森林防火及林业资源管理预警系统
摘要：近日，安防市场报记者一行来深圳紫光积阳科技有限公司采访，焦点集中到我公司最新研发推出的超强抗风球型转台身上。不久该超强抗&&近日，安防市场报记者一行来深圳紫光积阳科技有限公司采访，焦点集中到我公司最新研发推出的超强抗风球型转台身上。不久该超强抗风转台首次与公众媒体见面。由于这款抗风转台解决了众多特种环境监控难题，特殊的外形也特别受欢迎，自从这款抗风云台接受媒体采访，来访我司咨询的电话徒增，还有直接下单预定的，非常火热。
安防市场报第369期特别报道。
& & & 这次日在深圳安防展会深圳会展中心一号展馆1G05展区，我司将在展会上重磅演示这款球型超强抗风转台，有兴趣的专业人士及特别需求客户可以届时参观。
& &森林防火及林业资源管理预警系统
本方案针对中国造林事业的森林防火真正做到早发现、早解决，引进国际上先进的防火技术设计的专业森林火灾数字化远程预警监控联动指挥系统。前端采集点使用彩转黑低照度全天候透雾摄像机、长焦距电动变焦镜头，设置在林区各消防瞭望塔制高点上。各监控点通过无线传输系统，将图像传输到监控中心，结合GIS地理信息系统，可以实现火灾发生点的精确定向、湿温度等数据，基于视频图像处理技术、网络传输技术、智能识别预警技术、&烟火&分析识别技术、温差感应临界预警探测自动报警、自然物燃烧临界温度探测智能温感预警、火情识别、火灾自动预警等高科技，实现森林防火预警的数字化、智能化综合控制。
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、复杂性、危险性、短时间内能造成巨大损失的特点，火灾一旦蔓延，扑火就很困难，因此森林防火工作的重点就是从火灾初发阶段入手，将火灾扼杀在萌芽状态。但是茫茫林区一望无际，要在广阔的林海中发现林火的痕迹，无疑是大海捞针。因而采用技术手段，进行林火监测报警是必由之路。
& & &紫光积阳作为激光夜视远距离监控专家，将为您提供专业的解决方案和全套服务。
& &&&&我们不断努力，只为您更满意！
森林防火数字化预警系统
传统森林监控系统
部署复杂度
复杂度低，很少的摄像机覆盖大面积区域
复杂度高，大面积区域需要大量摄像机，且某些地方根本无法覆盖，如港口、海湾、山林
雾天正常监控能力
利用远红外线大气穿透性，即使雨、雪、大雾天气都能正常成像
雾天超出能见度无法监控
夜间监控能力
红外热成像属于远红外被动探测目标热辐射成像，不受可见光影响，夜间无光环环境正常成像
多采用一体机，照度差，无法监控，即使增加红外灯仍然距离有限
和应用软件结合能力
标准通讯协议提供和各类应用软件结合
单一的应用软件，扩展性差
GIS联动能力
整合功能，可实现双向互动
无，仅能单一的监控，无法实现视频和地图联动
林火报警能力
利用专用热成像测温模块及配套林火监测软件，识别率95%以上，并可结合人工识别
火点定位能力
系统自动对火点经纬度进行精确定位，并在地图上进行标注，亦可结合人工定位
对于大面积的林区人工定位不准确，不直观森林防火监测预警系统的设计与实现--《江西师范大学》2004年硕士论文
森林防火监测预警系统的设计与实现
【摘要】：20世纪90年代以来，3S(GPS、GIS、RS)技术迅速发展和集成，数字地球、数字城市、数字林业逐渐由设想变为现实，各国政府投入众多的人力物力研发3S信息系统。森林是人类生存和可持续发展的宝贵资源，往往由于人为因素或自然因素的影响，而饱受森林火灾的致命侵害，严重危胁和损害森林生态和人类生命财产安全。森林防火是一项长期的、艰巨的工作。传统的森林火灾监测、扑救、火险预测等防火技术存在实时监测难、数据分散、通信不方便、应急反应慢、不易归档统计、评估预测无可比性等诸多缺憾。作为与地理信息密切相关的森林防火，采用3S技术，可以大为提高森林防火的监测、救援、预测、分析、统计、决策水平，从而防患于未燃，发现于小火，及时扑救，最大限度地减少森林火灾的损失，保护森林生态资源和人民生命财产安全。
我们基于江西省1：25万基础地理信息和NOAA、FY系列极轨气象卫星遥感数据，以及相应防火期内的气象资料，借助ESRI的GIS组件，设计和实现了一套集卫星遥感监测、空间定位、空间分析、火险预警预测、损失评估等功能于一体的森林防火GIS软件。
在基于3S技术的森林防火监测预警系统的设计和实现过程中，由於涉及3S技术、Agent技术、森林防火技术、气象、数学模型、数据可视化等多学科领域，论文对这些方面也进行了探讨和阐述。本文的工作特色及创新之处如下：
1．阐述了3S(GPS、GIS、RS)技术的发展概况，及其在森林防火中应用的进展情况，并探讨了森林防火系统进展、森林防火监测系统存在问题及趋势；
2．阐述了GIS理论、空间数据仓库、Agent技术及彼此的结合情况；
