地理信息系统(GIS系统)属于信息技术范畴,是一种应用前景广阔的高新技术。狭义上GIS地理信息系统是一个具有多种功能的计算机软件系统,是建立在统一地理坐标基础上利用地学模型分析空间数据,对地理环境与自然资源的信息进行管理的空间信息系统。利用GIS可以对环境与资源的动态变化进行预测、预报,从而实现为工农业生产、国民经济建设和军事等部门服务的目的。而广义上也同样包括描述地理信息系统的地球表面空间分布事物的地理数据,包括属性数据和空间数据、管理与分析地理数据的软件,如基于矢量的地理信息系统和基于栅格的地理信息系统。输入、存储、处理和输出地理信息数据的硬件,如工作站、各类微型计算机、数字化仪、扫描仪等,使用地理信息系统的机构和人。
用传统的手段来管理和展现森林资源信息并以此来指导林业生产已日益暴露其严重的弊端。因此,采用GIS系统新技术使特定区域内林业经营管理进入到数字化、集成化、智能化、网络化已成为必然趋势,能够为林业的可持续发展提供技术支撑,为林业现代化建设提供新的管理手段。
随着现代信息技术的迅猛发展,GIS地理信息系统在林业上发挥着越来越重要的作用,GIS在森林资源信息管理、森林经营优化决策、林业专题图的编制、自然保护区管理和森林公园规划、森林防火、森林病虫害防治等方面的应用呈现了其重要性及其广阔的前景。
森林防火热成像热点检测报警软件与林业防火监控GIS管理平台对接,实现“眼睛”与“大脑”的结合,既能够充分利用现场视频监视的信息源,又能够有效地提升林业防火的应急指挥效率和林业防火业务综合管理水平;林业防火监控二维平面和三维立体管理实现“平面”与“立体”相结合;林业防火日常预警和防火应急指挥管理实现“战时”与“平时”相结合;安全有效的集中处理与方便快捷的网络化应用相结合;真正实现区县级/市级或市级/省级两级应急指挥联动要求。
因GIS软件系统具有强大的空间数据管理功能和空间数据综合分析功能,目前已渗透于各行各业,包括应用于环境模型建立、城市土地规划与管理、森林资源清查、灾害的监测、采伐规划与林业决策及GIS支持下的森林经营方案的编制等,通过GIS软件编辑可以实现以下决策功能:
1、林火蔓延模拟:该模块通过林火燃烧模型来实现对火场燃烧趋势的预测。依据火场的自然、地理、地形、资源分布及属性、可燃物分布及属性,和当时的天气条件,以可视化技术动态模拟火灾的发展、蔓延过程,得到动态变化的火场蔓延模拟的结果边界图形,形成系统的林区火行为预测预报模型库,再根据林火行为模拟结果,制作火场发展形势图提交防火部门。
2、佳扑火路径分析:森林火灾发生后,防火资源的调配工作非常重要,扑火队伍的及时选派、佳的行进路线的确定是扑火的关键。该模块根据火场当前状况或蔓延模拟情况,火场周围地区的道路交通情况以及火源附近扑火队伍的分布情况,提出佳的扑救方案,指出扑火队伍的佳行径线路,辅助扑火部门制定终的扑救方案。该功能可以在地图上标绘出各种规定的点状标号、线状标号、文字标签、图片标签和代字等森林防火标号。并提供以下编辑方式:拖拉、移动、旋转、缩放、线状标号控制点方式调整;提供多种线型、线宽、前景色、背景色、填充色、衬色、透明符号效果;提供剪切、复制、删除、粘贴、恢复等手段。
3、火灾损失计算:该模块为用户提供森林火灾损失计算的功能,与资源分布图结合,求取过火面积、各类林地的分类统计,求取林火的综合损失,通过损失评估,可以了解森林损失的总面积以及按林木类型分类统计的损失面积,为林业部门清理火烧迹地、制定和实施更新等各种恢复森林资源的措施提供决策依据。
若将地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、现代通讯技术、计算机网络技术、多媒体存储技术、实时监控设备和显示控制设备等高新技术产品于一体,便构成了“森林防火指挥决策系统”,具有数据输入、空间数据管理、属性数据库联结、空间查询与分析、图形输出、专题图制作等功能,能够提高森林火灾扑火指挥的科学技术水平,达到火灾快速定位、快速部署指挥、快速汇报和管理方便、准确、直观的要求,为火灾发生后对森林资源的保护提供智力支持。
