尼恩光電BS瀏覽器架構GIS地圖指揮調度系統及手機app解決方案
根據××市森林防火監測預警綜合管理系統建設項目實際情況和建設需求,本項目主要包括以下內容:
(一)森林防火數據庫建設
在××市林草局已有相關數據基礎上,建設全市森林防火數據庫,包括:全市林地更新數據、全市高分遙感影像數據、基礎地理數據、電子檔案數據整合、數據處理建庫和數據庫軟件等建設內容,
(二)防火預警管理系統云平臺
采用3S(GIS/GPS/RS)技術、網絡通信技術、音視頻通信等技術,以××市森林防火數據庫為基礎,結合××市森林防火的業務需求,開發××市森林防火預警管理系統平臺,包括森林火險預警系統、森林防火監測預警系統、森林防火應急信息指揮系統和護林員巡護管理系統,實現火災自動報警、精確定位,監測數據的共享、信息的快速顯示處理,撲火資源查詢、火情下發、巡護人員調度管理等功能。
(三)硬件支撐環境
系統運行所需的服務器和網絡資源。
4.1 森林防火綜合數據庫建設
空間數據建庫目標
森林防火數據建庫采用關系數據庫和GIS空間數據管理引擎,實現空間數據庫與林業局防火和資源管護業務數據庫的一體化。
實現對海量、大范圍連續空間數據進行高效存儲和管理,建成的森林防火綜合數據庫必須將海量分幅數據組織成邏輯上無縫的空間數據庫,并保證在整個空間數據庫范圍內能進行快速瀏覽和查詢,實現其高效存儲和管理。具體要求如下:
1、空間數據庫物理結構和邏輯結構必須具備安全性、有效性和可擴展性;
2、數據準確有效,能夠保證數據的幾何和屬性數據不丟失。對不同比例尺數據進行不同的處理方法,保證其原有的數據準確度;
3、在空間數據庫建設過程中,必須進行有效的數據拓撲檢驗,保證數據的完整性;
4、全局無縫數據的創建,在物理組織和邏輯視覺上,都要達到全局圖幅的無縫拼接;
5、柵格數據要求滿足全范圍圖幅物理鑲嵌的要求,且數據滿足邏輯單幅或全圖幅調用,并具近乎零等待時間的效率;
6、數據有清晰完整的命名、組織規范,隨時可進行擴展;
7、空間數據庫必須具備可恢復性;
8、對所有的基礎地理空間信息數據、林業資源數據和防火專題數據進行疊加處理,形成完整的森林防火數據建庫,并滿足精度要求。
空間數據建庫內容
空間數據分為五類,分別是:基礎地理空數據庫、遙感數據、森林資源數據、森林防火專題數據。
1、基礎地理空間數據
全市范圍1:1萬矢量地圖電子版及行政區劃、交通、居民點、水系等基礎地理空間數據以及全市1:1萬數字高程模型數據(DEM)。
圖4-1 基礎地理空間數據
圖4-2 數字高程模型數據
2、遙感數據
××市場現有的多期、多源遙感影像數據,包括:航拍數據、多光譜數據高分衛星影像數據;
3、森林資源專題數據
林地保護數據或者林地更新數據(包括小班屬性數據和圖形數據)
4、森林防火專題數據
護林員、專業及半專業防火撲火隊伍、防火檢查站、防火檢查站、防火隔離帶、生物阻隔帶、防火公路、取水點、泵站點等。
重點設施數據:學校、村莊、危險物、墓地、名勝古跡、古樹名木、珍稀動物等數據入庫。
數據坐標系
入庫數據統一采用CGCS2000坐標系統,并可通過建設的系統與WGS84坐標系進行參數轉換。
數據處理精度
各類矢量數據、柵格數據經過標準處理匹配后,疊加嵌合在一起,誤差低于10米;
圖4-3 影像數據/矢量數據綜合視圖模式
圖4-4 林地更新數據與影像數據嵌合精度
4.2.1 森林火險預警系統
氣象信息展示
1、實時天氣
系統實時顯示當地天氣信息,含:溫度,風向等信息,點擊下拉按鈕,可切換顯示周邊地區天氣信息。
2、未來天氣
點擊氣象信息展示區域可顯示未來天氣面板,可顯示未來5日天內的天氣信息,再次點擊隱藏面板。
3、歷史天氣
