基于AE技术的森林火灾扑救辅助决策系统

1、 3.3系统基础数据选择森林火灾扑救辅助决策系统的核心部分是数据。系统基于l:5万的电子地图(基础地理数据库进行建设,同时全面整合了森林资源专题信息数据库、森林防火信息专题数据库等相关信息资源,在为森林火灾扑救提供辅助决策信息的同时,也为森林防火的日常管理工作提供了高效的信息管理工具。森林火灾扑救辅助决策系统的基础数据主要有:(1影像数据:遥感数据是森林火灾扑救辅助决策系统的基本数据,以此来更加真实、直观地反映地表覆盖和地理分布情况。(2DEM:用于三维显示,表现地形起伏状况。(3全要素数字地形图数据:包括山峰、居民点(包括点状和面状要素、乡镇、村委会、乡镇驻地、县政府驻地、企事业单位驻地、桥

2、、水系(包括线状和面状要素、铁路、高速公路、主要公路、小路、等高线、县、市、公里网图幅等数据层。(4防火专题数据:包括防火办、义务森林消防队、半专业森林消防队、专业森林消防队、嘹望台、无线电台站、防火物资储备库、防火设施设备、森林防火指挥部、大型宣传牌、火灾档案、最新热点、热点档案、防火线、防火林带、小班、云台、观察点、火线等级等分布图。(5林相图:提供森林资源分布和可燃物类型分布。(6属性数据:库包括防火专题数据和全要素数字地形图的属性数据。3.4系统基本功能系统的基本功能包括电子地图管理、信息查询、热点信息绘制与输出、统计报表、辅助决策、火灾损失计算、电子沙盘、云台定位、GPS监控(对讲机

3、、GPS 监控(CDMA、系统设置等。同时,系统针对使用频率较高的功能,另外单独提供了地图编辑器、火灾标绘、小班等3个工具条,方便防火指挥者操作;此外,系统提供的图层列表框,也方便了使用者对图层进行管理,系统界面如图2。(1电子图管理:主要提供了电子地图管理的各种工具,包括新建地图文档、打开地图文档、另存地图文档、添加数据、可选图层控制、页面设置、打印预览、打印、退出等。其中页面设置功能用于为当前地图的打印输出做页面及打印机的相关设置,包括打印幅面、打印机选择、纸张选择、打印质量与打印速度平衡等;打印功能用于将某一比例尺的数字地图,经过调罅t.斌开走2009年第23卷第1期技疵开发整,并确定绘

4、图范围、图名和注解等,通过绘图设备绘制成所需要的纸图。制图内容可能是地形图、热点分布图、林火蔓延图、扑火力量分布图等。图2系统界面(2信息查询:主要提供了灵活准确、操作简单的各种信息的查询及管理功能,包括区县和乡镇查询、居民点查询、小班查询、山峰查询、图幅号查询、输入坐标查询、距离及面积量算、当前范围防火信息、火灾档案管理(如图3、观察点信息管理等功能。其中区县和乡镇查询,用户可以通过行政区调图,对话框选择某一乡镇然后选择村名,点击确定按钮即可调阅相应的区电子地图;居民点查询可通过用户输入的居民点名称查阅该居民点及其邻近区域的电子地图,该功能支持模糊查询,对话框可以动态地列出所有包含当前用户输

5、入文字的居民点名称以供用户选择;小班查询,通过识别用户输入的小班号,实现查询森林小班的功能,用户可以手工输入小班号,也可以部分输入然后再下拉列表框内选择的方法输入小班号;距离及面积量算功能提供4种量算方式,分别是划定路径量算距离、量算选定目标长度、划定范围计算面积、计算选定区域的面积。图3火灾档案卡11 1技水开发火灾档案管理是本系统的一项重要功能,多媒体火灾档案卡,全面覆盖了一次火灾的信息,主要包括火灾基本情况、火灾扑救情况、火灾处理情况、火灾综述、火灾图片、视频等。火灾档案和其他防火信息一样,可以通过系统工具按钮进行添加、编辑和删除。用户不仅可以在系统数据库中保存这些火灾信息数据,也可以打

6、印档案卡。(3热点信息:提供了热点信息绘制和管理等功能,主要包括热点绘制向导、热点信息统计、热点信息输出等。其中热点绘制向导提供了两种热点输入的方法:第一种是通过直接输入热点经纬度的方式逐个热点绘制;另一种方式是通过读取国家林业局热点文件多个热点绘制。方法如下:在国家林火信息网上下载本地区的热点文件(Excel并存储于文件夹中,使用此热点绘制向导,读取该热点文件,即可将该热点文件内所有热点信息绘制到地图上。两种绘制方法,均可对绘制热点的属性进行添加、编辑等操作。(4统计报表:提供了防火信息的统计管理功能,主要包括防火统计信息、火灾报表生成、各区县报表汇总等。其中防火信息统计功能用于各类防火信息

7、的汇总统计,用户可以选择所需统计防火信息的地区范围、所需统计防火信息的类别等,在完成统计后,可以点击缩放到所在区域,查看这些防火信息,也可以选定某一条防火信息在地图界面查看此防火信息;火灾报表生成是从火灾档案创建报表,为用户提供了自动生成本单位选定时间的火灾报表;各区县报表汇总用于对下级上报的火灾报表进行汇总。(5辅助决策:提供林火蔓延模拟以及扑救预案管理等功能。其中林火蔓延模拟是通过输入实时温度、湿度、风向、风力、植被等自然信息,计算机根据地形模拟出林火蔓延的方向和速度。采用计算机图形学的扫描线漫染填充算法计算火蔓延速度与火场边界。指挥员根据计算机仿真结果,结合其他模块确定最佳的扑救方案。扑