产品名称 森林防火GIS平台 采用ArcGIS 电子地图 1:10000带10米等高线地图 卫星影像 高分辨率卫星影像 2D/3D制作 本地数据制作处理 消防专题数据 包括消防栓、消除池、消防辖区等消防图层采集、制作 地图基础功能(基础功能) 二维地图基础功能包含放大、缩小、漫游、地图量算、地图定位、信息查询、地图输出、地图打印等功能。支持按图层分层的方式显示林区全景、局部场景、林木分布、学校分布、警力分布、宾馆、餐饮、等高数据、林区防火设施、防火队、林区道路、水源等地理信息,也可同时打开多个地图文件。支持通过地图编辑工具对相关的图层进行编辑、修改和补充。 信息查询 支持化危品查询,救援力量查询,地图层相关道路、水源、学校事业单位及营业单位等信息实时查询 火灾定位 利用火灾监测信息、GPS定位信息以及群众报警信息等,实现火灾现场的快速定位。实现火灾定位后自动周边分析(分析内容根据勾选数据层自动显示,为火情提供周边分析实时引导,为疏导、警戒、设置警戒带和调用警力资源进行火灾人员疏导隔离提供直观信息显示) 路径分析(基础功能) 系统综合GIS的网络分析功能和定位、轨迹显示功能,可以选择佳路径,引导车辆及扑火队员在短时间内抵达火源地。 态势标绘 在二维地图功能的基础上实现标绘功能,用于制作各种防火业务图。业务图种类包括:扑火力量分布图、防火设施设备资源图、火场态势图、警力分布、当前风向、火险等级预报图、火险区划、隔离带标示、警戒带标示、疏导区、救援区等,防火业务信息的种类可以有管理员进行增加和修改。 火灾分析 利用森林资源数据和林业基础设施等信息,对火灾受害地区进行灾后分析,计算火灾的过火面积和过火林地面积,分析各种林地、林木的损失面积、各类林业基础设施的损坏情况等,实现火灾直接损失情况的快速评估。 扑救指挥 依据火场的自然、地理、地形、资源分布及属性、可燃物分布及属性,和当时的天气条件,模拟火灾的发展、蔓延过程,预报出时间段火灾蔓延的范围和火势情况。 扑火队跟踪指挥 利用我国自主研发的北斗双星定位设备或者带有GPS模块的超短波对讲设备,可对扑火队伍和车辆等进行实时定位跟踪,并根据扑火队和车辆行进的位置,及时作出指挥部署和调度,在森林火灾的扑救指挥过程中,使指挥中心对前方扑火队和车辆位置做到及时掌控。同时,利用上述定位设备,还可以沿火场周边行进,对火场范围进行圈定,然后将数据传回指挥中心,指挥中心通过地理信息系统火灾分析功能,可对该火灾进行损失评估等操作。 资源管理 管理扑火物资、扑火队伍、扑火车辆、水资源等深林防火主题相关的资源数据。 火险预报 结合气象因子、防火季节、地理信息等对不同地理片区进行火险等级预警及火险预报。 林火定位 火点实时显示是指在收到前端烟火自动识别子系统传送过来的预警信号后,在地图中及时标注出预警火点,同时以发出报警提醒值班人员,报警提醒可用火点闪烁火焰图标与声音相结合的方式。 报警联动 前端监测系统监测到疑似火灾信息后,系统通过短信管理将包含火点GIS定位报警信息自动发送到用户手机上,及时通知和提醒值班人员。 火情推演 根据火险等级预报和火行为分析模型,结合当前火点的位置、风力、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演计算火灾在N个小时内火蔓延的方向、面积、速度、强度以及直接侵害的区域。 预案管理 根据火情推演分析、周边保护对象分析、周边扑火资源分析结果,结合不同火点的不同扑火预案流程,分析扑火线路、在地图中标注行进轨迹,动态生成有针对性的扑火方案 辅助决策 根据火情推演分析,分等级动态显示火情周边保护对象、扑火资源等信息 应急指挥 根据火情在地图中的推演、评估分析,结合电子白板,实时对车辆、人员进行指挥调度,实时视频监控火情发展态势。 灾后评估 指针对林火后进行损失评估及档案整理,灾情损失评估对象包括: 化危品查询 2000多种化危品查询、浏览。 指挥调度 可通过3G网络,向现场发送作战指令,接受现场信息
1)根据林相图计算出森林资源损失;
2)计算过火范围内有哪些保护对象,根据保护对象的估计价值计算保护对象的损失。