韓久同

（安徽林業(yè)職業(yè)技術學院，合肥 230031）

森林火災是森林的主要災害之一，森林火災不僅嚴重毀壞森林資源，造成巨大經(jīng)濟損失，而且會造成生態(tài)系統(tǒng)失衡和災區(qū)及周邊地區(qū)環(huán)境的嚴重污染，森林防火工作在全球范圍內(nèi)都是一個難題。隨著林業(yè)信息標準化的制定，為打造全新的森林防火工作管理模式提供了良好的條件。大蜀山森林公園采用信息技術，通過規(guī)范標準實現(xiàn)信息整合與共享，進而打造貼合實戰(zhàn)要求的森林防火可視化信息操控系統(tǒng)平臺[1]。

大蜀山國家森林公園作為國家級森林公園，已被劃分為森林火災高風險區(qū)，也是合肥市公共安全十大隱患單位。2012 年，合肥市政府又將西擴景區(qū)360 hm2景觀林納入該公園統(tǒng)一管理，使得大蜀山國家森林公園森林防火及安全工作范圍進一步加大，任務更重。目前，來該地休閑、健身的市民及游客日益增加。據(jù)統(tǒng)計，2018 年接待游客逾600 萬人次，尤其在森林防火期（春節(jié)及清明節(jié)），大量的市民及游客聚集景區(qū)，給景區(qū)防火工作造成了極大的風險隱患。

1 森林防火信息化建設的可行性

1.1 市民認同，政府支持

目前，大蜀山國家森林公園的森林防火、公共安全等管理工作均為人工直接管理，信息化程度低，管理任務重，難度大。尤其是每年防火緊要期，全員參與公園的森林防火、公共安全工作。公園實施的各項防火措施得到了市民高度認同，同時也受到了政府的支持。

1.2 周邊市政設施齊全，天網(wǎng)系統(tǒng)完善

隨著城市化進程的加快，“大湖名城創(chuàng)新高地”戰(zhàn)略的推進，大蜀山國家森林公園已成為合肥市標志性景點，周邊市政設施齊全，環(huán)公園周邊天網(wǎng)布局完善，建立景區(qū)的信息化系統(tǒng)容易操作，相對便捷。

1.3 森林防火形勢嚴峻

大蜀山國家森林公園為開放式、公益性的森林公園，入園方式隨意，人為火源難以控制。年均600萬人次以上游客量給公園森林防火造成巨大壓力。

公園現(xiàn)有的火災防范管理主要依靠人工監(jiān)測巡查。針對當前游客井噴式增長，現(xiàn)有的管理手段很難適應新的復雜局面，亟需實施新的技術與管理手段來提升管理水平與效率。為保護好公園現(xiàn)有的森林資源安全，確保不發(fā)生森林火災，實施大蜀山森林防火信息化建設勢在必行。

2 森林防火信息化建設的目標

通過信息化的建設，全面提升大蜀山國家森林公園的森林防火水平，促進森林防火工作的科學化、法制化、規(guī)范化、標準化、信息化和專業(yè)化，做到森林防火與防火教育有機統(tǒng)一，實現(xiàn)安防水平邁上一個新臺階。實現(xiàn)對園內(nèi)森林防火的有效監(jiān)控，保證林火監(jiān)測無死角；建立火災實時報警系統(tǒng)與應急處置系統(tǒng)，確保森林防火指揮和通信通暢；建立有效的森林防火的指揮調(diào)度體系與輔助決策體系。

2.1 建立林火可視化信息平臺系統(tǒng)

以業(yè)務應用為核心，建立、改進完善大蜀山國家森林公園森林防火可視化信息平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)公園管理處與各部門之間的信息交流及數(shù)據(jù)共享，進行信息統(tǒng)計、預測預報，實時、準確、全面地完成信息交流與發(fā)布。通過系統(tǒng)的異構(gòu)整合，以地理信息系統(tǒng)為統(tǒng)一操作界面，實現(xiàn)林火監(jiān)測、護林員管理、調(diào)度指揮等不同信息系統(tǒng)在統(tǒng)一平臺上的一體化整合應用。平臺系統(tǒng)基于觸控操作的可視化體驗，可大大減輕操作人員面對多系統(tǒng)操作的難度和復雜度。

2.2 建立護林員管理系統(tǒng)

以“日常巡護，防火應急”為目標，開發(fā)護林員管理系統(tǒng)。在日常管理過程中，系統(tǒng)以巡護林為主要任務，記錄護林員的日常巡護任務。發(fā)生森林火災時，主要任務則變更為配合撲火隊伍與前線指揮的需要，采集和上報火場實時信息，便于實現(xiàn)聯(lián)動指揮。

2.3 建立自動識別與護林員系統(tǒng)一體化的前線感知系統(tǒng)

通過林火監(jiān)測建設，與護林員系統(tǒng)一同構(gòu)建前線感知體系，以平戰(zhàn)結(jié)合的原則，實現(xiàn)林火監(jiān)測的自動識別、報警定位、火情推送；并對主要進山道路及路口的入園游客人數(shù)進行監(jiān)控，通過信息亭即時發(fā)布警示信息。

2.4 建立標準化指揮中心及通訊系統(tǒng)

建設森林防火指揮中心，配套建設相應的通信網(wǎng)絡、標準化的指揮中心與機房設施，為信息化管理與應急調(diào)度提供有力支撐。

2.5 建立公眾信息服務與發(fā)布系統(tǒng)

