森林防火(资源监管)“空天地人”四位一体监测系统方案

10森林防火〔资源监管〕森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统方案前言森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测在林业中的应用已经从零散的点的应用进展到融合的全面的创应用，随着现代信息技术的逐步应用，能实现林业资源的实时、动态智能化监测和治理，更透彻地感知摸清生态环境状况、遏制生态危机，更深入地监测预警大事、支撑生态行动、预防生态灾难。森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统是指充分利用视频监控、林火智能分析、红外感应、移动手持、无人机、卫星热点、生态监测、无线传输等信息技术，通过物联化、智能化的手段，形成林业立体感知、治理协同高效、生态价值凸显、效劳内外一体的林业进展模式。森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测的核心是利用现代信息技术，建立一种智能化立体进展的长效机制，实现林业高效高质进展。森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测是增加林业进展质量、促进林业可持续进展的重要支撑和保障。对林业森林资源防火、防盗、护林、生态等智能化动态监测，则需要森林防火〔资源监管〕监测由过去的扁平化单一监测向立体化动态监测转变，对森林资源实行基于太空卫星热点大面积间隔动态热点监测和高空无人机巡护按需动态侦查监测构成的空、天一体无遮挡高空监测，对森林资源基于高山或视野开阔区域的大范围定点连续动态管护监测和对森林资源重点路口小范围定点2种定点动态监测，对森林资源管护人员配备手持终端进展大范围移动动态监测的1种移动动态巡护监测。从而构建立森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统。林业主要任务是强化森林资源保护：加强资源保护、完善管护模式等，其管护的核心任务是：防火、防盗、护林等具体事项，承受森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统主要解决以下问题：n“空、天”监测模式：1〕天空卫星热点监测三道口林场总面积57699亩〔不含场带村组〕，其中：生态公益林面积40351亩〔国家级19671亩，省级20680亩〕，商品林面积14647亩〔一般用材林92475400亩〕，2701亩。活立木蓄12.59万m3。立竹180万根。如何能够从整体上把握全场全部森林资源管护监测，则需要通过高空热点卫星才能够实现大面积监测要求，而国家林业局热点卫星则具备全天到热点卫星影像数据存储在国家林业局数据中心，由于热点卫星监测某一区域存在时间间隔，既上一次监测到下一次监测存在时间间隔，所以治理单位可通过数据中心提取上一次监测数据通过智能分析从而了解全场全部森林资源管护状况，由于属于高空监测所欲无遮挡监测面积大，格外适宜某些不易觉察的区域发生林火监测，是一种先进高效林火监测手段。2〕高空无人机侦查监测三道口林场森林资源分布零散，地形简洁，一旦遇到林火报警，需要安排相关人员前往火灾现场侦查，往往需要花费较长的时间才能到达火场，从而贻误时机，同时侦查人员到达火场由于受视野局限性，很难全面把握火场时机状况。从而造成既耽误时间又不能全面了解火场状况，针对存在的问题可实行高空无人机侦查，通过无人机空中快速飞行到达火场上空，通过高空无遮挡拍摄可以全面了解火场状况，并为进一步应急指挥调度提供牢靠的依据。同时可以在扑灭林火后安排无人机巡航对扑灭区域做红外热源探测，防止扑灭区域内部的火源复燃，从而提高扑救效率。高空无人机还可以采集林区图像信息，用于病虫害防治。n人员移动巡护监测模式：森林资源人工护林巡护是保护森林资源管护的重要途径之一，在有效治理好三道口林场的护林员巡护职责，对保护森林资源管护具有重要作用，由于基层的护林员大多数都是当地聘请的非专职人员，是否能够依据林业要求按时按要求完成巡护，根本没有治理手段可以考核，从而造成局部重要林区存在护林巡护的存在真空期，一旦发生林火、盗窃大事也很难追查的状况存在。