點擊天氣面板中點擊歷史天氣,可根據開始時間和結束時間查詢歷史天氣信息。
火險預警信息發布
由林草局等下轄機構上報當天的溫風力、可燃物、溫度、降水量、降水殘留、空氣濕度、野外用火等信息,由系統根據科學分析模型,自動計算當日的防火等級并通報給相關部門和各人,實現火險預警信息自動發布功能。
各級部門和用戶可通過WEB和手機APP端進行數據上報和數據的查看。同時可對歷史數據進行積累存儲,為全市內的森林防火和其他應用提供全面的數據支撐。
火險預警展示
系統實時顯示當地當前火險預警信息,根據不同等級顯示不同圖標,可切換顯示周邊地區火險等級信息。
4.2.2 森林防火監測預警系統
森林防火監測預警系統軟件以 “森林防火監測預警指揮系統“為平臺,從而使該系統具有自動火情識別和預警功能。該系統應用先進的數字圖像處理和模式識別算法和技術對視頻數據流進行分析,在森林背景下,提取煙火目標有效圖像特征,使該軟件系統實現了高概率的森林火情的自動識別,并具有較低的火情虛警率。軟件可自動實時讀取和控制各云臺當前狀態,在發現火情時,將云臺自動停在對應的位置,在實時視頻圖像中自動用紅框標出火情發生的位置,并向值班人員發出報警信號,軟件界面報警狀態部分發出紅色閃爍信號。值班人員可根據實時視頻圖像確認是否火警。此時,值班人員可根據實際情況,將自動監測狀態切換為人工監測狀態,并可通過云臺和鏡頭的控制面板用鼠標方便地調節云臺和鏡頭參數。
當值班人員確認火情后,該軟件系統將云臺信息數據以及火情在圖像中的位置自動輸出到防火應急指揮系統。防火應急指揮系統將根據所獲得的數據,精確地確定出火情的地理位置,并自動向有關領導和屬地護林人員發布火情警報。
通過軟件的交互界面,總控制室值班人員可以切換自動識別狀態和為人工識別狀態,也可以通過界面上的云臺控制面板控制云臺的運動狀態。
軟件系統應用圖像分割和識別技術,自動區分并標記出森林區域和天際線,這樣做的目的是為了降低火情虛警率。 對視頻圖像中非火情區域(如村落,湖泊、田野等)的煙火目標不進行報警( 這一部分也可按用戶的需要改為報警)。 在自動監測狀態下,云臺自動轉動,對一定的俯仰角,每隔10度云臺停止,程序實時地抓取基本照片、比較圖片,經圖像處理提取煙火特征(如煙火的灰度分布特征、形狀和煙火的運動特征等)后,應用模式識別技術進行煙火自動判別。通過相應的算法,其他的非煙火目標(如飛行物、車輛等)將被排除。另外,在該系統中,通過相應的算法消除其他一些因素(如水面反光,光斑和虛像等)對煙火自動識別的影響。
主要功能
云臺與監控攝像機控制
1)方向及速度控制:控制攝像機上、下、左、右等八個方向轉動及其轉動速度和中間旋轉功能,也可直接指定變動到某一位置。
2)攝像機控制:通過控制光圈大小、日夜模式、透霧開關來調節視頻畫面效果。
3)變焦:可遠程控制鏡頭進行變焦操作,調節視頻中觀看景物的遠近,加倍操作可以實現放大視頻中心的景物,拉近景物;減倍操作可以實現縮小視頻中心的景物,調遠景物。
4)聚焦(調焦):可遠程控制鏡頭進行聚焦操作,調節景物清晰度,達到最佳觀看效果。
5)定速巡航:可控制轉臺連續向某一指定方向移動。
6)指北針:支持當前視頻視場角、方向、俯仰情況的實時動畫顯示。
7)設備調度:外部系統向系統發送前端監控設備ID和獲得/釋放獨占命令,獲得/釋放指定前端監控設備的獨占控制權。
多路實時監控
1)遠程客戶端查看:通過WEB瀏覽器單畫面或多畫面顯示監測塔當前正在觀測的實時視頻圖像。
2)多畫面顯示功能:實現不同畫面顯示方式:單畫面、4畫面、6畫面、9畫面和16畫面等方式;對于各畫面顯示,用戶可以選擇中屏顯示和全屏顯示兩種顯示方式。
3)視頻開啟與關閉:可雙擊視頻通道打開視頻;可關閉正在播放的視頻窗口。
