森林火灾监测预警系统结构设计与操作

　　原标题：森林火灾监测预警系统研究
　　【摘 要】森林火灾监测预警系统研究是以先进的计算机、遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术为手段，集地理信息、森林资源信息和防火专题信息为一体，为防火部门进行宏观管理，分析决策服务的多要素、多层次、多功能、多时态的空间信息系统。其目的是实现森林防火指挥快速化、决策科学化、调度室时化和防火信息资源化。
　　【关键词】地理信息系统 森林 监测 预警

　　1 系统结构设计

　　（1）空间定位查询功能

　　1）卫星林火监测热点信息定位查询：根据卫星监测中心监测到并传递的信息，快速检索显示数字地图，并将热点以林火图标的方式在数字地图上显示，或读取热点文件中的热点信息，以林火图标方式定位于数字地图上。

　　2）火场信息查询及标绘：在数字化图上点击林火图标，检索林火数据库，包括林火所出位置（林业局）、距离、方位、林火大小。创建林火专用图标库，根据火场情况标绘火场态势图。

　　3）防火信息属性查询显示：防火信息属性包括了望塔、机降点、检查站、驻勤点、林火档案等。查询方法有两种：一是根据单位、名称等关键字检索相应数据库，以图标的方式定位显示查询结果，并以列表方式显示其属性，并根据属性信息对应醒目显示图形信息，是属性信息与图形一一对应。同时可对现有防火信息数据库内容进行增加、修改、删除等操作。

　　（2）统计分析功能

　　1）森林专题信息的统计：对森林分布情况根据某条件统计分析，并将分析结果以列表或专题图的方式显示；2）防火信息统计：对防火设施、防火力量等信息按单位或其它条件，统计分析，并将分析结果以列表或专题图的方式显示；3）火灾档案统计：以单位或时间为条件，统计火灾发生情况，并将分析结果以列表或专题图的方式显示；4）地形信息的统计：以某要素和区域为条件，统计分析地形条件，并将分析结果列表或专题地图的方式显示；（3）空间分析功能。

　　1）火灾发生地形地势分析

　　在 1:25 万基础地理数据中，可标示出火灾发生地的位置。

　　这样从图上可以反映出火灾发生地的形式，如观察火灾发生地附近的水系、交通、居民地情况。可以在图上以火灾发生地为中心，搜索给定范围内的地市扑火队、航空护林机降点、县以上居民地等信息，可以给出符合条件的上述目标名称、行政所属、经纬度和地理坐标等各种属性信息。

　　2）可视域分析

　　根据了望塔的经纬度和大地坐标，将其具体位置插入 1:

　　25 万基础地理数据中，再根据每个了望塔的了望能力，标示出其了望控制范围。所有了望塔的控制范围将形成"火警预报安全区域",而其它范围则是了望控制的"死角".根据分析结果可以决定应该在哪里增建了望塔，或给哪些了望塔配备更精良的仪器设备使其控制范围扩大以消除了望盲区；可以提示对目前了望塔控制不了的范围应特别注意火警，还可以发现某地是否有了望塔的重复设置问题。

　　3）最短路径分析

　　在 1:25 万基础地理数据中，可标示出任一目标点（如火灾发生地点、居民地位置或其它任意感兴趣的目标点），并从图上可以反映出该点附近的形势-防火检查站、机降点、加油站等，自动计算出附近各点与目标点的距离，不但能直观地反映目标点与所选点的空间空间位置关系，而且可以列出所选点的详细的属性信息。还可以进行计算出目标点与其周围各点之间的最短路径。

　　（4）火灾损失评估功能

　　森林火灾发生以后，森林火灾损失的计算、统计、分析就日益显得必要和重要。每次森林火灾以后，了解森林损失总面积、总蓄积，了解主要树种龄组按火烧程度损失的面积、蓄积以及其它方面的损失，建立火灾统计，为清理火烧迹地措施、采伐利用火烧木措施、制定更新措施等各项恢复资源措施的制定和实施提供依据。

　　2 系统中 GIS 的操作

　　（1）调图功能：首先要说数字化调阅地图的强大功能，他一共分五种调图方式，分别是：经纬度调图、方位角调图、局名调图、图号调图、图名调图。各种调图方法操作非常简单，只要在框中输入相应的信息即可。各种调图方法都有自己的优点，对于有不同需要的用户的不同要求而设计。这对空中查看地图这项工作给予了很大的方便，也让工作变的简单了许多。

　　（2）比例尺切换和图像控制：比例尺的切换功能，操作起来只是在选定与未选定之间，切换比例尺，来改变所显示地图的比例尺和地理信息的详细深度情况。地图的随意调阅和比例尺的自由切换，使我们在航空护林工作中，体会到信息化、数字化、自动化工作的优势。同时，对各种信息都有明确的说明，而且还可以根据用户的需要来改变地图的比例尺，使地图随意放大和缩小，不会减少地理信息的精确程度。图像管理功能是来弥补比例尺切换功能的。

　　（3）图层管理：地理信息还有一个更大用途就是根据图层操作来进行一些有选择操作。

　　（4）鼠标功能：在 GIS 中，鼠标的作用无时无刻不在体现，随着鼠标的移动，在状态栏中，会显示不同的数字，这些数字就是我们工作非常重要的"地理坐标".

　　（5）测量功能：GIS 还具有测量距离和测量面积的功能，能帮助我们可快速测量地势间的距离和面积。

　　（6）绘制态势图：态势图是森林火灾监测预警工作中很重要的一项工作，利用 GIS 具有的功能即可制作出精确的态势图。而且可以得到更可靠的信息，以及更精确的坐标位置，使态势图更加完善。更能精确高效的说明火场情况。并可添加输入文字的方式，在地图上加以进一步的文字说明。使态势图和文字一体化。

　　（7）GIS 还有扑火过程模拟制作和推演的功能。他不但具有过程模拟制作、过程模拟推演、演播文件管理这样三个功能以外，还有一种经纬度定火点功能和三维电子沙盘切换的功能。

　　让我们更直观地看到与实地相符的三维图形。

　　3 系统评述

　　系统实现了森林防火监测预警系统的基本功能，可以进行森林火灾的实时监测、空间分析、救援分析、火灾统计、预警预测等，但对于损失评估功能，由于火灾存在直接损失和间接损失，直接损失中的面积虽然易于取得，而人员伤亡、林木蓄积量的损失、市场价格等数据常常缺失或较难取得，而且对于间接损失评估标准的确定比较困难，所以这部分功能较为薄弱。

　　4 结语

　　地理信息系统（GIS）在森林火灾监测预警工作中的应用让我们向科技化又迈了一大步。他代替了以往大量的手工绘图、测量、查阅等信息的工作。使森林火灾监测预警工作实现了操作可视化，制作数字化，信息科学化。