“森林眼”監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)是目前應(yīng)用于林區(qū)森林防火領(lǐng)域的兩種高科技防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文將從系統(tǒng)需求、系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)應(yīng)用功能、系統(tǒng)應(yīng)用條件等方面分別分析“森林眼”遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)。

某A林業(yè)局系統(tǒng)應(yīng)用情況

某A林業(yè)局2009年4月開始施工，同年11月末完成。按照設(shè)計(jì)要求在四個(gè)瞭望塔上安裝視頻和紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)在大平臺(tái)和某局兩地各建設(shè)一個(gè)監(jiān)控中心。每個(gè)塔的監(jiān)控半徑13公里，在監(jiān)控范圍內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)10米×10米的熱點(diǎn)。

某A林業(yè)局2016年11月末用1個(gè)月的時(shí)間對(duì)工程系統(tǒng)各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下：

1、可見光監(jiān)測(cè)部分在室外溫度30℃至~30℃范圍內(nèi)清晰正常, 當(dāng)氣溫達(dá)到-30℃以下時(shí)，由于瞭望塔上監(jiān)測(cè)設(shè)備耐低溫能力差，可視監(jiān)測(cè)和紅外監(jiān)測(cè)的效果都達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；

2、紅外熱成像監(jiān)測(cè)在直視范圍內(nèi)有山體阻隔時(shí)，對(duì)山體后面出現(xiàn)熱點(diǎn)的監(jiān)測(cè)誤差很大，有時(shí)根本不能發(fā)現(xiàn)；

3、某運(yùn)營(yíng)商提供的光纖傳輸帶寬目前是4M，帶寬不夠。瞭望塔上的可視監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要經(jīng)過壓縮后才能通過光纖傳到監(jiān)測(cè)中心，所以，現(xiàn)在看到的圖像不夠清晰；

4、測(cè)試中還發(fā)現(xiàn)野外供電系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計(jì)溫度要求(設(shè)計(jì)溫度在-40℃) ，造成設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定；

5、瞭望塔下承載太陽能板的架子存在安全隱患，冬天起凍害后會(huì)使架子變形、開裂, 導(dǎo)致太陽能板破損；

6、塔上鏡頭容易上霜、有積雪且不好清理。

“森林眼”系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)相互結(jié)合，當(dāng)“森林眼”系統(tǒng)的紅外成像監(jiān)測(cè)由于低溫、風(fēng)強(qiáng)等外界因素影響正常影像形成過程，森林防火地理信息系統(tǒng)中的衛(wèi)星熱點(diǎn)自動(dòng)接收功能可以將突發(fā)火勢(shì)形成熱點(diǎn)，使森林防火指揮中心自動(dòng)接收國(guó)家森林防火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)信息并提示報(bào)警的功能。紅外成像監(jiān)測(cè)在有山體阻隔情況下對(duì)山體后面出現(xiàn)熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)誤差很大，而可以通過林火遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位，根據(jù)林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳回的火點(diǎn)定位信息，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出火點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將火點(diǎn)疊加到電子地圖上，實(shí)現(xiàn)林火監(jiān)測(cè)的快速定位。

某B林業(yè)局系統(tǒng)應(yīng)用情況

某B林業(yè)局的工程是2008年9月開始施工，2009年12月末完成。目前，已經(jīng)安裝四套“森林眼”視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在某B林業(yè)局建設(shè)一個(gè)監(jiān)控中心。其中150倍一套、100倍一套、50倍二套；150倍的監(jiān)控半徑25公里，100倍的監(jiān)控半徑20公里，50倍的監(jiān)控半徑15公里，效果清晰。在監(jiān)測(cè)手段上還缺少紅外探測(cè)和自動(dòng)識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)，還有一個(gè)問題就是目前只能在某B林業(yè)局看到監(jiān)測(cè)圖像，沒有和市防聯(lián)網(wǎng)。

由于在監(jiān)測(cè)手段上缺少紅外探測(cè)和自動(dòng)識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)，可以通過森林防火地理信息系統(tǒng)的林火遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位，根據(jù)林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳回的火點(diǎn)定位信息，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出火點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將火點(diǎn)疊加到電子地圖上，實(shí)現(xiàn)林火監(jiān)測(cè)的快速定位。并結(jié)合森林防火地理信息系統(tǒng)中的衛(wèi)星熱點(diǎn)自動(dòng)接收功能可以將突發(fā)火勢(shì)形成熱點(diǎn)，使森林防火指揮中心自動(dòng)接收國(guó)家森林防火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)信息并提示報(bào)警的功能。

