3S技术在森林防火工作中的应用

3S技术在森林防火工作中的应用郭朋勃陕西牛背梁国家级自然保护区管理局，西安，710100森林火灾的发生往往具有突发性。要想及时发现森林火灾并及时扑救，做到“打早、打小、打了”，必须要具备一定的现代科学技术、科学知识和丰富的实践经验。在森林火灾监测和扑救中应用3S技术，可综合有关信息做出正确判断。借助遥感技术可实现火灾的全天候实时监控以及了解气象情况，做到实时预报，并能够预测火灾走势；借助全球定位系统可以更加准确地确定火灾的地点和范围；借助地理信息系统可以实现对林业资源的综合管理和森林火灾信息档案管理，为政府决策提供科学依据。森林防火中应用的3S技术1．1气象卫星遥感技术（RS）气象遥感卫星接收系统可以自动进行卫星轨道预报、天线跟踪数据计算，按轨道时间表自动接收卫星数据，作数据预处理，按用户设定的范围自动生成区域投影数据集，自动进行火情监测，生成火情图像、火情报表、植被指数、地表亮温、海表亮温和水情监测图像等。该系统具有实时接收、显示、处理和存储极轨气象卫星发送的高分辨率图像传输资料，对所接收的卫星数据进行预处理、地标导航和图像处理及各类应用处理等功能。气象遥感卫星覆盖面广，轨道运行周期短，接收设备价格适宜，可用于森林火灾的监测。但由于气象卫星具有无法精确定位的缺点，可配合陆地卫星或资源卫星、通讯联系和进行实地勘查等方面的数据对火灾的发展趋势作出准确的判断。1.2全球定位系统（GPS）全球定位系统可以准确、快速地定位出地球表面任何开阔地点的位置。通过地理信息系统，可使车载全球定位系统的定位信息在电子地图上获得实时的、准确的路线及漫游查询，有利于指挥调度灭火车辆。地面全球定位系统可为地理信息系统及时采集、更新或修正数据。例如在外业调查中，将通过全球定位系统定位得到的数据输入电子地图或数据库，可对原有数据进行修正、核实、赋予专题图属性以生成专题图，进行火灾面积计算及灾后评估。全球定位系统的精确定位功能弥补了遥感技术定位的不足。1.3地理信息系统技术（GIS）万维网地理信息系统是利用互联网技术扩展和完善地理信息系统的一种新技术。它是由地理信息系统和互联网技术相结合产生的一种新的技术方法。人们可以利用它寻找所需要的各种地理空间数据、图形和图像，而且可以进行地理空间分析。对于森林防火系统或林业资源信息管理系统的网络需考虑网络的可靠性与稳定性、网络的可管理性、网络的扩展性和网络的复杂性等特点。森林防火系统通过卫星监测系统、了望塔、人工巡视等多种信息源发现火灾，通过地理信息系统实现火灾实情实时的、直观的显示和发布，利用地理信息系统功能辅助决策、进行受灾分析，将灾情信息数据登录数据库，以便进行灾后评估。森林防火扑救信息管理系统中所涉及的技术繁多而且复杂，但最终可以分解为数据—知识的采集、存储、处理以及结果输出几个部分，包含森林资源信息管理的全部职能。3S技术在森林防火工作中应用2.1地理信息系统可以将遥感图像与已有的各种专题地图进行匹配，根据图像上火点的位置在地图上定位，并结合周边的资源和社会经济状况，来判断造成灾害的可能性以及造成灾害的程度。气象遥感卫星接收系统因其成像面积大，成像迅速，成本相对低廉，可用于监测火灾的发生及其变化。但由于遥感图像的精度相对较低，在某些应用中还具有较大的局限性。结合地理信息系统就可以弥补这方面的缺陷。2.2地理信息系统与全球定位系统的结合，通过全球定位系统定位可以测出森林火灾地理位置或燃烧区域的边界位置并将数据输入到地理信息系统中，在地理信息系统中生成各类地物，如过火区边缘、交通道路、防火隔离带的图形；全球定位系统与扑火队伍、运载装置和通讯设备相结合，可以将扑火队伍行进的位置和路线及时传输到指挥部的地理信息系统之中，动态地显示在基准地形图上，从而可以对行动的方向、位置以及到达的目的地及时作出判断。2.3地理信息系统与森林防火了望台相结合进行林火定位，将了望台的观测结果和数据传输到地理信息系统中，采用前方交会方法将林火的位置定位在地图上。2.4地理信息系统具有丰富的查询功能，利用地理信息系统模糊查询的功能，实现对发生森林火灾的地理位置的定位，或者根据经纬度、大地坐标交互式地在地图上确定林火位置，并将有关的信息显示给指挥者。2.5最佳路径的确定，根据交通道路的分布情况，以及扑火队伍的实际位置和要到达目的地的信息，地理信息系统自动计算出最佳的行进路线、次佳行进路线以及到达目的地所需要的时间，并以图形或数据的形式提供给指挥者。