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森林眼监测系统和森林防火地理信息系统在森林火灾预警监测应用中的影响

发布时间:2019/11/05浏览数量:328发布出处:本站
作者:深圳华瑞通科技有限公司
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摘要:“森林眼”监测系统和森林防火地理信息系统是目前应用于林区森林防火领域的两种高科技防火监测系统。本文将从系统需求、系统应用环境、系统应用功能、系统应用条件等方面分别分析“森林眼”远程视频监测系统和森林防火地理信息系统。 某A林业局系统应用情

关键词:

“森林眼”监测系统和森林防火地理信息系统是目前应用于林区森林防火领域的两种高科技防火监测系统。本文将从系统需求、系统应用环境、系统应用功能、系统应用条件等方面分别分析“森林眼”远程视频监测系统和森林防火地理信息系统。


某A林业局系统应用情况

某A林业局2009年4月开始施工,同年11月末完成。按照设计要求在四个瞭望塔上安装视频和红外监测系统,同时在大平台和某局两地各建设一个监控中心。每个塔的监控半径13公里,在监控范围内可以发现10米×10米的热点。

某A林业局2016年11月末用1个月的时间对工程系统各项功能进行测试,结果如下:

1、可见光监测部分在室外温度30℃至~30℃范围内清晰正常, 当气温达到-30℃以下时,由于瞭望塔上监测设备耐低温能力差,可视监测和红外监测的效果都达不到设计要求;

2、红外热成像监测在直视范围内有山体阻隔时,对山体后面出现热点的监测误差很大,有时根本不能发现;

3、某运营商提供的光纤传输带宽目前是4M,带宽不够。瞭望塔上的可视监测数据要经过压缩后才能通过光纤传到监测中心,所以,现在看到的图像不够清晰;

4、测试中还发现野外供电系统达不到设计温度要求(设计温度在-40℃) ,造成设备运行不稳定;

5、瞭望塔下承载太阳能板的架子存在安全隐患,冬天起冻害后会使架子变形、开裂, 导致太阳能板破损;

6、塔上镜头容易上霜、有积雪且不好清理。


“森林眼”系统和森林防火地理信息系统相互结合,当“森林眼”系统的红外成像监测由于低温、风强等外界因素影响正常影像形成过程,森林防火地理信息系统中的卫星热点自动接收功能可以将突发火势形成热点,使森林防火指挥中心自动接收国家森林防火卫星监测热点信息并提示报警的功能。红外成像监测在有山体阻隔情况下对山体后面出现热点监测误差很大,而可以通过林火远程监测定位,根据林火监测系统传回的火点定位信息,系统自动计算出火点的经纬度坐标,并将火点叠加到电子地图上,实现林火监测的快速定位。


某B林业局系统应用情况

某B林业局的工程是2008年9月开始施工,2009年12月末完成。目前,已经安装四套“森林眼”视频监控系统,在某B林业局建设一个监控中心。其中150倍一套、100倍一套、50倍二套;150倍的监控半径25公里,100倍的监控半径20公里,50倍的监控半径15公里,效果清晰。在监测手段上还缺少红外探测和自动识别报警系统,还有一个问题就是目前只能在某B林业局看到监测图像,没有和市防联网。

由于在监测手段上缺少红外探测和自动识别报警系统,可以通过森林防火地理信息系统的林火远程监测定位,根据林火监测系统传回的火点定位信息,系统自动计算出火点的经纬度坐标,并将火点叠加到电子地图上,实现林火监测的快速定位。并结合森林防火地理信息系统中的卫星热点自动接收功能可以将突发火势形成热点,使森林防火指挥中心自动接收国家森林防火卫星监测热点信息并提示报警的功能。


某C林业局系统应用情况

某C林业局的“森林眼”是2009年2月开始施工,同年4月末完成。由于资金问题,工程没有全面铺开。现只安装一套“森林眼”视频监测系统。某C林业局的“森林眼”工程,在可视监控方面状况良好,报警原理是根据森林背景图像和烟雾图像的光谱特征,空间几何特征比对后进行报警。但是,这种方法目前还不成熟。应配红外监测自动识别报警系统,才能更好的发挥“森林眼”工程的作用。现在只能在本局看到监测图像,没有和市防联网。

森林防火地理信息系统的火灾定位信息接口可以有效弥补某C林业局目前“森林眼”的局限情况。通过读取用于火灾监测的GPS数据流/数据文件中的经纬度坐标,来实现火灾现场的地点定位,能够完成数据迅速加载显示在二维地图中,辅助指挥中心及时发现林火,确定林火发生的位置和林火发生的周边森林资源状况、地形地貌状况等信息,配合远程监控视频系统,将地图中显示的火灾情况与可视监控视频中显示的视频图像相结合,综合分析火险火情地理位置与环境的关系。