4)視頻錄像:錄制實時視頻并將錄像保存到本地路徑。
5)視頻拍照:實現對視頻的拍照并將照片保存到本地。
6)錄制實時視頻并將錄像保存到本地路徑。
7)視頻畫中畫:支持在可見光視窗疊加紅外視頻。
8)視頻多級預覽:上級平臺可隨時查看下級視頻。
9)視頻收藏夾:支持將視頻保存為一鍵打開功能;支持直觀顯示以保存視頻墻的布局和視頻數;支持已保存視頻墻的刪除。
煙火識別智能檢測自動識別
支持運用煙火自動識別核心算法,實時動態地自動識別出林區疑似煙火和火點的位置,及時發出報警提示;支持一旦煙火自動識別模塊判斷出圖像上有疑似火點,立即自動發出報警、通知監測人員,同時,也可在 GIS軟件平臺上,進行火情自動跟蹤和交互確認,如果確認火情,發出正式的林火報警信息。
火點定位
支持通過煙火自動檢測軟件、煙火自動識別和報警軟件的連動控制,自動跟蹤和鎖定的火點位置,并能實時接入、自動跟蹤和動態顯示在森林防火應急指揮軟件平臺上。
火點定位
支持通過煙火自動識別和報警聯動,自動跟蹤和鎖定的火點位置,并能實時接入、自動跟蹤和動態顯示在森林防火應急指揮軟件平臺上。當火情周圍有多個瞭望塔時,可通過交叉定位,提高火點定位精度。
4.火情研判
值班人員能夠對系統接收到的實時火情進行分級研判處理,處理類型有重要火情、常規火情、非火情、重復告警。
火情上報、下發
1)火警上報:將所有警報信息(含正報、誤報)實時上報到系統設定的用戶,上報的信息應包括發現火情的站點信息:包括站點名稱、報警時間、火情經緯度坐標、視頻截圖等火情信息。
2)告警列表更新:在發現新火情時,在告警列表增加新的火情信息。
3)告警信息查詢:通過告警時間,告警狀態查詢條件查詢出告警信息。
4)告警處置:在發現新火情告警時,可查看告警詳情,可查看實時視頻、告警錄像、告警圖片等內容,并人為對火情進行研判。
5)火情確認:人為確認火情后,若為誤報,則修改狀態為誤報,若確定為火情,需立即處理,對火情進行編輯,選擇火情類型、起火原因,編輯起火位置、等操作,同時,可進行一鍵上報。支持多選并批量處理所發現的火情,合并火情等功能。
6)應急預案:當人為確認火情并編輯火情基本信息后,系統將自動推送處理本次火情的相關預案到設定的相關負責人進行審批,根據不同人員職責,推送不同的處理預案,審批通過后,各預案自動推送到各部門相關負責人。
7)火情上報:火情確認后,根據區域坐標,系統自動下發任務到該區域的負責人進行火情上報,有該區域負責人填寫詳細的火情內容,直到火情終報結束。
8)指揮撲救:火情被確認后,自動推送火情信息到指揮撲救系統,各級相關領導和負責人可通指揮撲救系統了解火情當前狀態,周邊資源,臨近撲火隊,附件的村鎮等需要重點保護區域。用戶可通過指揮撲救系統模擬火勢蔓延,指導方案,提前調動資源進行指揮撲救。
9)告警檢索和查看:支持按條件查詢告警,支持指定報警源、類型、區域、時間段和確認結果,查詢出報警信息列表;支持點擊某個告警彈出告警詳情、圖片、視頻。
10)多維度統計:支持各監測點每天告警數的統計以及結果導出(包含監測站、上報次數,誤報次數、正報次數、以及告警備注等);支持告警總量按周/月/年的圖表統計,并在報表明細中可以查看火情圖片;支持多維度統計,如:按監測塔、時間、火情狀態統計,形成報表;按火情分類,起火原因統計,形成報表等
火情推送下發
值班人員通過短信、手機app等方式將甄別后火情信息推送給指值班人員、護林員或火災撲救指揮人員。
防盜報警
當有可疑物體接近監控系統設備時,能自動向進入者發出語音告警,并自動回傳防盜監控圖像至指揮控制中心,發出聲光警報。
應急預案系統
預案編制