3．探讨分析林火与气象等因素关系，分析已有的森林火险预报模型，结合江西省的的已有数据的分析并讨论了江西省森林火险预报模型。同时给出森林火灾损失评估模型，并在系统中实现；
4．系统建立了火灾数据库、气象资料库、预测模型库、方法库，既具有GIS的基本功能(添删图层、缩放、距离面积量算、空间分析、信息查询等)，还可对历史火灾等数据进行统计分析和显示、火险预警预测、损失评估、打印所选的火点信息、网页发布，并预留其它GIS功能接口：
5．系统软件现已分步投入实际运行，尤其是实时自动扫描和快速空间定位功能，较大地提升了工作效率和信息化水平。
【关键词】：
【学位授予单位】：江西师范大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2004【分类号】：TP274【目录】：
Abstract4-10
第一章 引言10-25
1.1 课题背景及其重要意义10-12
1.2 3S技术的发展概况12-18
1.2.1 GPS的概念及发展12-14
1.2.2 GIS的概念及发展14-15
1.2.3 RS的概念及发展15-17
1.2.4 3S技术的集成17-18
1.3 森林防火的进展情况18-20
1.3.1 相关概念18-19
1.3.2 森林防火现状及趋势19-20
1.4 森林防火监测系统存在问题及趋势20-21
1.5 卫星遥感火点监测原理21-22
1.6 我们的工作22-24
1.7 论文的组织24-25
第二章 GIS理论与Agent技术25-42
2.1 GIS理论25-35
2.1.1 地理信息、数据25-26
2.1.2 GIS的定义及其分类26-28
2.1.3 GIS的功能28
2.1.4 GIS与相关学科的关系28-32
2.1.5 GIS的发展过程32-33
2.1.6 GIS的标准33-34
2.1.7 GIS的发展趋势34-35
2.2 空间数据仓库35-37
2.3 Agent技术37-40
2.3.1 智能Agent38-39
2.3.2 多Agent系统39
2.3.3 面向Agent的程序设计AOP39-40
2.4 GIS与Agent技术的结合40-42
第三章 系统分析与设计42-58
3.1 需求分析42-47
3.1.1 系统开发前的现状43-44
3.1.2 应用需求44-45
3.1.3 功能需求45-46
3.1.4 数据需求46-47
3.2 系统逻辑模型47-49
3.2.1 系统的总体结构47-48
3.2.2 系统基本功能与组成48-49
3.2.3 数据处理流程图49
3.3 数据库设计49-54
3.3.1 数据库组成49-50
3.3.2 数据库定义50-54
3.4 系统模块构成54-58
3.4.1 系统设置55
3.4.2 卫星数据处理55-56
3.4.3 火点信息查询56
3.4.4 火点信息发布56
3.4.5 火灾救援分析及损失评估56
3.4.6 火灾情况统计56-57
3.4.7 火险预警预测57
3.4.8 火点信息发布57-58
第四章 数据模型及其处理58-77
4.1 GIS相关模型58-64
4.1.1 数据模型58-60
4.1.2 MapObjiects开发技术60-61
4.1.3 WebGIS技术61-64
4.2 数据处理64-77
4.2.1 基础地理数据文件格式转换65
4.2.2 卫星数据处理及空间分析65-72
4.2.3 火灾救援分析与损失评估72-73
4.2.4 历年火灾统计73-75
4.2.5 预警与预测75
4.2.6 网页发布及手机短信发布75-77
第五章 火险预测模型与损失评估模型77-94
5.1 森林火险预测模型77-89
5.1.1 火险天气预报77-81
5.1.2 江西省森林火险预测模型的分析及检验81-89
5.2 森林火灾损失评估模型及扑救策略89-94
5.2.1 森林火灾损失评估模型89-90
5.2.2 林火扑救策略90-94
第六章 系统实现与评价94-110
6.1 开发平台的选择94-96
6.1.1 常见GIS平台94-96
6.1.2 相关应用方案96
6.1.3 系统开发平台的选择96
6.2 系统实现96-106
6.2.1 系统设置97-98
6.2.2 火点监测数据处理98-99
6.2.3 火点信息查询99-101
6.2.4 火灾情况分析101-102
6.2.5 历年火灾情况统计102-103
6.2.6 气象资料管理103-104
6.2.7 火险预警预测104-106
6.2.8 火点信息发布106
6.3 系统评述106-107
6.4 与相关系统的异同与特色107-110
6.4.1 相关系统介绍107-108
6.4.2 与相关系统的比较108-110
第七章 工作展望110-112
参考文献112-117
附录117-118
