信息技术在森林防火中的应用——以合肥市大蜀山国家森林公园为例

韩久同

（安徽林业职业技术学院，合肥 230031）

森林火灾是森林的主要灾害之一，森林火灾不仅严重毁坏森林资源，造成巨大经济损失，而且会造成生态系统失衡和灾区及周边地区环境的严重污染，森林防火工作在全球范围内都是一个难题。随着林业信息标准化的制定，为打造全新的森林防火工作管理模式提供了良好的条件。大蜀山森林公园采用信息技术，通过规范标准实现信息整合与共享，进而打造贴合实战要求的森林防火可视化信息操控系统平台[1]。

大蜀山国家森林公园作为国家级森林公园，已被划分为森林火灾高风险区，也是合肥市公共安全十大隐患单位。2012 年，合肥市政府又将西扩景区360 hm2景观林纳入该公园统一管理，使得大蜀山国家森林公园森林防火及安全工作范围进一步加大，任务更重。目前，来该地休闲、健身的市民及游客日益增加。据统计，2018 年接待游客逾600 万人次，尤其在森林防火期（春节及清明节），大量的市民及游客聚集景区，给景区防火工作造成了极大的风险隐患。

1 森林防火信息化建设的可行性

1.1 市民认同，政府支持

目前，大蜀山国家森林公园的森林防火、公共安全等管理工作均为人工直接管理，信息化程度低，管理任务重，难度大。尤其是每年防火紧要期，全员参与公园的森林防火、公共安全工作。公园实施的各项防火措施得到了市民高度认同，同时也受到了政府的支持。

1.2 周边市政设施齐全，天网系统完善

随着城市化进程的加快，“大湖名城创新高地”战略的推进，大蜀山国家森林公园已成为合肥市标志性景点，周边市政设施齐全，环公园周边天网布局完善，建立景区的信息化系统容易操作，相对便捷。

1.3 森林防火形势严峻

大蜀山国家森林公园为开放式、公益性的森林公园，入园方式随意，人为火源难以控制。年均600万人次以上游客量给公园森林防火造成巨大压力。

公园现有的火灾防范管理主要依靠人工监测巡查。针对当前游客井喷式增长，现有的管理手段很难适应新的复杂局面，亟需实施新的技术与管理手段来提升管理水平与效率。为保护好公园现有的森林资源安全，确保不发生森林火灾，实施大蜀山森林防火信息化建设势在必行。

2 森林防火信息化建设的目标

通过信息化的建设，全面提升大蜀山国家森林公园的森林防火水平，促进森林防火工作的科学化、法制化、规范化、标准化、信息化和专业化，做到森林防火与防火教育有机统一，实现安防水平迈上一个新台阶。实现对园内森林防火的有效监控，保证林火监测无死角；建立火灾实时报警系统与应急处置系统，确保森林防火指挥和通信通畅；建立有效的森林防火的指挥调度体系与辅助决策体系。

2.1 建立林火可视化信息平台系统

以业务应用为核心，建立、改进完善大蜀山国家森林公园森林防火可视化信息平台系统，实现公园管理处与各部门之间的信息交流及数据共享，进行信息统计、预测预报，实时、准确、全面地完成信息交流与发布。通过系统的异构整合，以地理信息系统为统一操作界面，实现林火监测、护林员管理、调度指挥等不同信息系统在统一平台上的一体化整合应用。平台系统基于触控操作的可视化体验，可大大减轻操作人员面对多系统操作的难度和复杂度。

2.2 建立护林员管理系统

以“日常巡护，防火应急”为目标，开发护林员管理系统。在日常管理过程中，系统以巡护林为主要任务，记录护林员的日常巡护任务。发生森林火灾时，主要任务则变更为配合扑火队伍与前线指挥的需要，采集和上报火场实时信息，便于实现联动指挥。

2.3 建立自动识别与护林员系统一体化的前线感知系统

通过林火监测建设，与护林员系统一同构建前线感知体系，以平战结合的原则，实现林火监测的自动识别、报警定位、火情推送；并对主要进山道路及路口的入园游客人数进行监控，通过信息亭即时发布警示信息。