根據森林火災等級,編制一般、較大、重大和特別重大森林火災應急預案。主要包括預案基本信息、預案任務資源管理、事故后果分析GIS地圖標繪和文本預案導入。
通過對火情以上的各種分析,根據不同撲救預案啟用條件,自動根據預案模板,生成當前林火的撲救預案。
對預案啟動條件(受災面積、死亡人數、重傷人數等因素)、應急措施、結束條件進行編制,實現增加、刪除、修改功能。
預案管理
應急預案的分類整理、入庫建檔,預案查詢/預覽,預案增刪改查,預案評審和預案附件管理、預案審核執行等模塊功能。
預案執行
當森林火災發生后,及時上報,經森林防火應急救援領導小組負責人審批后立即啟動本預案,采取應急處置措施,落實前指設置、兵力調度、模擬撲火路徑等。系統可模擬火災事件,根據火災等級執行不同預案。
火情管理
火情上報規則描述:階段上報分三部分初報、續報、終報;著火初期為初報(一次),著火階段為續報(可多次續報),撲滅后為終報(一次);每起火情有且只有一次初報,初報可上傳圖片;每起火情可有多次續報,直到終報后則不可發起續報;每起火情有且只有一次終報,終報后表示該火情已經結束;不可對已提交上報的信息更改或刪除操作;被駁回的信息可以繼續修改或刪除操作。
1)添加火情:添加火情信息,火情編號為自動生成。
2)火情查詢:查詢該用戶錄入的火情記錄內容,可對火情進行名稱、填報時間篩選數據。
3)刪除火情:刪除已添加的火情
4)火情詳情:查看每次火情的詳情,列出火情的所有上報記錄。
5)添加報告:為火情添加查看火情的初報、續報1、續報2、續報3、續報……、終報詳情,具體內容格式參加省局上報報表。
6)報告查詢:顯示火情的所有上報報表,包括火情的初報、續報1、續報2、續報3、續報……、終報列表。
7)報告詳情:查看火情的初報、續報1、續報2、續報3、續報……、終報的詳細信息。
8)導出:一鍵導出選中火情的所有初報、續報1、續報2、續報3、續報……、終報記錄并按固定格式生成excel文件。
9)火情修改:修改火情信息,修改報告詳情信息。
10)火情上報:提交已填火情,等待本部門上級領導進行審核。
火情上報
火情審核
每起火情及該火情的上報信息需要審核,本單位審核及林草局審核。
1)火情查詢:默認按時間顯示倒序顯示所有火情列表,可通過查詢條件進行篩選。查詢條件包括:區域、時間區間、審核狀態等進行篩選查詢。
2)火情詳情:查看該火情的詳細內容。
3)報表列表:按時間倒序顯示該火情的所有上報信息列表。
4)報表詳情:查看該報表的詳細內容
5)報表審核:選中該報表是否允許通過審核。審核功能可包括審核通過、歸檔或駁回,具體功能劃分可通過角色管理進行劃分。
6)導出打?。嚎蓪鹎樵斍榧霸摶鹎榈乃猩蠄蟮男畔ⅲú话褎h除及審核未通過的報表)進行打印
火情動態監測專題
1)在地圖上顯示各區域的火情信息;
2)初報及續報階段的火情以高亮圖標顯示;
3)終報結束的火情已暗色調圖標顯示;
4)可對時間進行區間篩選,同時對地圖上火情進行數據過濾,顯示選擇的時間區間的火情。
火情匯總統計
以地圖及數據表格形式顯示林草局及各地區的火災數量匯總信息。
災損報告管理
根據各火災情況,自動生成災損報告。
報告單
系統可根據內置信息,自定生成報告單,可進行導出或打印。
防火資源管理
防火機構管理
支持對防火機構、地名等資源的添加、修改、刪除以及在gis平臺上的實時定位顯示。
物資資料管理
對物資的各屬性信息進行錄入、編輯、查詢等相關管理。
人員組織管理
通過隸屬機構及所在地,管理相應防火機構人員詳細信息,并支持根據快速組織、聯系撲救力量。
火險熱點報警
設備接入
系統可登記熱點感應設備,記錄各設備的基本信息,接入設備到防火平臺。
告警推送