基于存在的问题，实行为护林员配置手持移动终端，通过GPS或北斗实时定位监测，并将监测定位数据通过营运商移动通信网络传回到监控中心地理信息系统显示移动轨迹，通过设定每个护林员护林巡护轨迹比照实际巡护轨迹考核护林员每天工作状况。为有效治理护林员供给有力的手段。由于手持终端具备拍照、语音、数据传输，所以手持终端还可以为护林员供给应急通讯、大事照片上传等有用功能。n地面监测模式：1〕大范围定点连续动态火源监测基于现阶段三道口林场的森林资源防火主要是以宣传教育和人工巡护为主，由治理部门安排护林员或其它人员对重点时段、重点区域进展人工巡查和治理、日常工作防范以护林员进入林区巡护为主、建立扑救队等措施。依据大多数地方的实际状况分析，有限的护林员面对大范围的林区资源进展巡护时，很难做到较大范围的巡查掩盖，而且大多数林区的道路条件不好，到达每个远眺塔需要花费较长的时间，无论是巡查掩盖范围还是时效性都不能满足现阶段日益增长的林区人员活动的监护巡查需要。往往实际状况是，每天都在巡护，而因人员活动引起的火灾却时有发生，造成这种状况的缘由是基于人工方式林区巡护监看主要缺点有，一是人的眼睛可视的范围较小，即使通过远眺塔能够到达的可视距离和范围是有限的无法对大面积的林区资源实现观看，二是护林员巡查的路径所掩盖的林区是有限的，巡查路径和时间相对固定，而进取林区的人或者游客无论是路径还是时间都存在很多不确定，可能造成每天都在巡护，而因人员活动引起的火灾及林木砍伐却时有发生的状况。基于三道口林场存在的问题进展分析，针对森林防火的有效的手段是能够对林区的资源进展大范围、大视野24小时实时监测，能够对自动觉察林区内的有火或者有烟的时候自动报警，并且能够将火点的位置能够定位，通过这种方式可以解决因人工护林造成的森林防火缺乏的状况。一种有效的解决手段是利用视频监控技术结合智能化的烟火识别技术，对数公里范围内的森林资源进展监测的一种方式，通过智能化的森林防火预警手段，不仅可以实时监看和记录森林资源的状况，同时由于承受了智能化的监测机制，可以通过智能化设备自动完成对森林资源的火灾监测和报警，关心森林防火监测人员完成对森林资源的自动监测，由传统的人工监测转变为由机器自动监测的智能化科技手段，一旦遇到火灾自动报警，准时通知相关的工作人员的一种先进合理的预警机制，承受这种预警机制可以为现阶段森林防火预警供给一种格外有效的解决方法。通过大范围、大24小时实时智能监测系，可实时了解林区信息，通过视频图像第一时间觉察林区虫害。2〕小范围定点林区进出口连续动态监测三道口林场防火、防盗目前主要是以在主要路段设置检查站对过往车辆进展拦截检查以及护林员巡山的方式进展防盗，而重点林区的森林中有较多贵重树木且价格昂贵，盗窃者往往因利益铤而走险在非巡护时间进展疯狂盗窃贵重树木并通过人工搬运的方式将树木偷运出去，从而为国家造成重大损失。所以基于传统的防盗方式已不能满足三道口林场防盗要求。针对森林资源防盗的有效手段是在林区关键大路部署具备车辆牌照自动抓拍的卡口监控，通过系统自动抓拍进出林区的车辆，为日后执法供给依据，在林区内主要人行道路设置宣传警示抓拍设备，通过警示抓拍设自动感应进入林区的人，一旦觉察有人进出林区，则设备自动播报防火防盗宣传语，同时系统自动抓拍一张进入林SD卡中或自动上传至监控中心，前者记录为日后执法供给依据，后者可实时在线防火、防盗监测。需求分析森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统具体需求如下：一火情监测与觉察森林防火林火识别视频监控或国家林火卫星热点监测，一旦觉察火情后会自动识别火情，并把火情警报发送到森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测，系统会自动弹出报警，同时以发出报警信息提示值班人员。当火情发生时，来自各级防火部门对接警工单的生成、合并、核实以及统计，实现自动弹出接警工单、号码自动带入显示或智能烟火识别报警系统自动报警，系统需要准时把火情发生的位置信息发送到监控人员手机上，以便于用户准时作出处理。