数字化监控预警系统在森林防火中的运用分析

陈洁

森林火情的发生不仅会造成巨大的林业经济损失，同时还严重危害到周边居民的生命财产安全。科学技术的应用有效降低了此类灾难发生的可能性。本文将从数字化监控预警系统定义出发，讨论其在烟雾识别、数据整理、视频监控、中控管理、资源定位等方面的应用，为提升相关工作效率做出理论帮助，

一、 数字化监控预警系统定义

传统的森林预警都是由相应工作人员负责，工作进度开展较为缓慢，工作效率较低，并且受到能力约束所以无法保障方面性与精准性，发现火灾风险信息后不能实现第一时间的传达。森林火灾风险较大，且蔓延速度快，突发性强。因此预防工作难以开展，一旦发生大规模灾难则对于国家经济与群众生命安全都会造成不可估量的危害。数字化监控预警系统是目前应用效果比较良好的事前控制手段，2016年我国林业部门出台了《林区数字监控技术规范》，该文件也传达出国家对于林业数字化预警的重视，数字化监控预警系统的构成建立在计算机技术基础上，所以其具有高效率、高精准度、无线信息交流等优势，能够对火灾可能发生的风险进行及时监察，并第一时间反馈到中央计算机中，最大程度上减少灾害带来的危害，将险情约束在小范围内。目前分析已经投入使用的数字化监控预警系统设计可知，其采取了GIS。GPS技术与计算机网络技术的结合，通过GIS完成对森林资源位置的精确定位，方便第一时间传达火情形式，为工作人员开展后续扑灭工作提供坚实有力的数据支持。

二、数字化监控预警系统

（一）火灾烟雾识别

分析实际火灾烟雾识别效果可发现，该系统中应用到了红外线呈像技术、可见光能识别技术、数据自动化搜索技术、动态监测技术以及基数补偿技术，能够实现对图像的全方位提取，当前很多数字化监控预警系统中还结合了人工智能技术，在识别到火灾、烟雾情况时能够自动判断其浓度、成分、位置。目前烟雾识别系统已经能够做到对比度控制在5%以下，且对目标识别精准度高达99%，能够高效监控预警，烟雾火焰识别功能不受外界环境因素影响，具有良好的适应能力，对于风险发生目标范围定位速度较快，信息可完成在线传输，最大程度上保证全方位的监控。

（二）森林数据整理

数据整理功能包含了数据集成、历史资料存档查询、数据分析等多个内容，做好数据整理能够为林区管理工作建立起充沛的数据库，在前期进行资料集成工作时，首先要确定范围内树木种类及分配情况，对动物种群也要做好调查，日常管理是要定期用无人机巡逻，拓宽数据收集渠道。技术人员可以根据地下、地面动植物分布情况来讨论区域内光照情况、温湿度等信息。另外干燥季节、特殊节假日时更要做好数据监控工作，提高巡邏密度。目前我国已经有部分地区能够实现在林区范围内对多类型数据进行查询，例如：树木情况、植物资源分布图等等，技术人员可以以此为基础，分层建立监控点，实现综合性防火。

（三）区域视频监控

从林区覆盖范围来看，其占地面积较广，监控设施对应分布跨度也比较大，各个监控节点之间图像传输效率有待提升，受到距离约束，传统森林监控数据整合效果并不理想，资料运作周期性较长。当前科学技术发展势头良好，无线网络传输、微波传输、在线监控等性能已经逐渐改变监控应用模式，区域视频监控是目前反馈效果较好的一种森林防火预警技术，通过云台基站提供基础支持，利用三维传输技术明确经度、维度等精准化的地理位置，最终判断确切的坐标数值。视频监控运行时，可把摄像头安装在云台上，充分对火灾发生地点采取动态化监控，为扑救工作提供清晰的画面支持。另外标绘性能可以对视频监控起到辅助作用，整合火灾视频地点与地图位置，实现对位置的在线确定，在视频中把位置精准到以“秒”为单位，工作人员利用标绘位置对照火灾形势，采取高效的救火措施，进一步提高控制效率。

（四） 中央控制管理

中央控制管理能够实现对预警系统中所有性能的集成化管理，将视频检测、图像反馈、IP位置确认都设置为独立单位模块，并把这些模块整理到计算机平台中，仅需在终端就能对目标内容进行操作，加强数字化火灾预警系统所有性能之间的联动效果，对每个模块进行规范化控制，提高整体监控性能。

（五） 林业资源定位

上文中提到GPS、GIS等技术在数字化监控预警系统中可起到重要作用，GPS能够在烟雾识别基础上第一时间确定出位置坐标，通过卫星定位判断方向，而且当前GPS应用方式较为多样，不仅能够实现内部定位，同时技术人员可以手持GPS设备对灾情位置进行判断，使人员调度、设备组装等工作效率都能得到提高，与视频监控内容相结合，现场指挥人员更容易做出正确判断，确保救援路径有效。GIS也被称为遥感技术，其应用条件更简单，由于火灾位置检测不具备高度要求，所以GIS仅需要分析火灾地面投影参数即可确定经纬度方向，同时还能够自动上传灾情数据到资料库中，方便日后防火工作的开展。