系統火情設備的告警信息,并進行推送到配置的業務服務。
專題展現
分布展示:以不同的圖標形式,在GIS地圖上顯示所有的在線于離線的設備布設位置詳情。
預警展示:當有設備告警時,設備圖標以高亮、閃爍形式展現。
數據統計
統計所有設備的告警記錄
統計每個設備告警記錄
分別統計在線設備和離線設備
火災檔案管理系統
火災檔案管理
起火原因、過火面積、受災面積等火災檔案錄入及火災數據統計等。
火災報告(森林火災信息處置單)
記錄火災不同階段森林火災信息處置單的填報內容(初報、續報和終報),報表內容及格式符合LY/T 2585—2016《森林火災信息處置規范》。
4.2.3 森林防火應急指揮系統
森林防火應急指揮系統集成三維地理信息系統、應急指揮系統以及綜合管理系統,以網絡信息傳輸、GIS、GPS、移動應用技術為手段,含日常業務管理、火情定位、火情發布推送、輔助決策等功能模塊。是一套能夠滿足各級森林防火指揮中心的日常工作、林火定位、林火撲救指揮調度的綜合應用平臺。構建用于林業災害事前、事中、事后各個過程中的應用支撐,形成可視化的應用平臺,最終達到“運籌帷幄、動態掌控”的目的。搭建森林防火應急指揮輔助決策平臺,作為應急指揮的軟件支撐平臺,同時可以進行人員管理等日常管理工作。
主要功能
接警定位
通過三種方式實現接警定位:
(1)小地名:森林防火指揮中心接到報警電話,通過報警人描述的地區名稱和小地名來實現圖上定位林火位置;
(2)經緯度:通過報警人提供的經緯度來進行定位;
(3)監控點定位:根據林火識別模塊來確定監控點位置,系統自動定位到林火發生位置,并實現自動通知值班人員。
圖4-5林火定位示意圖
火情短信發布平臺
接到報警后,值班人員打開系統中的應急通訊錄,聯系護林員進行火情核實,系統記錄核實方式、核實人、核實結果等信息。經過火情核實,確認有林火發生時,系統通過應急通訊錄通知應急管理部分相關人員(電話或短信)。
應急預案管理
應急預案編輯:主要包括人員組織管理,對各個級的人員及隊伍進行管理,特別是負責區域、人員聯系電話等。
預案啟動:主要突出通知功能,能方便的調出通訊錄,以及人工觸發發送短信通知。將火情火警信息推送到目標人員。
周邊資源
1、道路:包括地區內各級公路,林區道路,林間小道等的管理;
2、水源:周邊的水源,包括水源位置、蓄水量等信息;
3、森林資源:小班數據,小班面積、主要樹種等數據管理 ;
4、隔離帶:周邊隔離帶的信息;
5、防火隊伍:顯示防火隊伍的位置,列出每個防火隊伍的人數、裝備、聯系方式等信息;
6、防火物資:防火用的車輛、滅火設備等詳細信息;
7、醫療隊伍、后勤保障人員等信息;
8、危險源:周邊需要重點注意的危險源信息;
9、其它信息:居民區、學校、重點保護文物、名木古樹等信息。
圖4-6 周邊資源疊加示意圖
圖4-7周邊資源顯示圖
輔助決策分析
提供林火發生點周邊的地形地貌、森林資源、防火設施、防火隊伍等基礎數據,在圖上動態展現,結合圖上標繪行進路線、撲救路線、隔離帶開挖位置、危險源、重點防護區等信息,系統將所有的因子按照分類分級提供給決策者,供領導進行決策。
周邊資源分析
火場周邊一定半徑范圍內的資源信息查詢統計和圖上展現,軟件可實現半徑1-10公里內資源分析。查詢居民可讓該點負責人查看處置火情,水源和設施主要起輔助決策支撐的作用。
圖4-8周邊資源分析
最優路徑分析
提供地圖上任意點直接的最優路徑分析,分析結果直接展現在地圖上。
圖4-9 最優路徑分析
林火識別接口
提供軟件接口,結合前端硬件,利用視頻分析技術,對高清遠距視頻信號進行分析,根據煙、火的光譜特征判斷是否發生火災。一旦發現疑似火情,立即觸發報警。
現場視頻接入
