森林火災是林業(yè)生產及人民群眾生命財產安全的重大威脅之一，森林防火在林業(yè)生產中具有重要作用。在國家*863項目支持下,國家*林業(yè)科技支撐計劃森林資源綜合監(jiān)測技術體系研究中,北京東方泰坦科技股份有限公司自主研發(fā)的基于煙火智能識別的森林防火監(jiān)控識別系統(tǒng),針對不同地區(qū)的森林現(xiàn)狀通過監(jiān)控管理指揮中心系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、攝像機和鏡頭系統(tǒng)、云臺控制系統(tǒng)、視頻編解碼系統(tǒng)能有效地對即將發(fā)生的或者已經發(fā)生的火情進行預判和辨別，并能夠及時地進行火警預報，報警同時，即可判明火點位置并標注在GIS系統(tǒng)上和三維圖上，結合氣象信息，可提供火勢蔓延的動態(tài)預測，為撲救火決策提供輔助支持，大大降低了工作人員的工作勞動強度，提高了防火、救火決策的科學性和準確性，實現(xiàn)了林業(yè)防火工作業(yè)務的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、可視化和自動化，實現(xiàn)信息的規(guī)范管理和共享。
產品特點：
1)煙火識別系統(tǒng)與視頻監(jiān)控管理相結合，實現(xiàn)煙火的智能識別與快速報警;
2)防火手持系統(tǒng)與導航位置服務相結合，實現(xiàn)撲救人員的定位與管理調度;
3)遙感圖像處理與地理信息系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)三維的逼真瀏覽與可視化分析;
4)火勢蔓延分析與撲救指揮管理相結合，實現(xiàn)防火決策的準確性與實效性;
5)視頻錄像管理與數(shù)據(jù)庫更新相結合，實現(xiàn)特定時段的視頻回放與記錄查詢。
系統(tǒng)框架：
1.煙火自動識別
根據(jù)攝像機捕捉的圖像，采用煙火智能識別算法，對當前火情進行自動識別。監(jiān)測到火情后，系統(tǒng)鎖定云臺，由當前瞭望塔的高度、云臺的方位、攝像機的焦距等相關信息，依據(jù)公式推算出發(fā)生火災的位置。
根據(jù)煙火識別算法的特點，對同一視域的單幀圖像的火情識別比較容易，但準確率較差。我公司在多個項目的積累中尋求技術的不斷創(chuàng)新，通過對火、煙的顏色、形狀、顏色分布、輪廓以及紋理等多種因素的分析，并針對森林火災與煙霧、云等干擾因素在光譜特征、空間幾何特征上的差異，綜合運用圖像處理方法和各種算法并行計算，能夠實現(xiàn)對多幀圖像的火情識別，準確率較高。
2.人員定位監(jiān)控
在撲救指揮管理中，相關部門為實時掌握消防人員的地理位置和行進路線，可通過該系統(tǒng)進行消防人員及車輛的定位監(jiān)控，以便快速掌握撲火進程，合理指揮調度，利于撲火工作的順利、快速開展。人員定位監(jiān)控模塊由服務器端和手持端兩部分組成。
1)撲救車輛配備車載GPS，撲救人員配備手持GPS;
2)利用GPS跟蹤系統(tǒng)，實時查詢撲救人員的地理位置;
3)利用位置服務平臺，綜合應用人員定位信息;
4)客戶端中大屏幕上實時顯示撲救車輛和撲救隊伍的行進路線;
5)保存人員定位歷史軌跡，利于查詢;
6)回放任意時段、任意GPS的移動軌跡，利于輔助決策。
3.三維動態(tài)顯示
三維可視化平臺軟件是一個三維場景的展示平臺，提供三維數(shù)字地球模型和三維地形模擬模型，支持對海量地形模型和影像進行三維可視化顯示，支持三維地物模型的疊加顯示及三維漫游操作，顯示由林區(qū)地形地物組成的場景。
4.火情動態(tài)監(jiān)測
視頻瀏覽和錄像結合，默認為3x3窗口同時顯示9個攝像頭視頻預覽，可在平鋪模式與放大模式間相互切換。
5.火情蔓延分析
根據(jù)各種條件按照燃燒時間在地圖上進行林火動態(tài)模擬，通過模型動態(tài)計算并自動生成火情發(fā)展蔓延的預測效果。
6.撲救指揮管理
林業(yè)火災撲救指揮子系統(tǒng)工作在各級防火辦內網(wǎng)的客戶機上，并連有GPS信息接收設備，將林業(yè)火場和撲火隊伍的動態(tài)顯示，并根據(jù)火災地區(qū)的地形、生態(tài)、天氣情況應用科學的分析模型對火災蔓延情況做出預測，以實現(xiàn)遠程指揮。
(1)火點快速定位
(2)顯示滅火資源
(3)*路徑分析
(4)情況標繪
(5)遠程指揮調度
利用3S技術和視頻監(jiān)控技術進行林火區(qū)域定位，并利用其它林火監(jiān)測系統(tǒng)(如上級防火網(wǎng)絡、了望臺、地面巡護人員與公眾報警等)，得到火場詳細位置信息，撲火隊伍和車輛的位置信息、行進軌跡信息，為林火監(jiān)測、林火指揮撲救提供決策依據(jù).
