1、森林防火远程监控技术的研究,农业信息化 刘丽娟,一、研究意义及国内外研究现状综述,（一） 研究意义 随着我国造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火工作是首要任务。森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，年年都有发生，造成森林资源的重大损失和全球性环境污染。森林火灾具有突发性、随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此，一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，而扑救是否及时，决策是否得当，其中一个重要原因取决于对林火行为的发现是否及时、准确。由于森林地带多是崇山峻岭，地理环境条件复杂，不利于有线监控传输线路的布设，而人巡防查则存在着视野有限、容易遗漏、发现速度缓慢等不利因素。
2、建立森林防火远程视频监控管理系统有利于彻底解决上述问题，实现对森林火灾的大面积、快速、准确、及时、无遗漏的远程监控。,（二） 国内外现状森林防火是一项复杂的多学科系统工程，是每一个国家面临的重大课题。火灾每年毁坏美国近2400万亩森林，造成数十亿美元损失，还要花费数亿美元扑灭林火。一次错误的估计，可能将一场小型灌木林火误认为是毁灭性森林火灾，或出现相反的情况。 在美国,通过使用卫星、太阳能天气站、闪电自动探测器，以及精确性预测火势的计算机这些高技术手段,能够测定地形效应、植被易燃性，甚至火焰随天气变化的情况。,加拿大充分发挥本国工业发达、科学技术先进的优势，采取卫星巡回与直升机轮流监测相结合进
3、行火灾防范,不断完善森林火灾的预测预报系统、探测系统、通讯联络系统以及阻隔火系统和灭火设施。所有瞭望台、森林经营所、地区、森林防火指挥部及防火站都配有无线电通讯设备；巡逻汽车和巡逻飞机设有短波无线电台；灭火工人都备有重450克的轻便无线电台，通讯范围在610公里.把红外探测、远程自控雷电探测等先进仪器安装到飞机、卫星上，借以探测一般空中巡逻时不易发现的小火，并自动拍摄火场情景，通过电子计算机求出精确数据后，在10分钟内将火场详细资料传送到有关森林防火单位，半小时至一小时内灭火队伍就能赶到火灾现场。,国内多采用高山望、地面巡护、卫星遥感相结合的方式进行。2006年,山西省率先在林业用地占国土面积
4、45.26%的晋中市,采用现代通信技术和视频监控技术探索适合山西省省情的森林防火新手段。晋中市林业局与中国移动山西公司晋中分公司共同制订了晋中市森林防火远程监控系统规划设计方案，并于2006年6月与晋中市林业局开始了森林远程监控系统建设的合作。该项目在全市11个县（区、市）建成森林防火远程监控系统、视频会议系统、超短波无线公网系统、扑救森林火灾辅助决策指挥系统、林业地理信息资源管理系统和办公自动化系统。,以上方式虽各有千秋，但存在成本高昂、监管不全、发现滞后等缺陷。如何利用有限的资金，提高森林防火效率一直是困扰森林管护人员的一大难题。,二、研究目标、研究内容及拟解决的关键性问题,研究目标: 分
5、析已有的森林防火远程监控技术及信息系统,针对现行的技术手段,完善基于远程监控技术的森林防火信息化系统.,研究内容: 研究我国现有的各类森林防火远程监控系统，分析不足. 研究森林防火远程监控系统的构成及各个组成部分的实现功能. 研究传输系统，设计优质高效的传输系统。 研究将3S技术、林火自动识别技术、红外热成像技术与森林防火远程监控系统相结合，优化系统。,拟解决的关键性问题:当前所使用的森林防火远程监控系统占很大比重的传输系统,是决定整个森林防火远程监控系统效率高低的重要决定因素.通过研究目前所使用的传输系统,选取优质高效性价比高的传输系统,从而整体提高森林防火远程系统的使用效率.,三、拟采取的