接入各種監測設備,可見光設備、熱成像設備,并在電子地圖上直觀展現監控設備的分布,通過不同的圖標展現監控點的開啟關閉等狀態。
日常管理
值班管理
可設置每天的值班人員,界面設計成日歷形式展示值班安排表。
人員管理
人員管理:提供人員基礎信息、聯系電話等信息的錄入和查詢;并實現工作人員的權限分配。
防火設備、設施管理
轄區內防火設備設施的管理,包括瞭望塔、水庫水池、物資倉庫、物資設備等的錄入與查詢,并可在地圖上直觀展現。
4.2.4 三維電子沙盤功能
三維地圖的檢索
系統提供多種三維地圖檢索方式,例如經緯度查詢、地名查詢、居民點查詢、山峰查詢、小班查詢、撲火資源空間檢索、圖層查詢、緩沖區分析查詢等,方便地圖的管理及查詢。用戶可以指定所要檢索的圖種/圖層,查詢結果自動調整為適合的比例尺顯示。
地圖功能
1) 三維放大/縮小/漫游/全圖
2) 模型翻滾/旋轉
地圖信息查詢
l 點擊查看
針對所有可見矢量圖層,查看制定位置的屬性信息。
l 區域查詢
系統提供選擇區域的方式(矩形),顯示選擇區域內的要素屬性信息。
二維、三維地圖同步
在進行二維操作的時候,三維窗口也會隨之變化;在進行三維分析的時候,在二維窗口上也會體現出三維分析的結果,從而實現二維、三維地圖同步。我公司提供的二三維系統不僅實現了顯示同步,數據也實現了同步,在三維或二維系統上進行標注,在對應系統上同樣可以自動標注。
觀察點選擇
可以人員、車輛及飛機為觀察點,以各自的視角和速度定義三維場景的漫游方式。
漫游調控
可以分別通過鼠標和鍵盤對三維場景漫游的速度、高度、方向、視角等進行調控,保證最佳的顯示效果。
預置漫游路線
可提前制作漫游路線,在三維地圖上根據該路線進行場景漫游。
漫游路線的記錄與回放
可將漫游過程中的路線記錄下來,并通過回放功能進行場景漫游再現。
智能輔助與決策分析
三維系統中同樣提供了三維標繪、定位跟蹤等輔助與決策分析功能,功能與二維系統一致。
信息查詢
系統提供多種查詢方式,例如坐標查詢、行政區查詢、居民點查詢、小班查詢、山峰查詢、模糊查詢、地圖圖幅查詢等。
森林防火設施布局分析
利用GIS緩沖區分析功能并結合森林防火業務特點,完成森林防火設施布局的分析功能,發揮指揮調度子系統輔助決策的優勢。
了望臺等可視域、透視分析
系統通過對基礎地理數據和防火了望臺站數據等進行緩沖區分析,計算出盲區(了望臺不可見的山頭地塊)、定位區(可以利用不同了望臺定位的地塊)和不可定位區(只有一個了望臺可見)在需要建立或增設了望臺站的地區可以利用系統GIS功能設計觀察覆蓋面大,盲區小的了望臺分布方案。
防火隔離帶管理
l 防火隔離帶數據錄入
“防火隔離帶”指人工開設的用于阻隔林火的地帶。系統可將境內的隔離帶數據錄入到系統中,包括隔離帶開設的具體位置信息(坐標點集)、隔離帶屬性信息等。
l 防火隔離帶信息查詢
用戶可以按照隔離帶建設時間、建設單位名稱等條件查詢全省境內已建的隔離帶,并能夠在電子地圖上顯示出隔離帶。
生物防火林帶管理
l 生物防火林帶數據錄入
系統可將境內的生物防火林帶數據錄入到系統中,包括生物防火林帶的具體位置信息(坐標點集)、生物防火林帶屬性信息等。
l 生物防火林帶信息查詢
用戶可以按生物防火林帶建設時間、建設單位名稱等條件查詢全省境內已建的生物防火林帶,并能夠在電子地圖上顯示出生物防火林帶。
救火資源設施布局分析
利用緩沖分析,顯示預防撲救隊伍、撲救設施的分布狀況,對林火預防撲救的有效性進行分析。
緩沖分析的范圍可由用戶自己指定,緩沖范圍的單位也可由用戶設定,如:公里、米等。
空間信息量測
距離量算
距離量算根據二維和三維地圖的差異分別設計,在二維地圖上計算的是二維地圖上多點間的平面距離。
