森林防火監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建自然保護(hù)區(qū)生態(tài)安全屏障

段艷艷

【摘要】：隨著我國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，森林火災(zāi)成為影響林業(yè)發(fā)展的重要災(zāi)害之一，因此，森林防火工作成為當(dāng)下林業(yè)工作的重中之重。森林防火工作是推動我國林業(yè)發(fā)展的重要組成部分，森林防火應(yīng)當(dāng)積極貫徹預(yù)防為主、防治結(jié)合的有效方針，一旦發(fā)現(xiàn)火情要積極撲救，真正做到及時發(fā)展及時解決。近年來，興隆山管理局十分重視林業(yè)信息化的建設(shè)，在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的新形勢下，興隆山保護(hù)區(qū)的遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用于森林的防火工作中，減少了森林火災(zāi)的發(fā)生概率，大大提升了工作效率。

【關(guān)鍵詞】：森林；防火監(jiān)控；預(yù)警系統(tǒng)；生態(tài)；安全屏障

1、興隆山保護(hù)區(qū)的基本情況：

甘肅興隆山國家級自然保護(hù)區(qū)位于甘肅中部榆中縣境內(nèi)，總面積為29583.6hm?，森林覆蓋率為81.54%，活立木總蓄積量80.4萬m?。植被有森林、灌叢、草原、高山草甸4個類型，森林分為云杉林、落葉松林、油松林、楊林、樺林、櫟林、針闊混交林和闊葉混交林8個類型。1986年成立省級自然保護(hù)區(qū)，1988年成立國家級自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)內(nèi)分布脊椎動物160種，昆蟲1048種，蜘蛛87種，高等植物1022種，大型真菌類109種，區(qū)內(nèi)有大小河流11條，年徑流量5349萬立方米，年平均氣溫4.1℃，年降水量630毫米。保護(hù)區(qū)內(nèi)動植物資源十分豐富，是隴中黃土高原生物多樣性中心，是黃河上游重要的水源涵養(yǎng)地，是蘭州東部的綠色屏障。

興隆山保護(hù)區(qū)地理位置比較特殊，形如孤島狀，周邊分布馬坡、銀山、新營、小康營、城關(guān)、連搭、定遠(yuǎn)、和平8個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、47個行政村，保護(hù)區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)較多，人口密度較大，省道和縣鄉(xiāng)公路互相穿插，交通便利，流動人員活動頻繁，林地、農(nóng)田、墓地交錯分布，野外火源管理難度較大，按照《全國森林區(qū)劃等級》標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)具體規(guī)定，興隆山林區(qū)屬Ⅰ級火險區(qū)，森林防火工作任重道遠(yuǎn)。

2、林業(yè)信息化的建設(shè)：

近幾年來，興隆山管理局十分重視林業(yè)信息化的建設(shè)，目前已建成的基礎(chǔ)設(shè)施主要有五大信息系統(tǒng)，分別是：森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、林業(yè)資源管理數(shù)據(jù)庫、林業(yè)地理信息綜合管理平臺、林業(yè)資源調(diào)查移動終端。

2.1森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

全稱叫“森林?jǐn)?shù)字預(yù)警管護(hù)系統(tǒng)”，它是利用國際上先進(jìn)的電腦防火管護(hù)技術(shù)，并將GIS（地理信息系統(tǒng)）、CPS（全球定位系統(tǒng)）及數(shù)字圖像處理技術(shù)綜合應(yīng)用于森林資源管理的一個高科技產(chǎn)品。這套系統(tǒng)在監(jiān)測森林火情的同時，還能對森林資源、生態(tài)環(huán)境及森林病蟲害進(jìn)行有效的監(jiān)控。

在防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，野外總共安裝了四腳鐵塔和重型云臺十個，數(shù)字小云臺15個。位置分別是：興隆山管理站的單茨溝和刺溝嶺兩處制高點，旅游景區(qū)西山的龍頭峰、東山的平灘，麻家寺管理站的切道嶺，上莊管理站的尖山瞭望臺，馬坡管理站的西凡溝瞭望臺和馬啣山，官灘溝管理站的八盤瞭望臺和廟屲。

林區(qū)鋪設(shè)了總長度約78公里的光纜，將所有的前端監(jiān)測設(shè)備全部納入到管理局總控制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性足以應(yīng)對保護(hù)區(qū)復(fù)雜多變的自然環(huán)境條件，穩(wěn)定性達(dá)到90%以上。部分云臺是通過太陽能光板和一個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組供電，能保證云臺24小時正常穩(wěn)定的工作。