7.防火輔助決策
1)防火預案管理：實現(xiàn)各級各類預案的數(shù)字化管理和動態(tài)更新維護，方便建立本地區(qū)的數(shù)字化預案體系，為防火輔助決策提供決策支持。
2)防火資源管理：森林防火行政區(qū)劃圖管理、林業(yè)施業(yè)區(qū)圖管理、森林防火設施圖管理和撲火力量分布圖管理等，支持防火設施規(guī)劃建設和宏觀管理，利于撲火調度指揮。
3)熱點信息的獲取與指揮：接收視頻監(jiān)測、衛(wèi)星監(jiān)測、氣象監(jiān)測信息和群眾報告等。
4)信息的查詢與分析：查找zui近撲火隊伍、查找可行路徑、zui近水源查找等信息。
5)火險等級分析：生成不同時段森林氣象火險區(qū)劃圖，供用戶調閱、查詢和控制火險區(qū)空間和其屬性信息。
6)疊加分析：疊加遙感影像圖、矢量圖、地形圖等進行決策分析。
7)定位分析：火情定位、GPS定位跟蹤和衛(wèi)星熱點定位。
8.災損評估管理
系統(tǒng)針對林火后進行損失評估及檔案整理，可通過過火范圍手動繪制和GPS點導入繪制，自動計算過火面積、過火日期、過火時間等，并根據(jù)林相圖計算出森林資源損失，供決策部門參考。
9.設施資源管理
a)防火隔離帶管理;
b)防火預備方案;
c)聯(lián)防區(qū)域管理;
d)瞭望臺管理;
e)交通道路管理;
f)撲火設備及物資管理;
g)計劃燒除管理。
10.空間數(shù)據(jù)管理
空間數(shù)據(jù)管理提供不同柵格和矢量數(shù)據(jù)的海量空間數(shù)據(jù)的存儲和管理服務。
1)空間數(shù)據(jù)的轉入與轉出：對不同格式的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的轉換，以便能夠導入到系統(tǒng)中;
2)空間和屬性數(shù)據(jù)的出庫和入庫：把遙感影響和矢量數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)庫中或者從數(shù)據(jù)庫中導出;
3)空間和屬性數(shù)據(jù)的圖庫管理：利用數(shù)據(jù)庫的管理方式管理影像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù);
4)用戶管理：對訪問數(shù)據(jù)的用戶進行管理，例如訪問數(shù)據(jù)庫的權限管理;
5)備份和恢復：能夠對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行備份，防止數(shù)據(jù)庫損壞導致數(shù)據(jù)流失。
11.氣象監(jiān)控
從氣象監(jiān)測站中獲取溫度、濕度、氣壓、風向、風速等氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)、林相數(shù)據(jù)、基礎地理數(shù)據(jù)生成火險指數(shù)圖，劃分火險等級，并生成火險等級圖。
氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)在發(fā)生火災時，為火勢蔓延預測提供重要的氣象依據(jù)。
12.衛(wèi)星監(jiān)控