用戶首先點擊距離量算工具,然后連續點擊地圖上所要量測的線段的兩個端點,即可在屏幕下方狀態條中看到距離量算結果。量算結果可以按公里、米等單位計算。二維量算如圖:
三維地圖上,是計算多點之間根據地形自動構成的曲線的距離,三維量算如圖示:
面積量算
面積量算也會根據二維地圖和三維的地圖特別,分別計算平面和覆蓋面的面積。
二維地圖的量算先勾繪要參與計算面積的地圖范圍,量算結果可以按平方公里、公頃、畝等單位計算。
三維地圖上的覆蓋面是根據繪制的面邊緣,以地形數據做參考,計算出曲面形狀,再疊加在地圖之上,形成地表曲面的結果量算。如下圖:
地理要素量算
地理要素量算是指對地圖上顯示的地理要素的量算,包括對線要素的距離量算和面要素的面積量算。如果可以計算一條道路的長度,也可以量算某個林班、某個小班的面積。
圖形元素量算
圖形元素量算是指量算地圖上繪制的圖形元素,如火場標繪的火場、防火隔離帶等。
火場蔓延分析預測是依據火場的自然、地理、資源分布及屬性、可燃物分布及屬性,和當時的天氣條件,模擬火災的發展、蔓延過程,預報出指定時間段火災蔓延的范圍和火勢情況,并在二維和三維地圖上顯示。
設置隔離帶
系統根據火點位置,利用緩沖分析,在地圖上標識火點周邊一定范圍內河流、道路、生物防火林帶等天然及人工隔離帶位置;同時根據林火蔓延趨勢分析結果,在地圖上標識出應開設隔離帶的位置,為林火的撲救指揮提供輔助決策。
危險設備設施分析
通過通視分析結合防火基礎數據,系統自動分析危險設備設施,并在地圖上標注出來。
撲救力量調度分析
火場布兵安排按照人員安全、有序、高效等原則進行,因此為本系統制定如下的布兵辦法:
1.撲火隊伍應有組織從火尾、火翼位置進入火場,嚴禁迎火頭進入,嚴禁從山谷及順風側坡火后下方、上山火的上方和翻越馬鞍型進入火場;嚴禁直接撲打高強度、地形復雜火頭;嚴防被火包圍;高山峽谷地區,嚴禁夜間滅火。
2.滅火或看守火場時,需離開火場,應有兩人以上,并攜帶通信和定位設備。
3.遇到地下火場,首先應探明其范圍,避免誤入將要塌陷的火坑。
4.夜間行動時,必須配備照明設備,人員應保持適當距離,防止火場中風倒木、陡坡上的活動石塊等傷人。
5.宿營地的選擇
必須選擇在火場逆風的火尾方向,要求朝陽、背風、有水源的寬敞地段,若有沙灘或村屯的位置最佳。
6.嚴禁進入的易傷亡地段
①即將發生或已發生上山火燒的山坡。
②前面有大火,后面是陡坡無退路。
③孤獨的山頭,火從四面燒來。
④急進地表火從兩山夾溝中的溝腹或溝口順風蔓延。
⑤馬鞍型山的山峪溝堵。
⑥三面環山的溝底。
⑦陡坡、亂石、灌叢雜草中,大火燒來行動不便的地段。
⑧大面積的草塘或向陽山坡地段。
根據上述布兵安排原則,指揮員、業務人員可在地圖上直接劃出布兵線,并根據每個單兵負責的長度估算劃出的布兵線兵力人數,指揮員據此判斷測算是否存在兵力缺口。
平臺巡護人員管理
實時位置
通過林區人員攜帶手機、GPS定位設備,實現定位跟蹤、巡護管理、數據采集及巡護打卡等功能。巡護人員的動態位置在三維地圖實時顯示,隨時掌握人員動態。
圖4-10 實時GPS位置
巡護軌跡
提供接入GPS定位設備、對講機GPS、手機等的定位信息接入,在三維地圖上實時顯示位置。
系統接口
1、系統提供接口,森林防火監測預警與三維軟件平臺可調用數據接口,實現實時定位跟蹤、軌跡回放等功能;
2、系統具有最長180天的歷史數據回放功能。
火情推送下發
在發生火災后,森林防火監測指揮中心可通過森林防火應急指揮系統將火情位置和信息下發到相應的護林員或者撲火隊員。
圖4-11 火情信息下發到護林員巡護管理系統
護林員的手機接收到森林防火預警指揮中心下發的信息后,可以查看火情的位置、視頻監控圖片、火場周邊環境等信息,并可對行進的路線進行導航,
