信息化建设在森林防火工作中的应用

摘 要 依据大蜀山国家森林公园特点，提供一套行之有效的信息技术手段，提升了大蜀山森林公园森林防火工作的科学化、信息化和专业化水平，同时搭建的生态监测评价、森林公园综合业务协同平台，以及基于互联网面向公众的信息服务发布平台，加强主要活动区域的森林防火工作显得尤为重要。

关键词 信息化 森林防火 大蜀山森林公园

中图分类号：S762.2文献标识码：A

森林火灾是森林的主要灾害之一，森林火灾不仅严重破坏森林资源，造成巨大经济损失，而且造成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。大蜀山森林公园通过新技术突破原有的应用瓶颈，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。

合肥市蜀山森林公园管理处位于合肥市玉兰大道8号，现有在职职工221人，隶属合肥市林业和园林局，为全额拨款一类事业单位，主要负责森林资源管护、森林防火、环境管理、病虫害防治、森林旅游服务、生态环境教育宣传等工作。

大蜀山森林公园作为国家级森林公园，其已被划分为森林火灾高风险区，也是我市公共安全十大隐患单位。目前，来大蜀山休闲、健身的市民及游客日益增加，呈井喷态势，日最高接待游客量近10万人次，2018年年接待游客逾600万人次，尤其是森林防火期（春节及清明节）大量的的市民及游客聚集景区，给景区森防工作造成极大的风险隐患。2012年，市政府又将西扩景区360公顷景观林纳入蜀山森林公园统一管理，使得大蜀山森林公园森林防火及安全工作进一步加大，森林防火任务更重。

1森林防火信息化建设的可行性

1.1市民高度认同，政府充分认可

目前，大蜀山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。公园各项措施的实施得到了市民高度认同及政府充分认可。

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剧，“大湖名城创新高地”战略的推进，大蜀山现已成为合肥市市区标志性森林公园，周边市政设施齐全，环景区天网布局完善，但景区的信息化系统仍未建立，亟待完善与提高。

1.3森林防火形势严峻

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

森林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的增量，现有的管理手段很难适应新的复杂局面，亟需新的技术与管理手段提升管理水平与管理效率。为保护好大蜀山现有森林资源安全，确保大蜀山不发生森林火灾，实施火险隐患监控意义重大，因此，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，可以全面提高大蜀山森林公园内森林防火的信息化水平，促进园区森林防火工作的科学化、法制化、规范化、标准化、信息化和专业化水平，做到森林防火与防火教育的有机统一，实现园区安防水平上一个新台阶。实现对园内森林防火的有效监控、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，

（1）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。基于触控操作的可视化体验，大大减轻操作人员面对多系统操作的难度和复杂度。

（2）开发护林员管理系统，以“日常巡护，防火应急”为目标。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林任务。发生森林火灾后，则主要以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，感知火场信息，实现联动指挥。

（3）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;并对进山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提示信息。

（4）建设大蜀山森林防火指挥中心，规划建设大蜀山国家森林公园通信网络，建设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。

（5）开发公众信息服务与发布系统，创新信息服务模式，实现大蜀山信息化管理与公众信息交互，为后期生态保护及面向公众的互联网+应用服务提供平台。

3森林防火信息化建设系统需求分析

3.1软件需求

通过对大蜀山森林公园森林防火信息化现状的调研了解，结合大蜀山实际需求，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，并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;并为广大市民提供生态保护、健康保健、應急疏散等信息服务。

从结构系统上分析主要实现四个过程的保障：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，实现一体化的数据管理。

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，加强人员的管理与监控，防患于未然。

3.2硬件需求

大蜀山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等三个部分组成。

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，信息亭作为面向公众服务;

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，与市局对接林火监测实时图像，便于领导掌控全局。

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

现在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、车载模块等载体上。力求做到功能单一、有效、简便。

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重要角色。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，对监控目标有不同的响应特征。

红外智能识别一体机实现对林火准确识别：结合两个波段监控视频，在不同环境下视频质量方面可以相互取长补短，为林火监控获得更高的识别率。

结合林区实际情况，对红外通道与可见光通道的林火识别算法分别进行优化，可进一步提高对林火的检测识别准确率，同时对两个通道信号探测特征，结合环境变化情况，提供符合当地环境与气象变化规律的判别算法，可进一步排除误报。

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，对于人群的管理至关重要。我们在系统设计时，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。

（1）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;

（2）利用视频红外智能识别手段，不仅能识别报警烟火信息，同时对景区特定区域进出人员进行数量统计。尤其是前期的视频监控建设主要作用就是针对人流道路、寺庙香火等，应将视频系统统一管理后实施红外智能识别。

（3）通过为护林人员配备护林员管理终端，实现森林防火巡护信息化管理，及时上报火情，可以大大降低火情风险。

5效益分析

5.1生态效益

信息化在森林防火应用后，可有效的提高森林防火的综合控制能力，最大限度地减少森林火灾的发生和森林火灾的损失，使现有森林资源得到有效保护，持续发挥森林净化空气、固碳制氧、调节气候、提供公众栖息、维护生物多样性等多种生态功能。

5.2社会效益

大蜀山作为我市乃至全国主城区内唯一一座国家级森林公园，为我市森林城市建设，生态环境改善发挥着积极的作用。由于所处特殊的地理位置，其生态系统极为脆弱，一旦遭遇大的森林火灾破坏，在几十年甚至百年内极难恢复，必将关系到本地区的生态安全。项目建成后，对维护森林景观、社区稳定、群众生产生活安全以及促进社会经济可持续发展具有重大意義。

5.3经济效益

信息化在森林防火应用后的经济效益，主要以减少森林资源灾害的损失、保证森林资源安全、保护好生态建设成果的形式来体现，经济效益融于生态效益和社会效益之中。

作者简介：韩久同（1962.3-），男，汉，安徽霍邱人，安徽林业职业技术学院，教授，研究方向：森林资源保护。

参考文献

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