位 ， 并 利 用 其 它 林 火 监 测 系 统 （ 如上 级 防 火 网 络 、了 望 台 、地 面 巡 护 人 员 与 公 众 报 警 等 ） ，得 到 火 场 详 细 位 置 信息 ， 扑 火 队 伍 和 车 辆 的 位 置 信 息 、 行 进 轨 迹 信 息 ， 为 林 火 监 测 、 林 火 指 挥 扑救 提 供 决 策 依 据 。7 防 火 辅 助 决 策1) 防 火 预 案 管 理 ： 实 现 各 级 各 类 预 案 的 数 字 化 管 理 和 动 态 更 新 维护 ， 方 便 建 立
16、本 地 区 的 数 字 化 预 案 体 系 ， 为 防 火 辅 助 决 策 提 供 决 策 支 持 。2) 防 火 资 源 管 理 ： 森 林 防 火 行 政 区 划 图 管 理 、 林 业 施 业 区 图 管 理 、森 林 防 火 设 施 图 管 理 和 扑 火 力 量 分 布 图 管 理 等 ， 支 持 防 火 设 施 规 划 建 设 和 宏观 管 理 ， 利 于 扑 火 调 度 指 挥 。3) 热 点 信 息 的 获 取 与 指 挥 ：接 收 视 频 监 测 、卫 星 监 测 、气 象 监 测 信息 和 群 众 报 告 等 。4) 信 息 的 查 询 与 分 析 ：查 找 最 近 扑 火
17、 队 伍 、查 找 可 行 路 径 、最 近 水源 查 找 等 信 息 。5) 火 险 等 级 分 析 ： 生 成 不 同 时 段 森 林 气 象 火 险 区 划 图 ， 供 用 户 调 阅 、查 询 和 控 制 火 险 区 空 间 和 其 属 性 信 息 。6) 叠 加 分 析 ： 叠 加 遥 感 影 像 图 、 矢 量 图 、 地 形 图 等 进 行 决 策 分 析 。7) 定 位 分 析 ： 火 情 定 位 、 GPS 定 位 跟 踪 和 卫 星 热 点 定 位 。8 灾 损 评 估 管 理系 统 针 对 林 火 后 进 行 损 失 评 估 及 档 案 整 理 ， 可 通 过 过 火 范
18、 围 手 动 绘 制 和 GPS点 导 入 绘 制 ，自 动 计 算 过 火 面 积 、过 火 日 期 、过 火 时 间 等 ，并 根 据 林 相 图 计算 出 森 林 资 源 损 失 ， 供 决 策 部 门 参 考 。9 设 施 资 源 管 理1) 防 火 隔 离 带 管 理 ；2) 防 火 预 备 方 案 ；3) 联 防 区 域 管 理 ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 深圳华中信息技术有限公司4 4) 瞭
19、望 台 管 理 ；5) 交 通 道 路 管 理 ；6) 扑 火 设 备 及 物 资 管 理 ；7) 计 划 烧 除 管 理 。10 空 间 数 据 管 理空 间 数 据 管 理 提 供 不 同 栅 格 和 矢 量 数 据 的 海 量 空 间 数 据 的 存 储 和 管 理 服 务 。1) 空 间 数 据 的 转 入 与 转 出 ： 对 不 同 格 式 的 数 据 进 行 数 据 的 转 换 ， 以 便能 够 导 入 到 系 统 中 ；2) 空 间 和 属 性 数 据 的 出 库 和 入 库 ： 把 遥 感 影 响 和 矢 量 数 据 导 入 到 数 据库 中 或 者 从 数 据 库 中 导 出
20、 ；3) 空 间 和 属 性 数 据 的 图 库 管 理 ： 利 用 数 据 库 的 管 理 方 式 管 理 影 像 数 据和 属 性 数 据 ；4) 用 户 管 理 ： 对 访 问 数 据 的 用 户 进 行 管 理 ， 例 如 访 问 数 据 库 的 权 限 管理 ；5) 备 份 和 恢 复 ： 能 够 对 数 据 库 的 数 据 进 行 备 份 ， 防 止 数 据 库 损 坏 导 致数 据 流 失 。11 气 象 监 控从 气 象 监 测 站 中 获 取 温 度 、 湿 度 、 气 压 、 风 向 、 风 速 等 气 象 数 据 ， 根 据 气 象数 据 、 林 相 数 据 、 基 础