某D林业局的森林防火指挥调度系统情况

某D林业局于2008年9月引进北斗/GPS系统。系统包括指挥中心的指挥平台和为各支扑火队伍配备的22套用户机。将北斗/GPS指挥系统应用于森林防火,某D林业局在全国是第一家。

目前该系统在森林防火、扑火工作中使用状态好良,为扑火指挥决策提供了便利条件。特别在2009年“4.27”过境火的扑救过程中,某D林业局派出多支扑火队伍携带该设备前往增援,局指挥中心可以实时监测其行进路线和所在位置,对迷路的队伍实施导航,当队伍进入偏远地带无手机信号时,北斗/GPS的短信功能发挥了重要的通信作用,使自己的队伍能够做到时刻与局指挥中心保持联系。

系统优点:全天候、无死角,可以随时掌握自己队伍的行进路线和位置,可以通过双星系统和指挥中心互发短信联系,传递消息。

系统缺点:功能单一,价格较高。

“森林眼”工程配合森林防火地理信息系统,视频设备架设困难的地区,较多依赖森林防火地理信息中的卫星与地面地图联控技术,使火灾情况可以及时反应给防火指挥部,弥补某些天然地理环境给森林眼带来不可避免的实施困难因素。




结论

目前应用于林区森林防火领域的两种高科技防火监测系统,从系统需求、系统应用环境、系统应用功能、系统应用条件等方面分析了“森林眼”远程视频监测系统和森林防火地理信息系统。

两系统的对比分析和应用分析如下:

1、通过森林眼森林火灾远程监测系统,火灾发生时能及时发现火情,并将现场图像实时传回指挥中心,记录火情发生、发展和消灭的整个过程。地理信息是森林防火和扑火指挥的基础信息平台,通过电子地图显示、实时实现北斗主动定位、GPS定位接收、数字通讯手段,将当前的定位信息以图标的方式在传输到指挥中心计算机图形窗口内显示并标注移动轨迹。系统联动地理信息系统

(GIS)

能够精确定位火点位置,并能自动报警。利用建立分布在不同至高点的野外信息采集站,获取覆盖范围内的监控音视频信息、气象信息,实现全天候不间断监控。在传输系统支持下,将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心,实现实时观测林区的动态情况。

2、系统中使用的北斗技术,充分利用了北斗全方位通信功能和GPS的高精度定位功能。森林防火辅助决策系统采用C/S构架,有效管理多种比例尺矢量图和栅格图,满足数据的查询检索,并实现要素查询、地图量算、地图输出打印、态势信息管理、火灾定位、火灾分析、三维飞行模拟等功能,将森林火场和扑火队伍的位置标注在地图上,迅速了解扑火队伍情况,实现远程指挥。

3、“森林眼”系统和森林防火地理信息系统相互结合,当“森林眼”系统的红外成像监测由于低温、风强等外界因素影响正常影像形成过程,森林防火地理信息系统中的卫星热点自动接收功能可以将突发火势形成热点,使森林防火指挥中心自动接收国家森林防火卫星监测热点信息并提示报警的功能;红外成像监测在有山体阻隔情况下对在山体的后面出现热点监测误差很大,而可以通过林火远程监测定位,根据林火监测系统传回的火点定位信息,系统自动计算出火点的经纬度坐标,并将火点叠加到电子地图上,实现林火监测的快速定位;视频设备架设困难的地区,较多依赖森林防火地理信息中的卫星与地面地图联控技术,使火灾情况可以及时反应给防火指挥部,弥补某些天然地理环境给森林眼带来不可避免的实施困难因素。



因此,“森林眼”远程视频监测系统和森林防火地理信息系统各有其自身的优缺点,两者功能皆强大实用,但实际应用中存在环境特殊恶劣、资金配置不足、设备架设不到位等一系列不可避免的建设性困难。而两种系统的结合性应用可以弥补各自的不足,相互配合发挥出各自的最大优势。

当“森林眼”系统的红外成像监测由于低温、风强等外界因素影响正常影像形成过程,森林防火地理信息系统中的卫星热点自动接收功能可以将突发火势形成热点,使森林防火指挥中心自动接收国家森林防火卫星监测热点信息并提示报警的功能;红外成像监测在有山体阻隔情况下对在山体的后面出现热点监测误差很大,而可以通过林火远程监测定位,根据林火监测系统传回的火点定位信息,系统自动计算出火点的经纬度坐标,并将火点叠加到电子地图上,实现林火监测的快速定位。通过森林防火地理信息系统的林火远程监测定位,可以弥补远程监控中的监控设备不足和监控死角的问题,根据林火监测系统传回的火点定位信息,系统自动计算出火点的经纬度坐标,并将火点叠加到电子地图上,实现林火监测的快速定位;并结合森林防火地理信息系统中的卫星热点自动接收功能可以将突发火势形成热点,使森林防火指挥中心自动接收国家森林防火卫星监测热点信息并提示报警的功能。


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