2.4 建立标准化指挥中心及通讯系统

建设森林防火指挥中心，配套建设相应的通信网络、标准化的指挥中心与机房设施，为信息化管理与应急调度提供有力支撑。

2.5 建立公众信息服务与发布系统

开发公众信息服务与发布系统，创新信息服务模式，实现信息化管理与公众信息交互，为后期生态保护，以及面向公众的互联网+应用服务提供服务。

3.摘要和关键词：中英文摘要400字左右，采用叙述性文体和第三人称写法，阐述研究目的、方法、结果和结论，尤其要突出成果创新之处，不加评论。关键词要反映文章的最主要内容，每篇3～8个，中英文对照。

3 森林防火信息化建设系统需求分析

3.1 软件需求

通过对大蜀山国家森林公园森林防火信息化现状的调研，结合该区域实际需求，从业务上分析主要实现信息化的森林防火监测与人员管理，即通过智能识别火情，有效管控火源，有效弥补人工巡防无法到达之处，将各类数据信息整合在统一的操控平台上，实现可视化的信息查询与应急处置；并为来此的游客提供生态保护、健康保健、应急疏散等信息服务[2]。

从结构系统上分析主要实现五个过程的保障：前端感知数据采集、智能分析及实时报警、数据处理、数据共享应用和护林员日常管理的数据支撑。

从功能上分析主要实现数据库的建库。以数据库为基础实现GIS 平台的架构，并以此构建森林防火及其他业务应用系统；GIS 平台的建设不仅要满足森林防火指挥系统的需要，更要为“数字大蜀山”的建设提供统一共享的数据基础，实现综合数据的统一管理、统一存储、统一展示，达到一体化的数据管理。

灾前的火情感知，不仅需要关注“火”的态势，也要关注“人”的行为。利用先进的技术手段及时获得火情信息的同时，也要加强流动人员的管理与监控，防患于未然。

3.2 硬件需求

大蜀山国家森林公园森林防火信息化项目硬件包含：前端设备、网络传输、机房及指挥中心建设三个部分组成。

前端设备：主要针对火源、火情、公共安全三个维度实时监控，要求火情监测无盲点，设置信息亭，服务于公众。

网络传输：前线感知系统通过运营商专网与指挥中心相连，前线感知系统须满足合肥“天网工程”接入标准；信息亭通过运营商4G 网络与指挥中心及信息发布终端相连；机房与外网连通，与合肥市林业和园林局对接林火监测实时图像，便于掌控全局。

4 森林防火信息化建设内容

4.1 基于移动终端实现一体化的系统应用

信息系统的应用载体已经不仅仅局限于电脑或笔记本，更多的智能终端可以承担数据的接收与处理能力，这也为火场一线与指挥中心的数据交互，进而实现信息系统有效的支撑前线提供了条件。这种应用层级与架构上的改变，也要求我们在系统设计上做出相应的改变：在数据集中且通信保障的前提下，将更多的分析、运算、数据处理、应用服务应用部署在指挥中心后端，构建全局的信息门户与应用服务的“云端”；针对个人或局部的应用，提供更加细小的“功能颗粒”，将其部署在手机、PDA（掌上电脑）、车载模块等载体上，力求做到功能单一、有效、简便[3]。

4.2 林火红外智能识别

林火监测系统具有直观、信息量大、覆盖范围广、实时性好的特点，在森林防火及安全防护监管中都发挥着重要作用。

红外智能识别系统通过红外与可见光两个不同波段对公园进行监控，自动结合两个波段监控视频，对现场火焰等火灾报警信息进行智能分析，发出报警信号。同时，通过监测图像明确起火部位、火势大小等情况。平台联动其他终端应用，信息传达至相关人员。

红外与可见光两个不同波段监控视频在晴天、雾天、雨天、有无遮挡物等不同环境条件下，均可进行；同时结合林区实际情况，对林火识别算法进行优化，进一步提高检测识别准确率，排除误报。

4.3 信息技术与装备结合

众所周知，森林火灾大部分是由人为因素造成。在开展森林防火工作时，对于人群的管控至关重要。在系统设计时，一方面要对游人的行为实施监控管理，另一方面要加强对巡山护林工作人员的管理。森林防火视频监控的设计、分布不仅要考虑森林火灾的形态特点，同时要考虑到人群活动与行为。视频红外智能识别技术，不仅能识别报警烟火信息，也能对景区特定区域进出人员进行数量统计。针对人流较多的道路和寺庙周边等区域，实施红外智能识别，便于指挥中心实时掌握火情，结合为护林人员配备的护林员管理终端，实现森林防火信息化管理[4]。