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3秒自动关闭窗口5.3视频存储
? 按照每路高清摄像机平均4Mbps码流、24小时连续存储15天计算其总存储容量
? 1路*4Mbps*天/8/8GB
因此根据这个计算公式可以计算整个系统需要的总体存储容量。
5.4 视频转发
大中型网络视频监控系统核心是网络视频数据流的交换与访问，访问就涉及到多用户访问、大容量并发访问等视频数据请求类型，如果处理不好视频数据的分发，那么网络视频监控就无从谈起。我公司根据多年的网络视频监控成功案例的经验，为大型的联网项目设计的流媒体转发服务软件模块可承载各种类型的网络访问，将该软件模块部署到相应的硬件网络服务器上可实现网络视频的流媒体分发功能。鉴于本次系统所含点位数多、系统规模较集中，因此在考虑经济适用的情况下我们将视频转发软件模块安装到存储服务器里面
进行负载均衡，使存储服务器在完成存储的同时也完成数据的分发。
5.5 高清矩阵电视墙
高清视频监控对于后端的显示系统也有新的要求，由于传统的CRT监视器不管是在分
辨率还是尺寸上都不能满足720P甚至是1080P的显示。所以高清视频的显示目前一般都采用支持高清输入和显示的液晶电视、等离子电视、以及支持高清显示的各类型拼接墙。考虑到森林防火监控被监控场景属于大范围的监控，一般的显示尺寸不能满足显示浏览需求，因此我们设计采用高清数字矩阵配合大屏幕液晶电视来显示。而电视墙的控制可根据实际的建设成本来确定是否采用拼接显示和还原成模拟高清视频信号显示等。电视墙可选择如下三种方式来配Z：
5.6 独立高清数字矩阵服务器
通过配Z一台多画面虚拟数字矩阵服务器来完成画面浏览、切换等功能；每台数字矩阵通过独自的VGA显卡输出接口与大屏幕液晶电视来完成图像显示，比如我们可设计采用4台矩阵服务器和4台大屏幕液晶电视一对一连接，独自显示和控制。这种方式结构相对简单，造价也比较适中，适合前期系统建设，因为后端全部采用数字矩阵，都是处理的高清数字视频信号，很容易扩展。而且各自独立控制。
5.7高清数字矩阵拼接墙方案
这种方式是在第一种方式的基础上增加了一个环节，即拼接墙控制系统，通过拼接系统将显示单元任意组合和显示，可实现更多显示模式，而且支持更大视角范围的浏览，整个显示系统就比较大气，而且更大的浏览视场范围让森林高清视频监控更容易进行细节监控和整体观看。这种方式适合对显示系统有较高要求的用户，但投入相对就要更高。
5.8高清解码上墙
这种方式就是在数字矩阵服务器完成显示的同时，采用单路的高清解码器对前端传输过来的压缩过的高清数字视频信号还原成YpBpr模拟高清视频信号，实现色彩更生动、更丰富和更佳画质的高清视频浏览。同时配合拼接系统实现超级震感的视觉效果，比如在
1080P全高清可实现广播级高清视觉冲击的效果。将高清视频监控的魅力发挥到极致。
通过上诉分析，我们可得知，不管是数字矩阵服务器上墙还是高清解码器上墙有几点需要明确，一是显示单元都是支持高清的，二是后端的输入是灵活的，由于全采用数字化压缩和传输，可根据需要实现任意的电视墙显示方式，主要看具体的需求。
第六章 多级联网系统设计
森林防火管理部门为了对各个林区监控系统进行统一调度，需要能够进行远程访问；由于每个林区的监控系统都采用的是全数字架构，因此要实现远程网络传输时很轻松地事，最关键的还是在网络接入的带宽。目前远程网络接入有几种方式，一是互联网ADSL、E1专线、专用光纤通道等。不管是传统D1还是本系统采用的高清视频监控的码流都不合适在ADSL网络架构上传输，因为ADSL的上下行带宽是非对称的。所以只有采用专线或者是光线通道的方式来将各个子系统的监控视频信号向上级传输。
第七章 系统功能介绍
H.264视频压缩技术
更大的压缩率，更优异的网传效果，利用尽可能少的网络带宽传输更高清晰度的图像 软硬件自主研发使设备具有更高的可靠性
硬件滤波技术
通过前Z滤波改善图象质量，降低低照度下码流
通过去交织技术减少高清晰图像的锯齿和拖尾现象
多码流网络传输技术
双码流技术使每个通道可以输出双路压缩数据：一路高清晰码流用于本地高清录像；一路采用低码流用于网传，更利于节省带宽和提升前端设备稳定性
智能实时码流技术
通过智能缓存技术、动态帧率技术优化图像；使网络图像具备低延迟性，使图像及报警信息延迟少于300ms；兼顾实时性及图像画质
多种协议支持
专用VSIP协议和UPnP协议解决内网网关及防火墙穿透技术，无须动态解析，保证高效传输，使复杂的网络环境下变得易于维护
流媒体视频转发和协议转换技术
解决多用户多通道的交叉访问带来的网络带宽和中心系统负荷问题
解决不同厂商不同压缩格式的视频交换问题
解决不同厂商不同设备的控制协议转换问题
多用户核心认证管理技术
对某用户在网络中对任何设备的浏览、控制、管理权限和优先级的集中授权配Z
在复杂网络条件下的多用户优先级和冲突检测机制