圖4-12 護林員接的火情信息
圖4-13 護路徑導航
全三維地理信息
基礎地理信息系統平臺除支持常用的二維和三維GIS功能外,能支撐森林防火監測預警與應急管理三維軟件平臺,具體的平臺功能和性能如下:
平臺架構:平臺采用BS結構訪問,支持1000個用戶同時在線訪問地圖服務;支持面向服務的體系結構(SOA),以標準的Web Service方式提供GIS服務;具有可伸縮的體系結構,支持服務器集群部署,通過負載均衡,支持大量的Web并發訪問;提供GIS服務的創建和管理框架,可以很方便地創建和管理二維、三維地圖顯示服務,遠程空間數據庫訪問服務,網絡分析服務,地理定位服務,或自定義高級GIS分析服務等;支持多種GIS服務的疊加,即在一個Web應用中集成多種類型的GIS服務類型(如WMS,KML等); 支持發布地圖服務,并提供JavaScript API,通過API可以在Web上實現GIS應用。
平臺服務:提供海量多源空間數據管理,高效響應空間數據查詢請求;支持服務器端緩存技術,支持部分圖層的緩存,支持緩存地圖服務與非緩存地圖服務的疊加。服務端創建緩存瓦片,以提高瀏覽速度;平臺發布的三維地圖服務,支持通過多終端瀏覽器來顯示地圖;支持通過多種數據源參與構建三維地表,支持數據庫存儲的三維地表模型。
數據支撐能力:支持加載數字地形模型(DEM)、底圖或航片/衛星圖片,并能加載建筑、防火設備設施等的模型。數字地形模型和衛星圖片支持主流廠商的格式導入進行轉換,常見的格式包括tif、arcgis切片、google切片等;支持矢量柵格數據轉換。支持通過3Dmax、sketchup等3D模型工具創作的3D模型的導入。平臺能支撐省級區劃、道路、水源等基礎數據的加載。平臺能加載小班等矢量數據,可同時加載全區范圍的所有小班矢量數據。
圖4-14全三維地形效果圖
圖4-15 矢量數據疊加示意圖
4.2 護林員巡護管理系統
護林員巡護管理系統安裝在護林員的手機上,能夠滿足日常打卡、森林防火巡護、數據采集、音視頻調度的綜合系統。
4.3.1 考勤打卡
護林員可使用護林員巡護管理系統進行上下班打卡,將考勤信息上傳至管理服務器,預警監測指揮中心管理用戶可使用考勤管理功能,進行護林員的考勤查詢和統計管理功能。
護林人員每天的巡護軌跡和實時位置在通過系統上傳到森林防火指揮中心,直觀準確的掌握護林員每天的工作情況。
圖4-16 手機端考勤打卡功能
4.3.2 巡護信息上報
發現火情、毀壞林地、病蟲害、偷獵等情況,可通過系統及時上報,上報信息包括現場圖片和精確位置坐標。
圖4-14巡護信息上報
4.3.3 數據采集
圖4-15 森林防火數據采集
森林防火巡護林采集
(1)拍照:能選擇 本地照片和拍攝。
(2)類型選擇:主要在巡護的時候對等類別進行拍照,點擊拍照后進入二次選擇頁面,直接選擇類別后進行拍照。這樣便于后臺獲取圖片后就直接分類、分層處理。
(3)路線采集:開啟軌跡記錄后,能進行行進路線的采集,可以選擇采集類型,以便后臺處理。
(4)實時定位功能:實時進行定位并發送,要處理在同一個點不斷記錄的問題,避免產生大量重復數據。
4.3.4 云臺視頻查看
可以通過手機實時查看監控畫面,并且支持對攝像頭角度進行調整。
圖4-16 手機查看防火視頻監控圖像
4.3.5 報警信息查看
可以在手機上看到轄區內相關報警信息,便于及時掌握火警情況,第一時間查看并處置報警信息。
4.3.6 視頻呼叫
可以在手機上呼叫森林防火指揮中心或通訊錄中的相關人員,也可以接收森林防火指揮中心的呼叫,進行視頻對講,便于森林防火指揮中心及時掌握現場情況并進行合理調度。
圖4-17 手機音視頻調度