開發(fā)公眾信息服務與發(fā)布系統(tǒng)，創(chuàng)新信息服務模式，實現(xiàn)信息化管理與公眾信息交互，為后期生態(tài)保護，以及面向公眾的互聯(lián)網(wǎng)+應用服務提供服務。

3.摘要和關鍵詞：中英文摘要400字左右，采用敘述性文體和第三人稱寫法，闡述研究目的、方法、結(jié)果和結(jié)論，尤其要突出成果創(chuàng)新之處，不加評論。關鍵詞要反映文章的最主要內(nèi)容，每篇3～8個，中英文對照。

3 森林防火信息化建設系統(tǒng)需求分析

3.1 軟件需求

通過對大蜀山國家森林公園森林防火信息化現(xiàn)狀的調(diào)研，結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H需求，從業(yè)務上分析主要實現(xiàn)信息化的森林防火監(jiān)測與人員管理，即通過智能識別火情，有效管控火源，有效彌補人工巡防無法到達之處，將各類數(shù)據(jù)信息整合在統(tǒng)一的操控平臺上，實現(xiàn)可視化的信息查詢與應急處置；并為來此的游客提供生態(tài)保護、健康保健、應急疏散等信息服務[2]。

從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上分析主要實現(xiàn)五個過程的保障：前端感知數(shù)據(jù)采集、智能分析及實時報警、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)共享應用和護林員日常管理的數(shù)據(jù)支撐。

從功能上分析主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建庫。以數(shù)據(jù)庫為基礎實現(xiàn)GIS 平臺的架構(gòu)，并以此構(gòu)建森林防火及其他業(yè)務應用系統(tǒng)；GIS 平臺的建設不僅要滿足森林防火指揮系統(tǒng)的需要，更要為“數(shù)字大蜀山”的建設提供統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)基礎，實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一展示，達到一體化的數(shù)據(jù)管理。

災前的火情感知，不僅需要關注“火”的態(tài)勢，也要關注“人”的行為。利用先進的技術手段及時獲得火情信息的同時，也要加強流動人員的管理與監(jiān)控，防患于未然。

3.2 硬件需求

大蜀山國家森林公園森林防火信息化項目硬件包含：前端設備、網(wǎng)絡傳輸、機房及指揮中心建設三個部分組成。

前端設備：主要針對火源、火情、公共安全三個維度實時監(jiān)控，要求火情監(jiān)測無盲點，設置信息亭，服務于公眾。

網(wǎng)絡傳輸：前線感知系統(tǒng)通過運營商專網(wǎng)與指揮中心相連，前線感知系統(tǒng)須滿足合肥“天網(wǎng)工程”接入標準；信息亭通過運營商4G 網(wǎng)絡與指揮中心及信息發(fā)布終端相連；機房與外網(wǎng)連通，與合肥市林業(yè)和園林局對接林火監(jiān)測實時圖像，便于掌控全局。

4 森林防火信息化建設內(nèi)容

4.1 基于移動終端實現(xiàn)一體化的系統(tǒng)應用

信息系統(tǒng)的應用載體已經(jīng)不僅僅局限于電腦或筆記本，更多的智能終端可以承擔數(shù)據(jù)的接收與處理能力，這也為火場一線與指揮中心的數(shù)據(jù)交互，進而實現(xiàn)信息系統(tǒng)有效的支撐前線提供了條件。這種應用層級與架構(gòu)上的改變，也要求我們在系統(tǒng)設計上做出相應的改變：在數(shù)據(jù)集中且通信保障的前提下，將更多的分析、運算、數(shù)據(jù)處理、應用服務應用部署在指揮中心后端，構(gòu)建全局的信息門戶與應用服務的“云端”；針對個人或局部的應用，提供更加細小的“功能顆?！?，將其部署在手機、PDA（掌上電腦）、車載模塊等載體上，力求做到功能單一、有效、簡便[3]。

4.2 林火紅外智能識別

林火監(jiān)測系統(tǒng)具有直觀、信息量大、覆蓋范圍廣、實時性好的特點，在森林防火及安全防護監(jiān)管中都發(fā)揮著重要作用。

紅外智能識別系統(tǒng)通過紅外與可見光兩個不同波段對公園進行監(jiān)控，自動結(jié)合兩個波段監(jiān)控視頻，對現(xiàn)場火焰等火災報警信息進行智能分析，發(fā)出報警信號。同時，通過監(jiān)測圖像明確起火部位、火勢大小等情況。平臺聯(lián)動其他終端應用，信息傳達至相關人員。

紅外與可見光兩個不同波段監(jiān)控視頻在晴天、霧天、雨天、有無遮擋物等不同環(huán)境條件下，均可進行；同時結(jié)合林區(qū)實際情況，對林火識別算法進行優(yōu)化，進一步提高檢測識別準確率，排除誤報。

4.3 信息技術與裝備結(jié)合

眾所周知，森林火災大部分是由人為因素造成。在開展森林防火工作時，對于人群的管控至關重要。在系統(tǒng)設計時，一方面要對游人的行為實施監(jiān)控管理，另一方面要加強對巡山護林工作人員的管理。森林防火視頻監(jiān)控的設計、分布不僅要考慮森林火災的形態(tài)特點，同時要考慮到人群活動與行為。視頻紅外智能識別技術，不僅能識別報警煙火信息，也能對景區(qū)特定區(qū)域進出人員進行數(shù)量統(tǒng)計。針對人流較多的道路和寺廟周邊等區(qū)域，實施紅外智能識別，便于指揮中心實時掌握火情，結(jié)合為護林人員配備的護林員管理終端，實現(xiàn)森林防火信息化管理[4]。