8、救预案管理帮助用户查阅相应的火灾预案,并可对火灾扑救预案进行维护。(6火灾损失计算:提供森林火灾损失计算的功能,损失计算的必要数据是森林小班数据以及火场范围信息。火场范围的确定可以根据本系统提供的火场标绘工具和由火灾现场消防人员携带的GPS接收机发回的定位信息来完成。用户需要确保该火场范围内具有小班图斑,并且这些小班包含火灾损失计算必需的信息,如果提示信息则按照相应提示处理。(7电子沙盘i提供三维地形生成/隐藏功能;三112维环境操作;生成/去除等高线;三维卫星影像浏览等功能。三维环境不但可以较好地表现全市的地表覆盖、地理分布情况,还能很直观地表现出全市的整体地貌,并且对于细微的地形起伏也有很

9、好的表现,有很强的视觉冲击力。同时,系统提供的三维环境操作功能可以使用户从不同的观察角度进行三维地形的浏览等(如图4。图4三维显示(8云台定位:采用单点定位。采用带实时角度回传的云台,结合GIS工作站,可将每个火情点的地理位置显示在三维电子地图上,同时还显示着火点的地形地貌、林火类型。云台工作时实时将摄像机的水平及俯仰角度、设备控制器实时将镜头焦距信息回传至信息中心,通过视频监控软件解算得到监控图像的经纬度信息。如发现森林火情,将经纬度信息自动送入GIS数据库,在三维的GIS上显示森林火灾位置,便于指挥人员及时调度扑火队员前往火灾地点进行扑火,减少森林损失。(9GPS对讲机监控:使用GPS对讲

10、机,后方指挥人员不但可根据前方传回GPS信息知道人员位置,而且可以根据位置变化了解火势(扑火队员围火即可勾勒出火线,并进行准确的调度指挥,而通过事后对定位的回放,更可以为火灾的记录提供准确的数据支持。后方指挥人员也可不通过前方人员手动通讯,而通过使用防火指挥辅助决策系统直接发送信号查询目标GPS对讲机的GPS信息。(10GPS监控(CDMA:GPS监控(CDMA支持多人同时监控(或多监控中心、跨区域分级监控,可以实现超大规模监控,还拥有高质量的视频图像、强大的用户管理功能、系统的兼容性、方便的可扩展性等众多优点,在目前CDMA传输速率下(典型速率80kb/s,可以达到15帧/s的帧率。CDMA

11、无线视频传输设备,由前线人员携带,一旦联通网络即开始传输GPS信息。如接通摄像设备,更可直接将前方视频信息传回,令后方指挥人员直接观察到火情和人员位置。 林业科技开宣2009年第23卷第1期 基于AE技术的森林火灾扑救辅助决策系统 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 被引用次数： 侯鲁娟， 郑晖， 廖为明， 李崇隽， HOU Lu-juan， ZHENG Hui， LIAO Wei-ming， LI Chong-jun 侯鲁娟,廖为明,HOU Lu-juan,LIAO Wei-ming(江西农业大学园林与艺术学院,南昌,330045 ， 郑晖,李崇隽,ZHENG Hui,LI

12、 Chong-jun(江西华宇软件开发有限公司 林业科技开发 CHINA FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY 2009，23(1 1次 参考文献(5条 1.陈天恩.陈立平.陈红 基于GIS的森林火灾现场模拟及其应用期刊论文-自然灾害学报 2007(01 2.万鲁河.刘万宇.藏淑英 森林防火辅助决策支持系统的设计与实现期刊论文-管理科学 2003(03 3.齐清文 地学信息图谱的最新进展期刊论文-测绘科学 2004(06 4.梁雅娟.齐清文.陈燕 地学信息图谱的基础平台设计和开发期刊论文-地球信息科学 2005(02 5.况代智 基于组件GIS的森林防火信息系统的研究

13、与开发期刊论文-福建林业科技 2006(03 相似文献(1条 1.学位论文 杜婧 基于ARCENGINE的油气管线管理信息系统的设计与实现 2009 随着GIS技术的不断发展，其在各领域的应用也越来越广泛和深入，而这其中遇到的问题也越来越具体化和专业化，这就要求不仅要对GIS的理论和 技术有比较深入的研究，同时要对具体应用行业的知识和问题做深入的了解与考察，并在此基础上研究开发适合于行业具体应用的软件，这就对GIS专业 提出了更高的要求。 塔里木油气管线作为国家西气东输的主要手段，其铺设及维护情况对国民经济发展有着重要作用。作者经过对大部分管线现场进行勘查测量，对其 整个情况有了更加全面的了解

14、，在此基础上，针对其既有空间数据又有属性数据的特点，将各种属性数据和空间位置数据有机结合起来，并且，针对油 气管线的特殊性，提出了基于ArcEngine的油气管线管理信息系统的解决方案，并采用组件式GIS技术、空间数据引擎技术和C编程语言开发了基于 ArcEngine的油气管线管理信息系统。 本文研究的主要内容包括以下几个部分： 1根据塔里木油气管线的特点，介绍了与之相关的几种关键技术，包括：ArcSDE技术、ArcEngine技术和ComGIS技术。 2根据塔里木油气管线的特殊性，对矢量曲线压缩的经典算法-Douglas-Poiker法进行了研究，并在管线压缩分析中得到了实现；分析了将管线坐 标从WGS-84系统转换到BJ54系统的方法，为曲线压缩打下了基础。 3利用线性参照技术，根据管线与公路的里程关系建立了线性参照网，当管线出现问题需要紧急处理时，可以直接根据管线的位置确定工作人员从 公路可到达的最近地点及其最短路线，使工作人员能够以最快的速度赶往处理现场，为事故处理赢得时间，提高了工作效率。 4分