二林火准确定位在收到前端林火自动识别子系统传送过来的预警信号或国家林火卫星热点监测热点坐标后，森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统依据火情报警进展自动运算，得到火点报警的准确地理位置，在地图中准时标注出报警火点并定位。依据实际状况，可指挥调度无人机或灭火队员前往火场进展火情侦查并进展准确定位。三进出林区人员及车辆抓拍对进去林区的车辆及人员进展抓拍，实时了解进入林区的人员及车辆。在林区发生火灾或者盗窃时，为日后执法供给依据。四病虫害预防治理通过卫星图像、无人机采集的视频图像、高空防火预警系统采集的图像、护林员采集的图像及林区气象信息对将来可能发生的病虫害进展推想。在林区灾难发生后或者对林区可能发生的灾难进展有效推想后，依据灾难状况，为用户供给防治的方法和措施。五护林员巡护及治理应用现代化的科技手段治理和效劳好护林人员队伍、监控治理好护林设施设备、实时监控主要林区，做到上下贯穿，监控有力、效劳到位，实现护林目标。依据三道口林场业务需求主要包括以下几个方面：治理：自然林保护和退耕还林，植树造林、国土绿化和封山育林监测：森林资源调查、动态监测和统计三防：森林防火、防盗、森林病虫害、鼠害的防治、检疫、监测、预报基于以上业务需求分析，三道口林场林业主要以防火、防盗、护林、生态监测、业务治理等为主要目的森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统建设。通过构建三道口林场森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统将防火、防盗、护林、病虫害预防治理等部署到管辖区域内，然后借助传输网络将数据传输到后端监控中心，实现全场林业森林动态监测，通过智能化分析业务数据进展会聚、分析、提炼形成决策。通过三道口林场森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测系统建设目的，首先需要对三道口林场林业防火、防盗、护林巡护、病虫害预防治理的需求进展深入分析，具体分析如下：随着林区面积的不断扩大，给三道口林场的治理带来了严峻的考验，传统的以人工看护方式已经不能满足森林管护要求，需要借助先进的信息技术在辖区内建设“天、空、地、人”四维一体预防监管综合治理系统，实现防火、防盗、护林巡护、病虫害预防治理等功能。三道口林场地处湖北省赤壁市境内的低山丘陵区，分107国道南北两侧及长江支流陆水河东岸。与崇阳县桂花林管局及我市三道口镇、中伙铺镇、神山镇、陆水湖办事处、茶庵岭镇、赵李桥镇等六个镇十八个村八十二个村民小组接壤。境内温顺潮湿，光照充分，年降雨量1600MM，年平均气温16.9度,254天。全场总面积57699亩〔不含场带村组〕，其中：生态公益林面积40351亩〔国家级19671亩，省级20680亩〕，商品林面积14647亩〔一般用材林9247亩，竹林5400亩〕，其他2701亩。活立木蓄12.59m3180万根。依据工程实际状况，在林区内部署智能化防火预警监测基11站，在林区重要进口部署车辆抓拍和人员抓拍系统，并为配置护林员治理系统和无人机等，承受适宜的传输方式将视频监控图像及信号传回监控中心，依据工程实际状况及规划，在龙三道口林场设置监控中心。三道口林场森林防火〔资源监管〕“空天地人”四位一体监测是由前端监测与采集系统、传输网络、指挥中心构成，前端监测与采集系统包含前端防火预警监测基站、卡口监测系统、护林员巡查与治理系统、无人机系统等。依据三道口林场林业特点结合业务需求进展部署具体分析如下：2.1.森林资源防火监测需求分析前端基站对于森林防火监控预警系统是格外重要的，是实现林区视频采集、林火智能识别、林火定位等森林防火预警格外重要功能的设备站点。由于前端基站位于野外林区内，而且四周一般都有高大灌木林以及林区的地形地势条件等，森林防火监控预警系统需要考虑监控半径范围、野外供电、林火火智能识别，依据地势地形结合监控预警的特点需要进展基站选址，依据四周灌木林的高度以及所需监控的范围选择修建铁塔的高度，依据气候条件考虑设