6、研究方法、技术路线、试验方案及其可行性分析,（一） 研究方法 通过对现有的森林防火远程监控系统的分析,将各个组成部分的实现功能,及其对森林防火所起的作用的重要性进行解析.通过对国内已应用的森林防火远程监控系统的应用情况的研究，分析其先进性和不足；通过各种通讯技术效率的比较，分析得出最优的森林防火远程监控系统的传输系统；通过将3S技术、林火自动识别技术、红外热成像技术嵌入森林防火远程监控系统的作用，分析其优化的可能性及可行性。.,（二） 技术路线 1.前端视频采集系统部分。 可通过更换最新的高清晰摄像机和高倍望远镜头来提高采集广度和精度,在万向云台上课采取变速的万向云台.,2.网络传输系统部分。
7、 通过收集现应用的传输系统,分析优势劣势,选取国际上最新最高效的传输系统,对现有落后的网络传输系统加以改进.,3.指挥中心视频会议、通信调度、中控系统部分。 根据我国的实际情况，多采用市、县两级指挥中心进行调度，可将整个中控系统分为总指挥中心视频会议、通信调度、中控系统部分和分指挥中心视频会议、通信调度、中控系统部分。通过广域网和专线传输方式，根据各部分实际的应用职能来分配权限。,4.系统配置 设计森林防火监控系统时，可采取方法为：一种是数字主机+模拟传输，另一种是数字主机+数字传输方案。从图像效果和造价来说，应首选数字主机+模拟传输方案，而单从先进性来说，应选择全数字方案。,（三） 试验方案
8、数字主机+模拟传输方案 图像收发系统4套 指令发射机1套 指令接收解码器4套 数字视频监控主机1套 低照度彩色摄像机4个 10200mm镜头2个,10300mm镜头1个 60480mm镜头1个 PIN-303云台4个 室外防尘罩4个 视频监视器4台 监控台、电视墙架、配套 网络传输系统需要根据具体情况来定。,（四） 可行性分析 森林防火远程监控系统虽然在我国还处于起步阶段，但已投入该项目的地区实施以后明显降低了火灾发生率，系统可靠的运行也减少了林业管理过程中不必要资源的投入，减少了林地损失和对生态的破坏，并大大减少了林业维护成本、扑火费用和降低火灾损耗。通过对原有系统的分析并进一步优化森林防火
9、远程监控系统，可以增强对森林火灾的综合管控能力，无论在公益效益和经济效益上都是显著的。,四、课题的创新性,森林是国家生态安全的重要基础，近年来越来越受到国际上的高度重视，而危害森林的诸多灾害中又以火灾最为严重。如何防控森林火灾已经成为世界各国当前急需解决的重要问题之一。国内许多省市林业部门开始筹划建设基于无线远程视频监控的可视化森林防火监控系统。即是一个新兴的项目，又是一个需求量很大的项目，发展前景可观。,五、计划进度、预期进展和预期成果,（一）计划进度和预期进展 2010.12.01-2011.02.28 收集现有的森林防火远程监控系统，学习国内外流行的各种森林防火方法和模式。 2011.0
10、3.01-2010.04.30 分析森林防火远程监控系统的应用情况，对系统各组成部分进行研究，分析其特点。,2011.05.01-2011.06.30 学习森林防火远程监控系统的深部构架，分析其优点及存在不足，并提出构想。 2011.07.01-2011.7. 15 对所提出构想进行可行性分析，联系实际分析其实用性。 2011.07.16-2011.8 总结经验结果，撰写论文，准备答辩。,（二）预期成果 对森林防火远程监控系统具备深入的研究了解，在现行基础上进行一定程度的创新和改进。,六、与本课题有关的前期工作积累、已有的研究成果,查阅分析了大量国内外相关研究资料，了解了研究现状，搜集整理了大量相关技术资料；对森林防火和信息系统有了一定的了解，正在学习森林防火监视系统的内部结构。,谢谢观看！,