某C林業(yè)局系統(tǒng)應(yīng)用情況

某C林業(yè)局的“森林眼”是2009年2月開始施工，同年4月末完成。由于資金問題，工程沒有全面鋪開。現(xiàn)只安裝一套“森林眼”視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。某C林業(yè)局的“森林眼”工程，在可視監(jiān)控方面狀況良好，報(bào)警原理是根據(jù)森林背景圖像和煙霧圖像的光譜特征，空間幾何特征比對(duì)后進(jìn)行報(bào)警。但是，這種方法目前還不成熟。應(yīng)配紅外監(jiān)測(cè)自動(dòng)識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)，才能更好的發(fā)揮“森林眼”工程的作用?，F(xiàn)在只能在本局看到監(jiān)測(cè)圖像，沒有和市防聯(lián)網(wǎng)。

森林防火地理信息系統(tǒng)的火災(zāi)定位信息接口可以有效彌補(bǔ)某C林業(yè)局目前“森林眼”的局限情況。通過讀取用于火災(zāi)監(jiān)測(cè)的GPS數(shù)據(jù)流/數(shù)據(jù)文件中的經(jīng)緯度坐標(biāo)，來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地點(diǎn)定位，能夠完成數(shù)據(jù)迅速加載顯示在二維地圖中，輔助指揮中心及時(shí)發(fā)現(xiàn)林火，確定林火發(fā)生的位置和林火發(fā)生的周邊森林資源狀況、地形地貌狀況等信息，配合遠(yuǎn)程監(jiān)控視頻系統(tǒng)，將地圖中顯示的火災(zāi)情況與可視監(jiān)控視頻中顯示的視頻圖像相結(jié)合，綜合分析火險(xiǎn)火情地理位置與環(huán)境的關(guān)系。

某D林業(yè)局的森林防火指揮調(diào)度系統(tǒng)情況

某D林業(yè)局于2008年9月引進(jìn)北斗/GPS系統(tǒng)。系統(tǒng)包括指揮中心的指揮平臺(tái)和為各支撲火隊(duì)伍配備的22套用戶機(jī)。將北斗/GPS指揮系統(tǒng)應(yīng)用于森林防火，某D林業(yè)局在全國(guó)是第一家。

目前該系統(tǒng)在森林防火、撲火工作中使用狀態(tài)好良，為撲火指揮決策提供了便利條件。特別在2009年“4.27”過境火的撲救過程中，某D林業(yè)局派出多支撲火隊(duì)伍攜帶該設(shè)備前往增援，局指揮中心可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其行進(jìn)路線和所在位置，對(duì)迷路的隊(duì)伍實(shí)施導(dǎo)航，當(dāng)隊(duì)伍進(jìn)入偏遠(yuǎn)地帶無手機(jī)信號(hào)時(shí)，北斗/GPS的短信功能發(fā)揮了重要的通信作用，使自己的隊(duì)伍能夠做到時(shí)刻與局指揮中心保持聯(lián)系。

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：全天候、無死角，可以隨時(shí)掌握自己隊(duì)伍的行進(jìn)路線和位置，可以通過雙星系統(tǒng)和指揮中心互發(fā)短信聯(lián)系，傳遞消息。

系統(tǒng)缺點(diǎn)：功能單一，價(jià)格較高。

“森林眼”工程配合森林防火地理信息系統(tǒng)，視頻設(shè)備架設(shè)困難的地區(qū)，較多依賴森林防火地理信息中的衛(wèi)星與地面地圖聯(lián)控技術(shù)，使火災(zāi)情況可以及時(shí)反應(yīng)給防火指揮部，彌補(bǔ)某些天然地理環(huán)境給森林眼帶來不可避免的實(shí)施困難因素。

結(jié)論

目前應(yīng)用于林區(qū)森林防火領(lǐng)域的兩種高科技防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從系統(tǒng)需求、系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)應(yīng)用功能、系統(tǒng)應(yīng)用條件等方面分析了“森林眼”遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)。

兩系統(tǒng)的對(duì)比分析和應(yīng)用分析如下：

1、通過森林眼森林火災(zāi)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，并將現(xiàn)場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)傳回指揮中心，記錄火情發(fā)生、發(fā)展和消滅的整個(gè)過程。地理信息是森林防火和撲火指揮的基礎(chǔ)信息平臺(tái)，通過電子地圖顯示、實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)北斗主動(dòng)定位、GPS定位接收、數(shù)字通訊手段，將當(dāng)前的定位信息以圖標(biāo)的方式在傳輸?shù)街笓]中心計(jì)算機(jī)圖形窗口內(nèi)顯示并標(biāo)注移動(dòng)軌跡。系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)地理信息系統(tǒng)