利用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，獲取熱點信息定位，實施衛(wèi)星遙感監(jiān)控，及時對林業(yè)資源時空序列、空間分布規(guī)律和動態(tài)變化過程做出反應，為科學地監(jiān)測林地資源的變化、查找林地增減原因、掌握征占林地的用途和林業(yè)地資源消長提供依據(jù)。
13.遙感圖像處理
遙感數(shù)據(jù)處理功能齊全，包括：遙感圖像輸入輸出和顯示功能、遙感影像校正與配準、影像融合、圖像增強、圖像運算、圖像鑲嵌與裁剪、投影轉換和遙感信息統(tǒng)計等。
14.地理信息管理
1)符號編輯
2)編輯工具
3)專題圖制作
系統(tǒng)提供各種符合國家及行業(yè)標準的專業(yè)制圖工具：等間距分級顯示、*值分類顯示、圖表化顯示、點密度圖例顯示、TIN圖例顯示
4)二次開發(fā)
系統(tǒng)提供強大的二次開發(fā)功能模塊。
15森林資源綜合管理
1)森林資源監(jiān)測
利用遙感設備接收衛(wèi)星遙感資料，通過校正、匹配、分類等遙感影像處理方法制作遙感影像圖，與林業(yè)巡護員、生態(tài)監(jiān)測站等對資源調查的報告結合，可以對森林資源的消長變化、動物生存環(huán)境變化、生態(tài)環(huán)境變化、等進行有效、實時的監(jiān)測，形成一套有效的監(jiān)測體系。為森林資源檔案更新、生態(tài)公益林規(guī)劃、自然保護區(qū)規(guī)劃等提供輔助。
2)森林資源更新
建立森林資源連續(xù)清查和二類調查數(shù)據(jù)庫管理機制，完善森林資源檔案，并根據(jù)實際經營活動情況及生長模型及時更新數(shù)據(jù)。包括重新勾繪小班邊界生成新的小班，以及小半卡數(shù)據(jù)錄入等功能。
3)自然保護區(qū)管理
根據(jù)遙感影像、基礎地形圖以及地面GPS測量點，制作瀕危動植物分布圖、坡向圖、坡度圖等，制作自然保護區(qū)邊界圖、自然保護區(qū)規(guī)劃圖。利用GIS的地學分析功能來標繪動植物的垂直、水平分布。
4)生態(tài)公益林監(jiān)測
將基礎地形圖、遙感影像、林相圖疊加，利用GIS地學分析、專業(yè)模型與專家模型，規(guī)劃生態(tài)公益林、制定造林方案、森林撫育方案、森林間伐方案，并可根據(jù)林木的生長模型預測森林的生長趨勢、估算林木蓄積。
5)林地征用審批
輸入征用林地邊界的坐標對序列，自動生成征用土地的多邊形，并和森林資源分布圖進行疊加顯示。自動計算征地面積，將被征用土地的多邊形與森林資源分布圖進行疊加空間分析，切割出被占用的林地，自動統(tǒng)計征用地的坡樹種、林種、蓄積、面積、樹高、株數(shù)等因子，作為計算征地補償?shù)目煽恳罁?jù)。
16.病蟲害監(jiān)測
根據(jù)基礎地形圖、遙感影像、林相圖以及森林巡護員的報告、市民報告制作“森林病蟲害分布圖”;并利用GIS的分析功能和專家知識庫輔助制作“病蟲害的蔓延趨勢圖”和制定“病蟲害防治方案”;根據(jù)確定的受災范圍和林相圖疊加分析，并自動統(tǒng)計受災面積、受災的林種等病蟲害災后損失評估等功能。
17.WebGIS信息發(fā)布
基于開放網(wǎng)絡和通行標準的林業(yè)GIS系統(tǒng)，信息發(fā)布子系統(tǒng)主要把林業(yè)資源、造林綠化成果、林業(yè)法律法規(guī)、違法案件處理、林業(yè)科技、林業(yè)機構等信息通過Internet向公眾發(fā)布。查詢結果以圖形、圖像、視頻、3D等形式返回給用戶，實現(xiàn)信息的資源共享。