21、地 理 数 据 生 成 火 险 指 数 图 ， 划 分 火 险 等 级 ， 并 生 成 火险 等 级 图 。气 象 监 测 数 据 在 发 生 火 灾 时 ， 为 火 势 蔓 延 预 测 提 供 重 要 的 气 象 依 据 。12 卫 星 监 控利 用 遥 感 卫 星 数 据 ， 获 取 热 点 信 息 定 位 ， 实 施 卫 星 遥 感 监 控 ， 及 时 对 林 业 资源 时 空 序 列 、 空 间 分 布 规 律 和 动 态 变 化 过 程 做 出 反 应 ， 为 科 学 地 监 测 林 地 资源 的 变 化 、 查 找 林 地 增 减 原 因 、 掌 握 征 占 林 地 的 用 途 和
22、 林 业 地 资 源 消 长 提 供依 据 。13 遥 感 图 像 处 理遥 感 数 据 处 理 功 能 齐 全 ， 包 括 ： 遥 感 图 像 输 入 输 出 和 显 示 功 能 、 遥 感 影 像 校正 与 配 准 、 影 像 融 合 、 图 像 增 强 、 图 像 运 算 、 图 像 镶 嵌 与 裁 剪 、 投 影 转 换 和遥 感 信 息 统 计 等 。14 地 理 信 息 管 理1) 符 号 编 辑2) 编 辑 工 具a) 编 辑 工 具 ： 添 加 、 删 除 或 修 改 等 ；b) 编 辑 对 象 ： 点 、 线 、 多 边 形 、 文 字 注 记 等 ；c) 编 辑 多 个 图
23、 层 数 据 ；d) 支 持 地 理 空 间 数 据 和 属 性 数 据 的 同 步 处 理 。3) 专 题 图 制 作系 统 提 供 各 种 符 合 国 家 及 行 业 标 准 的 专 业 制 图 工 具 ： 等 间 距 分 级 显示 、唯 一 值 分 类 显 示 、图 表 化 显 示 、点 密 度 图 例 显 示 、 TIN 图 例 显 示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 深圳华中信息技术有限公司5 4) 二
24、次 开 发系 统 提 供 强 大 的 二 次 开 发 功 能 模 块 。15 森 林 资 源 综 合 管 理1) 森 林 资 源 监 测利 用 遥 感 设 备 接 收 卫 星 遥 感 资 料 ，通 过 校 正 、匹 配 、分 类 等 遥 感 影 像 处 理 方法 制 作 遥 感 影 像 图 ， 与 林 业 巡 护 员 、 生 态 监 测 站 等 对 资 源 调 查 的 报 告 结 合 ，可 以 对 森 林 资 源 的 消 长 变 化 、 动 物 生 存 环 境 变 化 、 生 态 环 境 变 化 、 等 进 行 有效 、 实 时 的 监 测 ， 形 成 一 套 有 效 的 监 测 体 系 。
25、为 森 林 资 源 档 案 更 新 、 生 态 公益 林 规 划 、 自 然 保 护 区 规 划 等 提 供 辅 助 。2) 森 林 资 源 更 新建 立 森 林 资 源 连 续 清 查 和 二 类 调 查 数 据 库 管 理 机 制 ，完 善 森 林 资 源 档 案 ，并根 据 实 际 经 营 活 动 情 况 及 生 长 模 型 及 时 更 新 数 据 。 包 括 重 新 勾 绘 小 班 边 界 生成 新 的 小 班 ， 以 及 小 半 卡 数 据 录 入 等 功 能 。3) 自 然 保 护 区 管 理根 据 遥 感 影 像 、基 础 地 形 图 以 及 地 面 GPS 测 量 点 ，制 作
