数字化监控预警系统在森林防火中的应用

土建慧

[摘 要]数字化监控预警系统，即利用数字化技术实现森林的全方位监控，通过检测温度、湿度、火焰、烟雾浓度等数据，实时显示在监控终端屏幕中，实现森林防火的目的。本研究首先概述数字化监控预警系统内容，进而介绍数字化监控预警系统各个板块的功能在森林防火中的应用，目的是推动森林防火管理工作不断走向科学化。

[关键词]数字化;监控预警;森林防火

[中图分类号]S762 [文献标识码]A

森林火情监控在甘肃省森林管理中占据着重要的地位，当前数字化监控系统在森林防火中的作用主要体现在通过前端地理信息数据的采集，一旦出现潜在火情风险，进行数字云台系统接收，回传位置数据，实现定位火情的目标。数字化监控预警系统还能够实现扑救思路整合，提供赶赴火情点最优化道路、实时交通信息以及阻火能力，确定最优扑救方案，将火势控制在合理范畴内。

1 数字化监控预警系统概述

数字化监控预警系统，主要通过集成多维地理要素，进行三维场景模拟，通过视频监控、烟雾识别、火焰识别以及GPS定位等技术，用于监控和预警可能发生的火灾火情，实现快速救火，减少损失的目的。通过烟火识别系统，显示火情发生的位置和发展的情况，结合视频信息，定位火情发生确切地点，迅速调度指挥消防工作人员以最快的速度、配备最适合的设备到达现场。

2 数字化监控预警系统在森林防火中的应用

2.1 数字化视频监控在森林防火中的应用

视频监控是整个系统中最为直观的环节，能够实现视频实时传输、参数调整、窗口预览展示以及切换的功能，在森林防火中的优势还体现在能够将视频监控与地理位置进行结合，一旦发生重大火灾，能够结合视频情况和地理位置判断，进行救火扑火工作的实时远程指挥。

2.2 烟雾火焰识别在森林防火中的应用

烟雾火焰识别系统，集成了红外线成像功能、可见光识别功能、及时搜索功能，融合运动补偿基数和显著性监测技术，实现图像特征的多维度提取，通过人工智能AI技术的应用，实现烟雾和火焰目标精准识别。如果烟雾对比度能够实现5%的背景下，对于各种像素目标的识别误差率控制在1%以内，基本能实现准确监控预警。烟雾火焰识别在森林防火中，定位更加准确、传输信息速度更快，能够在很大程度上降低漏报和误报问题出现的频率。

2.3 GPS卫星定位系统在森林防火中的应用

在烟雾火焰识别发现火情的基础上，想要快速定位判断，就必须结合GPS卫星定位系统，通过经纬度坐标、方位坐标的判断，实现GPS卫星定位。除了系统内部采取GPS卫星定位以外，还能够通过救火扑火人员手持移动式GPS实现快速定位，一旦发生紧急火灾事故，通过GPS卫星定位系统制导，能够根据地图上的分布进行人员工具调度指挥，实现快速紧急抢险。与此同时，GPS卫星定位与三维地图的有效结合，也有助于实时掌握扑火救火的进程，获取最新的火势扩展信息，实现最佳救援组合和路径分析，通过合理的指挥和调度。进行GPS卫星定位历史数据库的建立，有利于后期进行回放火势蔓延趋势和移动轨迹，实现事故后的总结和分析决策。

2.4 历史数据查询功能在森林防火中的应用

数字化监控预警系统中，很实用的一个功能就是历史数据查询功能，这一功能能夠通过视窗化的操作，查询到地图上相关信息，形成多维度图层属性的分离显示。例如，可以根据甘肃省的地名进行查询分析，这一功能能够实现在地图上元素高亮展示，同时支持模糊查询和图片查询等功能，选中地名或者其他属性条件后，系统自动列出相关树种信息，判断森林地区树木种类的信息，令元素呈现出对应的信息，支持多边形的区域内部查询。在组合查询方面，利用SQL语句进行查询，这一功能的实现，能够让森林防火管理人员根据监控图层名称、监控属性类别、监控输入条件构成简单SQL语句，进行森林防火的综合性查询。

2.5 数据分析功能在森林防火中的应用

数据分析和统计，进而实现数据库的构建，一方面是收集建立树种数据库，另一方面建立动物物种数据库，通过无人机等手段进行巡山分析，扩展数据收集视角，同时，利用地下模式进行地面透明化分析，展现地下植物动物情况，从时间维度进行时间段分析，分析时间段内部要素光照情况，通过通视分析得出某一地区的数据信息，剖面分析断层和光照情况，尤其在火灾多发季节、清明节等节假日进行严格数据监控，建立起关键威胁日期的数据汇报。

2.6 标绘功能在森林防火中的应用

标绘功能数据数字化监控预警系统中的辅助性功能，但仍然有着良好的实用性，能够在二维和三维森林地图上迅速标注出着火点的定位，尤其是森林的重点位置实时标绘，便于管理人员和实际灭火人员进行查阅，同时结合视频标绘的方式，标绘出视频的位置，定位精确到几分几秒，这种方式方便救火队员对照视频情况进行灭火方式的选择，通过图线标绘的方式对各个地界进行指挥调度，尤其是救火队员行进的路线和具体位置，有利于保障森林灭火质量的同时，也通过图线标绘的方式保障地区森林救火工作的效率。

3 小结

总而言之，森林防火工作是森林管理中的重要一环，数字化监控预警系统能够全面提升森林防火工作的质量和效率，能够直观及时地反映森林火险威胁情况，实现自动预警和报警机制，根据火情进行系统自动科学定位，并且进行科学判断，确定最优森林火情处理经验。数字化监控预警系统能为森林资源的保护和生态环境的保护做出有力的贡献，为我国生态文明和经济文明发展贡献力量。

[参考文献]

[1] 张晓平.天然林保护工程中的森林防火初探[J].农业与技术，2018（08）.

[2] 孟超.基于森林防火现状与意义的智慧林业探讨[J].森林防火，2015（04）.