(GIS)

能夠精確定位火點(diǎn)位置，并能自動(dòng)報(bào)警。利用建立分布在不同至高點(diǎn)的野外信息采集站，獲取覆蓋范圍內(nèi)的監(jiān)控音視頻信息、氣象信息，實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。在傳輸系統(tǒng)支持下，將視頻圖像及其它信息實(shí)時(shí)、同步傳輸?shù)椒阑鸨O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)林區(qū)的動(dòng)態(tài)情況。

2、系統(tǒng)中使用的北斗技術(shù)，充分利用了北斗全方位通信功能和GPS的高精度定位功能。森林防火輔助決策系統(tǒng)采用C/S構(gòu)架，有效管理多種比例尺矢量圖和柵格圖，滿足數(shù)據(jù)的查詢檢索，并實(shí)現(xiàn)要素查詢、地圖量算、地圖輸出打印、態(tài)勢(shì)信息管理、火災(zāi)定位、火災(zāi)分析、三維飛行模擬等功能，將森林火場(chǎng)和撲火隊(duì)伍的位置標(biāo)注在地圖上，迅速了解撲火隊(duì)伍情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮。

3、“森林眼”系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)相互結(jié)合，當(dāng)“森林眼”系統(tǒng)的紅外成像監(jiān)測(cè)由于低溫、風(fēng)強(qiáng)等外界因素影響正常影像形成過程，森林防火地理信息系統(tǒng)中的衛(wèi)星熱點(diǎn)自動(dòng)接收功能可以將突發(fā)火勢(shì)形成熱點(diǎn)，使森林防火指揮中心自動(dòng)接收國(guó)家森林防火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)信息并提示報(bào)警的功能；紅外成像監(jiān)測(cè)在有山體阻隔情況下對(duì)在山體的后面出現(xiàn)熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)誤差很大，而可以通過林火遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位，根據(jù)林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳回的火點(diǎn)定位信息，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出火點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將火點(diǎn)疊加到電子地圖上，實(shí)現(xiàn)林火監(jiān)測(cè)的快速定位；視頻設(shè)備架設(shè)困難的地區(qū)，較多依賴森林防火地理信息中的衛(wèi)星與地面地圖聯(lián)控技術(shù)，使火災(zāi)情況可以及時(shí)反應(yīng)給防火指揮部，彌補(bǔ)某些天然地理環(huán)境給森林眼帶來不可避免的實(shí)施困難因素。

因此，“森林眼”遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和森林防火地理信息系統(tǒng)各有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，兩者功能皆強(qiáng)大實(shí)用，但實(shí)際應(yīng)用中存在環(huán)境特殊惡劣、資金配置不足、設(shè)備架設(shè)不到位等一系列不可避免的建設(shè)性困難。而兩種系統(tǒng)的結(jié)合性應(yīng)用可以彌補(bǔ)各自的不足，相互配合發(fā)揮出各自的最大優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)“森林眼”系統(tǒng)的紅外成像監(jiān)測(cè)由于低溫、風(fēng)強(qiáng)等外界因素影響正常影像形成過程，森林防火地理信息系統(tǒng)中的衛(wèi)星熱點(diǎn)自動(dòng)接收功能可以將突發(fā)火勢(shì)形成熱點(diǎn)，使森林防火指揮中心自動(dòng)接收國(guó)家森林防火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)信息并提示報(bào)警的功能；紅外成像監(jiān)測(cè)在有山體阻隔情況下對(duì)在山體的后面出現(xiàn)熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)誤差很大，而可以通過林火遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位，根據(jù)林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳回的火點(diǎn)定位信息，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出火點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將火點(diǎn)疊加到電子地圖上，實(shí)現(xiàn)林火監(jiān)測(cè)的快速定位。通過森林防火地理信息系統(tǒng)的林火遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位，可以彌補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控中的監(jiān)控設(shè)備不足和監(jiān)控死角的問題，根據(jù)林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳回的火點(diǎn)定位信息，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出火點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將火點(diǎn)疊加到電子地圖上，實(shí)現(xiàn)林火監(jiān)測(cè)的快速定位；并結(jié)合森林防火地理信息系統(tǒng)中的衛(wèi)星熱點(diǎn)自動(dòng)接收功能可以將突發(fā)火勢(shì)形成熱點(diǎn)，使森林防火指揮中心自動(dòng)接收國(guó)家森林防火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)信息并提示報(bào)警的功能。