26、 珍 稀 濒 危 动 植 物 分 布图 、 坡 向 图 、 坡 度 图 等 ， 制 作 自 然 保 护 区 边 界 图 、 自 然 保 护 区 规 划 图 。 利 用GIS 的 地 学 分 析 功 能 来 标 绘 动 植 物 的 垂 直 、 水 平 分 布 。4) 生 态 公 益 林 监 测将 基 础 地 形 图 、遥 感 影 像 、林 相 图 叠 加 ，利 用 GIS 地 学 分 析 、专 业 模 型 与 专家 模 型 ， 规 划 生 态 公 益 林 、 制 定 造 林 方 案 、 森 林 抚 育 方 案 、 森 林 间 伐 方 案 ，并 可 根 据 林 木 的 生 长 模 型 预 测 森
27、林 的 生 长 趋 势 、 估 算 林 木 蓄 积 。5) 林 地 征 用 审 批输 入 征 用 林 地 边 界 的 坐 标 对 序 列 ，自 动 生 成 征 用 土 地 的 多 边 形 ，并 和 森 林 资源 分 布 图 进 行 叠 加 显 示 。 自 动 计 算 征 地 面 积 ， 将 被 征 用 土 地 的 多 边 形 与 森 林资 源 分 布 图 进 行 叠 加 空 间 分 析 ， 切 割 出 被 占 用 的 林 地 ， 自 动 统 计 征 用 地 的 坡树 种 、 林 种 、 蓄 积 、 面 积 、 树 高 、 株 数 等 因 子 ， 作 为 计 算 征 地 补 偿 的 可 靠 依据
28、 。16 病 虫 害 监 测根 据 基 础 地 形 图 、 遥 感 影 像 、 林 相 图 以 及 森 林 巡 护 员 的 报 告 、 市 民 报 告 制 作“ 森 林 病 虫 害 分 布 图 ” ；并 利 用 GIS 的 分 析 功 能 和 专 家 知 识 库 辅 助 制 作“ 病 虫害 的 蔓 延 趋 势 图 ”和 制 定“ 病 虫 害 防 治 方 案 ” ；根 据 确 定 的 受 灾 范 围 和 林 相 图叠 加 分 析 ，并 自 动 统 计 受 灾 面 积 、受 灾 的 林 种 等 病 虫 害 灾 后 损 失 评 估 等 功 能 。17 WebGIS信 息 发 布基 于 开 放 网 络
29、 和 通 行 标 准 的 林 业 GIS 系 统 ，信 息 发 布 子 系 统 主 要 把 林 业 资 源 、造 林 绿 化 成 果 、 林 业 法 律 法 规 、 违 法 案 件 处 理 、 林 业 科 技 、 林 业 机 构 等 信 息通 过 Internet向 公 众 发 布 。 查 询 结 果 以 图 形 、 图 像 、 视 频 、 3D 等 形 式 返 回给 用 户 ， 实 现 信 息 的 资 源 共 享 。18 日 常 办 公 管 理将 日 常 办 公 系 统 和 地 图 查 询 技 术 集 成 ，并 基 于 同 一 数 据 库 实 现 日 常 业 务 报 表 、火 灾 火 情 报
30、 表 和 防 火 业 务 报 表 等 自 动 传 送 和 自 动 统 计 ，真 正 实 现 OA 和 GIS 技名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 深圳华中信息技术有限公司6 术 的 一 体 化 ， 为 防 火 指 挥 各 级 领 导 和 工 作 人 员 提 供 图 文 一 体 化 的 基 于 B/S 结构 的 协 同 工 作 应 用 环 境 。前 端 风 光 互 补 发 电 系 统 和 无 线 数 字 激 光 夜 视 、 图 像 采 集 与 无 线 传 输 系 统 结 构图 （ 1）风 光 互 补 发 电 系 统 图 （ 2）前 端 发 射 、中 继 站 、中 心 接 收 指 挥 中 心 和 上 级 主 管 部 门 网 络 连 接 示 意 图（ 图 3）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -