馬鴻偉

(國(guó)家林業(yè)和草原局華東調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310000)

應(yīng)急管理改革發(fā)展正處于重大戰(zhàn)略機(jī)遇期，加快推進(jìn)新時(shí)期森林草原防滅火信息化建設(shè)，依托應(yīng)急管理信息網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算平臺(tái)，充分利用新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的森林草原防滅火業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行梳理和整合，統(tǒng)一相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)范、梳理信息報(bào)送及處理流程、整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用，對(duì)推進(jìn)信息技術(shù)與森林草原防滅火業(yè)務(wù)深度融合具有重要作用[1-4]。

積極推進(jìn)自然災(zāi)害防治體系和防治能力現(xiàn)代化的跨越式發(fā)展，能夠有效提升應(yīng)急管理信息化水平[5-6]，利用信息化提高風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急指揮保障、智能決策支持、公眾自救互救和輿情引導(dǎo)等應(yīng)急管理基本能力，以信息化推進(jìn)應(yīng)急管理現(xiàn)代化，助推網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)[7-10]。

針對(duì)目前我國(guó)森林草原防滅火的實(shí)際情況，提出新時(shí)期森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)建設(shè)思路，通過(guò)補(bǔ)充完善森林、草原資源數(shù)據(jù)和防滅火專題數(shù)據(jù)，整合優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)，打通各系統(tǒng)之間的信息交互通道，達(dá)成權(quán)限控制、業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)和數(shù)據(jù)共享，構(gòu)建具有科學(xué)化、系統(tǒng)化、智能化特征的現(xiàn)代森林草原防滅火應(yīng)急管理體系，不斷提高森林草原火險(xiǎn)預(yù)警、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、輿情監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)急指揮輔助決策等能力。本研究可為進(jìn)一步提升森林草原防滅火信息化水平，提供縱橫貫通的數(shù)據(jù)服務(wù)和技術(shù)支撐。

1 需求分析

以習(xí)近平新時(shí)期中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，貫徹落實(shí)黨的十九大和二中、三中、四中全會(huì)精神，以保護(hù)森林草原安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全為總體目標(biāo)，以現(xiàn)有信息建設(shè)為基礎(chǔ)，以減少森林草原火災(zāi)損失為導(dǎo)向，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，立足當(dāng)前，重在應(yīng)用，充分利用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)建設(shè)成果，切實(shí)守衛(wèi)“綠水青山”。

貫徹“預(yù)防為主、積極消滅”的森林草原防火方針，堅(jiān)持“科學(xué)、先進(jìn)、實(shí)用、節(jié)儉”的設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn) “早預(yù)報(bào)、早發(fā)現(xiàn)、早撲救”和“打早、打小、打了”的目標(biāo)，積極建立森林草原防火現(xiàn)代化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、科學(xué)化的綜合防范指揮體系，搭建森林草原防火數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不斷提高防火、防護(hù)的整體綜合能力和水平，保障森林草原資源安全，促進(jìn)并推動(dòng)林業(yè)持續(xù)、快速和健康發(fā)展。著眼于整體的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)的模塊化、設(shè)計(jì)的人性化和設(shè)備的現(xiàn)代化。

1.1 信息資源和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

信息資源和數(shù)據(jù)是整個(gè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有擁有良好數(shù)據(jù)支撐的系統(tǒng)，才能真正滿足防滅火實(shí)戰(zhàn)的需求。包括“基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、森林草原資源空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)、預(yù)案庫(kù)、救援隊(duì)伍庫(kù)、救援物資庫(kù)、專家?guī)?、法?guī)庫(kù)、森林火災(zāi)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、案例庫(kù)和文檔庫(kù)”等數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2 森林草原防滅火輔助決策指揮系統(tǒng)

在應(yīng)用中促進(jìn)森林草原防滅火指揮工作不斷完善，結(jié)合現(xiàn)有森林草原防滅火指揮業(yè)務(wù)的流程，建設(shè)包含森林草原防滅火相關(guān)專題數(shù)據(jù)查詢、GIS空間分析、作戰(zhàn)指揮繪圖、應(yīng)急預(yù)案知識(shí)庫(kù)、輔助決策分析等功能的輔助決策指揮系統(tǒng)。

1.3 森林草原防滅火實(shí)時(shí)展示與分析系統(tǒng)

森林草原火災(zāi)的應(yīng)急指揮工作需要實(shí)時(shí)顯示清晰的電子地圖、火情現(xiàn)狀、信息通訊等數(shù)據(jù)，建設(shè)必要的終端系統(tǒng)和提供數(shù)據(jù)輸出能力，這些都是整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的必要組成部分。

2 平臺(tái)目標(biāo)

推動(dòng)全國(guó)森林草原防滅火融合化、便捷化、信息化，積極整合現(xiàn)有各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，梳理業(yè)務(wù)流程，設(shè)計(jì)完善系統(tǒng)功能；完善數(shù)據(jù)采集、整合和治理工作，為下一步深入的大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐；進(jìn)一步對(duì)接現(xiàn)有整體網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)中心建設(shè)思路和體系，逐步融入，最終成為整個(gè)應(yīng)急管理信息體系的一部分。

2.1 強(qiáng)化提升軟硬件支撐體系

根據(jù)《應(yīng)急管理信息化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃框架(2018-2022年)》的要求，結(jié)合森林草原防滅火信息化建設(shè)現(xiàn)狀，建設(shè)集“可視化指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸、信息存儲(chǔ)”為一體的軟硬件支撐系統(tǒng)，提升全方位獲取、全網(wǎng)絡(luò)匯聚、全維度整合數(shù)據(jù)資源的能力。

2.2 充實(shí)完善數(shù)據(jù)支撐體系

實(shí)施森林、草原資源數(shù)據(jù)和防滅火專題數(shù)據(jù)的采集、整合和治理，進(jìn)一步充實(shí)完善森林草原防滅火相關(guān)專題數(shù)據(jù)。構(gòu)建數(shù)據(jù)規(guī)范、結(jié)構(gòu)完整、覆蓋全面的森林草原防滅火專題數(shù)據(jù)集，為綜合指揮平臺(tái)提供全方位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

2.3 整合建設(shè)森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)

以新時(shí)期森林草原防滅火業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，構(gòu)建“統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)洹⒎磻?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合”的森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)，促進(jìn)系統(tǒng)集成、信息共享和資源整合，加強(qiáng)與公安、林草、氣象等相關(guān)部門的業(yè)務(wù)協(xié)同，提升監(jiān)測(cè)預(yù)警和指揮調(diào)度水平，為“縱向貫通、橫向互連”的智能化、一體化綜合指揮體系提供平臺(tái)支撐。

3 資源現(xiàn)狀分析

目前已建設(shè)“森林防火業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)”“森林草原防滅火信息指揮系統(tǒng)”“森林火險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)”“林火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”“森林火災(zāi)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)”，但目前各系統(tǒng)并未融合草原防滅火相關(guān)業(yè)務(wù)。

3.1 森林防火業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)

系統(tǒng)采用天地圖服務(wù)，形成一個(gè)集火災(zāi)監(jiān)測(cè)、熱點(diǎn)發(fā)布、火情信息和火災(zāi)檔案等多功能于一體的森林防火信息共享系統(tǒng)。主要包含火災(zāi)情況、監(jiān)測(cè)圖像、輿情監(jiān)測(cè)、內(nèi)部郵箱、通告管理、業(yè)務(wù)短信、文獻(xiàn)管理、典型案例、火災(zāi)檔案、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、林火119等。

3.2 森林草原防滅火信息指揮系統(tǒng)

主要用于森林草原防滅火信息的綜合管理，全國(guó)森林防火專題數(shù)據(jù)采集，全國(guó)森林防火相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的集中管理，全國(guó)撲火隊(duì)伍數(shù)據(jù)管理。提供南北航站飛機(jī)部署情況，主要包括飛行駐防航站、飛行任務(wù)、定檢信息和飛機(jī)可用狀態(tài)等情況。

3.3 全國(guó)森林火險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)

主要通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算、模擬，最終以圖形方式顯示全國(guó)森林火險(xiǎn)氣象等級(jí)和森林火險(xiǎn)等級(jí)的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)信息。依據(jù)實(shí)況圖、預(yù)報(bào)圖，自動(dòng)分析形成規(guī)范化文字的森林火險(xiǎn)實(shí)況監(jiān)測(cè)報(bào)告、火險(xiǎn)預(yù)報(bào)。

3.4 林火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

主要用于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)接收、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)判讀、輔助預(yù)警中心及各監(jiān)測(cè)分中心，進(jìn)行人工處理，生成熱點(diǎn)報(bào)告。

3.5 全國(guó)森林火災(zāi)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

主要以“統(tǒng)一直報(bào)、分級(jí)授權(quán)”為手段，構(gòu)建全國(guó)森林防火報(bào)表統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，用于森林防火統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集、處理與分析。建立全國(guó)森林火災(zāi)檔案采集標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)全國(guó)森林火災(zāi)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)，將現(xiàn)有火災(zāi)數(shù)據(jù)采集方式由按月匯總采集方式升級(jí)為逐起火災(zāi)采集，即時(shí)獲取火災(zāi)日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3.6 全國(guó)森林火險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)

根據(jù)數(shù)據(jù)的用途不同，數(shù)據(jù)主要包含三個(gè)方面：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、氣象信息數(shù)據(jù)、森林草原防滅火專題信息數(shù)據(jù)。

3.6.1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)

空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要是指國(guó)家測(cè)繪部門發(fā)布的各比例尺空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有1∶400萬(wàn)全國(guó)地理信息數(shù)據(jù)、1∶10萬(wàn)全國(guó)交通圖、1∶10萬(wàn)全國(guó)水系圖、1∶10萬(wàn)全國(guó)土地利用圖、2000年以來(lái)的全國(guó)ETM圖像數(shù)據(jù)。

3.6.2 氣象信息數(shù)據(jù)

氣象歷史信息：全國(guó)聯(lián)網(wǎng)氣象站的實(shí)況觀測(cè)數(shù)據(jù)。

3.6.3 森林草原防滅火專題信息數(shù)據(jù)

森林草原火災(zāi)信息：全國(guó)重大森林草原火災(zāi)案例、各省區(qū)市的森林草原火災(zāi)檔案，全國(guó)森林草原資源信息、森林草原可燃物分布信息、物候信息、野外火源信息、森林草原防滅火基礎(chǔ)設(shè)施信息等。

3.7 全國(guó)森林草原火災(zāi)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)包含按時(shí)間、地區(qū)、火災(zāi)類型、報(bào)表類型，從2000年至2019的各類森林草原火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

4 平臺(tái)設(shè)計(jì)

森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，以森林草原防滅火工作業(yè)務(wù)需求和相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為四個(gè)層級(jí)和兩個(gè)體系，分別是感知終端層、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層、信息資源層、業(yè)務(wù)平臺(tái)層，安全保障體系和政策標(biāo)準(zhǔn)體系。

建設(shè)思路是以計(jì)算機(jī)軟硬件、感知終端與網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施為依托，安全保護(hù)體系及運(yùn)行維護(hù)與管理為保障，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系為依據(jù)，森林草原防滅火專題數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)為核心，建設(shè)以信息管理、共享和森林草原防滅火業(yè)務(wù)服務(wù)為目標(biāo)的應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)。森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)總體框架如圖1所示。

4.1 感知終端層

感知終端層主要是利用3S及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、多媒體視頻技術(shù)建立感應(yīng)層，實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)森林火險(xiǎn)、火情的全面感知、深度感知。感知終端包括各種聲光電熱傳感器、圖像及視頻采集終端、北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航終端等智能終端。感知終端分布于全國(guó)各相關(guān)行業(yè)布設(shè)的各種監(jiān)測(cè)場(chǎng)，感知范圍包括：各級(jí)防火體系的視頻監(jiān)控；氣象衛(wèi)星熱點(diǎn)和遙感監(jiān)測(cè)雷電監(jiān)控；地表、地質(zhì)、天氣、土壤等森林草原環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

4.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層

網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層是森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)建設(shè)的基本條件，基于應(yīng)急管理部門統(tǒng)一規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)部署。傳感器信息傳輸，主要依托運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)絡(luò)，用于傳輸各種感知終端采集到的數(shù)據(jù)。終端包括各種聲光電熱傳感器、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)、圖像及視頻采集終端、北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航終端等。

4.3 信息資源層

信息資源層是森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)的信息倉(cāng)庫(kù)，為森林草原防滅火指揮和管理的高效運(yùn)營(yíng)提供豐富的數(shù)據(jù)源，全面支撐預(yù)測(cè)預(yù)警、指揮撲救、日常管理的各項(xiàng)應(yīng)用。建立信息資源層可以加強(qiáng)全國(guó)森林草原防滅火信息資源的管理和利用，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享和整合，支持信息資源的交換。信息資源層主要由公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、林草資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、防火專題數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成。

圖1 森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)總體框架

4.4 業(yè)務(wù)平臺(tái)層

業(yè)務(wù)平臺(tái)層是森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)科學(xué)、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(C/S)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)(B/S)組成，實(shí)現(xiàn)目前功能相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)系統(tǒng)有效集成，實(shí)現(xiàn)安全的信息資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，為防滅火綜合管理和指揮提供科學(xué)、智能、協(xié)同的統(tǒng)一支撐體系。其中，森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)包括數(shù)據(jù)管理、預(yù)測(cè)預(yù)警、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、指揮調(diào)度、共享交換、運(yùn)維支撐等功能，可以為各級(jí)應(yīng)急管理和森林草原防火部門業(yè)務(wù)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

4.5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的重要支撐保障體系，具體包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)之間相互協(xié)調(diào)、緊密聯(lián)系、相互支持，以防滅火綜合指揮建設(shè)需求為主導(dǎo)，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要為信息資源共享和服務(wù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)等工作提供技術(shù)準(zhǔn)則，為信息化項(xiàng)目建設(shè)、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)等工作提供政策法規(guī)依據(jù)。

4.6 安全保障體系

安全保障體系是森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的重要保障。安全保障體系包括物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、制度保障等方面的內(nèi)容。主要是通過(guò)安全設(shè)施建設(shè)、數(shù)字證書、授權(quán)管理、數(shù)據(jù)保密、防火墻、安全審計(jì)、病毒防殺、口令保護(hù)、信息加密等安全防護(hù)措施保障信息化成果，通過(guò)建立信息化組織機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)、健全運(yùn)行機(jī)制等辦法加強(qiáng)組織保障。

5 結(jié)論

森林草原防滅火綜合指揮平臺(tái)建設(shè)，可明顯提升監(jiān)測(cè)預(yù)警、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、監(jiān)督管理、政務(wù)管理等業(yè)務(wù)水平，對(duì)森林草原火災(zāi)事前、事發(fā)、事中、事后全過(guò)程應(yīng)急處置進(jìn)行有力支撐。隨著形成覆蓋各部門、橫向信息暢通、上下信息貫通、火情動(dòng)態(tài)明了、防撲火指揮順暢的森林草原防滅火綜合信息化體系，能夠更好地促進(jìn)各部門之間的協(xié)同配合，確保森林草原火情處置更及時(shí)、快捷、高效。必將極大地提升森林草原火災(zāi)預(yù)警水平和重特大森林草原火災(zāi)等緊急突發(fā)事件的指揮調(diào)度能力，大大減少因森林草原火災(zāi)所帶來(lái)的直接與間接經(jīng)濟(jì)損失，在產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也將發(fā)揮重大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。