重型云臺采用的是高清三光譜森林防火預(yù)警攝像機(jī)，該警攝像機(jī)主要由紅外熱成像儀、集成測溫報警模塊、可見光攝像機(jī)、轉(zhuǎn)臺等部件組成。是一種具有紅外光探測報警、可見光輔助觀測的森林防火預(yù)警設(shè)備。云臺的直線監(jiān)測有效距離為11000米，目前監(jiān)測面積達(dá)到24850公頃，占保護(hù)區(qū)總面積的84%

每個云臺都是經(jīng)過嚴(yán)格的測試和評估，測試內(nèi)容包括抗風(fēng)阻能力、防水能力、防風(fēng)沙能力、放侵蝕能力、重力穩(wěn)定性、透光能力、暗夜環(huán)境焦距變化率等野外監(jiān)控性能。每個云臺的位置與地理信息系統(tǒng)的坐標(biāo)是一一對應(yīng)的，都有它自己獨立的地址編碼，能夠通過不斷的巡航來定位林區(qū)的火情。一旦發(fā)現(xiàn)火情，地理信息系統(tǒng)就會接收到云臺發(fā)回的地址編碼來定位火情，系統(tǒng)就會啟動短信發(fā)布平臺，以短信的方式第一時間告知相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和人員。同時用遠(yuǎn)程監(jiān)控替帶人工瞭望，避免了原始人工瞭望觀測火情的局限性，真正實現(xiàn)了更高效和更人性化的管理，大大減少了必要費用支出和管理成本。

2.2地理信息系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動

三維地圖與視屏監(jiān)控同時顯示一塊區(qū)域，當(dāng)對監(jiān)控頭進(jìn)行上下左右方位控制時，三維地圖上監(jiān)控視角同步更新，從而使工作人員能快速分辨出目前監(jiān)控范圍及方位。在地圖上選擇需要監(jiān)控的點位后，監(jiān)控探頭迅速旋轉(zhuǎn)到指定位置，方便工作人員控制監(jiān)控探頭，實現(xiàn)三維系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)互調(diào)聯(lián)動。

2.3林業(yè)地理信息綜合管理平臺

林業(yè)地理信息綜合管理平臺又稱之為資源管護(hù)系統(tǒng)，這個系統(tǒng)主要包含森林資源動態(tài)監(jiān)測、森林規(guī)劃管理、天保工程管理、公益林管理等業(yè)務(wù)。主要功能是對林權(quán)信息、林地征占用情況的查看和統(tǒng)計，對保護(hù)區(qū)內(nèi)人員及墓地的管理、對全區(qū)森林資源的動態(tài)監(jiān)測等。

2.4生物多樣性管理系統(tǒng)和森林災(zāi)害管理系統(tǒng)

這個系統(tǒng)主要是針對保護(hù)區(qū)內(nèi)重點保護(hù)動物進(jìn)行管理，包括它們的活動分布范圍、數(shù)量、照片等信息進(jìn)行錄入管理，并可對已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改。同時還可以對林業(yè)有害生物和野生動物疫源疫病開展有效的監(jiān)測，結(jié)合常規(guī)監(jiān)測和集中調(diào)查兩種手段，將相關(guān)病蟲害信息及時準(zhǔn)確的匯總到有害生物數(shù)據(jù)庫，對氣象要素、災(zāi)害地址等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，還可以對森林災(zāi)害的現(xiàn)狀、變化、防治報表等進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2.5移動PDA終端

該終端包含定位、導(dǎo)航、巡航、拍照、上傳、通訊等基礎(chǔ)功能，內(nèi)置森林調(diào)查軟件，可用于外業(yè)實地調(diào)查、錄入調(diào)查表格、圖形編輯、拍攝實地照片和出圖等工作。通過全局地理信息系統(tǒng)，還可以掌握管護(hù)人員的工作動態(tài)，起到一定監(jiān)督的作用，進(jìn)而調(diào)動了職工的工作積極性，提高了工作效率。同時PDA還能給滅火隊員提供前往火場的最短路徑和主要通道，為火災(zāi)撲救工作贏得寶貴時間，實現(xiàn)“打早、打小、打了”的目標(biāo)，將火災(zāi)損失降低到最低限度

興隆山森林?jǐn)?shù)字預(yù)警管護(hù)系統(tǒng)的建成，實現(xiàn)了對資源管理、森林防火、科學(xué)研究、森林病蟲害及野生動植物等工作的有效監(jiān)控，大大提高了工作效率，降低了管理成本，為興隆山保護(hù)區(qū)的持續(xù)健康發(fā)展提供了保障。