森林火灾信息管理系统设计

摘要：频繁发生的森林火灾严重威胁着森林生态系统和林业产业的安全，人类必须尽快找到办法去有效遏制森林火灾带来的危害。文章主要对森林火灾信息管理系统设计等问题进行了探讨。

关键词：森林火灾；信息管理系统；设计

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-01

Forest Fire Information Management System Design

Chen Jia

(Forest Inventory and Planning Institute of Anhui Province,Hefei230001,China)

Abstract:The frequent occurrence of forest fires,a serious threat to forest ecosystems and forestry industries,security,human beings must quickly find a way to effectively curb the harm caused by forest fires.Article is mainly for forest fire information management system design and other issues were discussed.

Keywords:Forest fire;Information management system;Design

一、森林防火系统设计方案

森林防火管理系统的设计目标是为防火工作人员提供精确的、及时的各类信息，帮助防火人员提高工作效率和决策的准确性。在针对防火人员，特别是救灾指挥人员的信息需求的深入分析后，本系统的主要功能设计定位在森林火灾灾前预防预警信息，灾时扑救辅助决策信息以及灾后损失统计、善后处理信息的分发、管理、分析和传递上。

在森林火灾发生时，扑救人员和现场指挥车配备的GPS移动模块将接收到的位置信息通过移动通信系统向森林防火管理系统实时发送自己的位置数据，实时展现在森林防火管理系统的森林地形地图上，结合来自卫星影像站点的森林火场范围和蔓延趋势等数据，指挥员可以实时地获得整个火灾的发展及扑救的情况，以便做出准确地决策，然后还可以通过森林防火管理系统和GPS移动模块之间的通讯网络，向森林火灾现场人员发送信息。

位于整个系统的核心部位的森林防火管理系统有数据库和GIS系统组成，数据库负责存储森林地理空间数据、气象信息、森林资源数据、防火信息数据和GPS定位数据；GIS系统在同一的地图上有效的整合并分析这些数据，为用户提供包括：地理查询、森林资源管理、森林防火信息管理、火灾预警、火灾蔓延趋势判定、扑救方案制定、虚拟扑救场景展示、辅助指挥、损失估算等在内的各种功能。

二、森林防火系统主要功能

（一）信息通讯与管理。信息通讯与管理功能的目的是为用户及时准确地提供各类森林火灾预警、火灾扑救辅助决策和辅助善后处理的支持信息。为了达到这个目的，森林防火数据库应包括的数据信息有：森林地理空间数据、森林资源信息、防火信息数据、气象信息和GPS定位数据等。

针对上述数据信息及其分类，森林防火管理系统提供了五项管理功能，它们是：信息通讯、信息集成管理、信息查询检索、信息统计、信息维护等。

信息集成管理功能可以将森林防火数据库的所有数据信息，即：森林地理空间数据、森林资源信息、防火信息数据、气象信息和GPS定位数据，统一进行管理。在GIS空间数据库技术的支持下，将所有这些数据信息按类别分层。在同一的地图界面下，按照系统各项功能运用时的需求调用相应的数据层，并以电子地图的形式将它们展示在用户界面上。同时，由于森林地理空间数据的复杂性，信息集成管理功能必须有能力管理各种比例尺矢量图和遥感图。

信息查询检索功能包括对各类森林防火信息、森林空间信息、森林资源信息以及其他数据库内信息的查询。对于森林空间信息，可以按图索引、行政区划、地名、地理坐标、经纬度、山峰、水系等信息查询任一地点、任一比例尺、任一图种的地图；而对于森林防火信息和森林资源信息，可以实现数据到地图和地图到数据的双向查询。

信息统计功能指在各种不同条件下的各类信息的统计功能，这些条件包括：特定地理位置、行政区划、时间、特定属性等，比如：可以统计距某山峰十公里内的t望台总数以及配备人员数量。另外，信息统计功能还具有定制报表的功能，例如，可以按时间和空间双重条件统计满足条件的火灾记录及其详细指标，并将结果输出为PDF或EXCEL文件。

信息维护更新功能授权用户对系统数据库中的森林资源数据库以及防火信息数据库进行更新。结合目前中国森林资源管理工作特点和森林资源普查成果，系统通过周期读取森林资源数据库的方式更新数据，而防火信息的更新通过简单直观的电子地图图元（如，t望台）添加删除以及图元属性数据的编辑完成。授权用户被允许对电子地图进行操作，及时地更新有关信息。

（二）森林火灾预警。森林火灾预警功能的目是通过信息技术为森林火灾的发生提供及时的警报。本系统有两种方法进行火灾预警：一是检查实时获取的卫星的遥感影像中存在的可疑热点信息，及时核查确认并预警；二是通过系统的森林火险评价模型，根据森林火灾产生的条件，特别是气象条件，及时进行分析并预警。

通过卫星遥感影像检查并确认的热点信息往往是已经燃起的火灾，必须立即进行扑救。在这里森林防火系统的火灾预警功能是通过获取遥感信息并及时展示在地图上实现的。

通过森林火险评价模型，每天对森林火险因子进行监测，对每个森林单元的火险指数进行计算，从而实现对森林地区火灾危险等级的区划，将森林火险区划展示在地图上，为用户动态地提供森林火灾预报信息。

通过森林火险评价模型计算和遥感热点影像检查两种途径，系统可以有效地实现森林火灾预警功能。

（三）辅助扑火指挥。辅助扑火指挥功能的目的是在进行森林火灾扑救的时候，通过信息技术，为指挥决策人员提供全面的可靠的及时的辅助决策信息。这些辅助决策信息有：实时更新的火灾信息、实时更新的扑救信息、火灾蔓延及扑救进度预测信息、扑救方案辅助设计信息等。

在获得了及时可靠的现场信息后，扑火指挥决策者还需要系统提供一些火灾发展的预测信息，以便及时做出准确判断，进行指挥。通过林火蔓延预测模型计算，系统为决策者提供了林火蔓延发展的可能趋势信息，在这些信息的基础上，还可以获得扑救进度的预测信息。

在上述辅助决策信息的支持下，指挥者可以做出及时准确地决策，然后通过系统和PDA之间的通讯通道与现场人员取得联系，指挥林火扑救工作。

四、总结

森林火灾的发生和发展机理是十分复杂的，人们还无法完全了解其内在规律。随着现代信息技术的发展，特别是GIS、GPS、RS技术的飞速发展，给森林防火研究带来新的思路，基于这些技术研制的森林火灾管理信息系统能够有效地提高人们的森林防火工作效率和应急指挥能力。