Google Earth在森林防火中的應(yīng)用

張大偉　王旭

為了提高森林防火信息管理中空間數(shù)據(jù)的利用效率，針對Google Earth的共享遙感影像數(shù)據(jù)，提出利用GoogleEarth的二次開發(fā)，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)森林火場定位、火場信息查詢、GPS輔助決策指揮、火災(zāi)損失評估、火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能；能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的準(zhǔn)確定位并提供森林火災(zāi)發(fā)生地和火場周圍的地理信息，以便快速準(zhǔn)確地引導(dǎo)撲火隊(duì)員到達(dá)火場進(jìn)行火災(zāi)撲救。

1 Google Earth簡介

Google Earth是Google公司于2005年6月推出的在線全球地理信息系統(tǒng)搜索服務(wù)軟件，采用強(qiáng)勁的三維引擎和超高速率的數(shù)據(jù)壓縮傳輸技術(shù)，將超大數(shù)據(jù)量的衛(wèi)星影像通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布。它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)地球的三維模型上。Google Earth上的地貌影像通常為30 m，視角海拔為15 km左右。但針對大城市、著名風(fēng)景區(qū)、建筑物區(qū)域及部分地區(qū)會提供分辨率為1 m和0.5 m左右的高精度影像。這就為Google Earth在森林防火中的應(yīng)用提供了良好的平臺。

2 Google Earth在森林防火中的應(yīng)用

基于Google Earth的空間共享數(shù)據(jù)，結(jié)合森林火災(zāi)的預(yù)防、監(jiān)測和撲救等基礎(chǔ)信息，可以進(jìn)行二次開發(fā)如圖一，使森林防火空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以更好地促進(jìn)森林防火工作的開展。

2.1在森林火災(zāi)預(yù)防中的應(yīng)用

可采用不同的方法將各種森林防火數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)并建立與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，可輸入的主要數(shù)據(jù)包括林相圖、行政區(qū)劃圖、地形圖和水系圖。建立森林防火地理信息庫，可以用于熟悉本地區(qū)山形地貌、道路交通、防撲火設(shè)施，也可進(jìn)行撲火模擬演練、軍旗推演，從而提高撲火業(yè)務(wù)素質(zhì)，還可以配合投影設(shè)備進(jìn)行匯報(bào)、演習(xí)、教學(xué)。

2.2在森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用

依據(jù)谷歌地球提供的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行下載拼接，可以快速生成森林火災(zāi)的衛(wèi)星遙感影像。森林火災(zāi)一旦發(fā)生后需要在最短時(shí)間內(nèi)給出森林火災(zāi)監(jiān)測信息，并提供森林火災(zāi)發(fā)生的位置和火場周邊的地理環(huán)境信息，如地形地貌、公路交通、村莊分布等。通過風(fēng)云、NOAA等衛(wèi)星進(jìn)行森林火災(zāi)發(fā)生發(fā)展的遙感監(jiān)測，與谷歌地球提供的地理信息相互結(jié)合即可繪制出森林火災(zāi)火場監(jiān)測圖。這對火場火情信息的實(shí)時(shí)發(fā)布、應(yīng)急救援等工作的開展都將提供重大幫助。

2.3在森林火災(zāi)撲救中的應(yīng)用

撲火隊(duì)伍的位置分布是撲火決策中最為關(guān)鍵的因素。此外，防火瞭望臺、撲火設(shè)施、消防車輛、滅火機(jī)具、飛機(jī)降落點(diǎn)、通訊設(shè)施、交通道路、天然和人工防火隔離帶的分布等都是森林火災(zāi)撲救指揮決策的重要構(gòu)成。通過谷歌地球，可以將這些信息數(shù)字化，并迅速提供給撲火指揮人員用于撲火指揮，可根據(jù)先期到達(dá)人員或飛機(jī)偵察提供的坐標(biāo)在圖上標(biāo)注火場位置，直觀地進(jìn)行觀察推演，制定撲火方案。

2.4在森林火災(zāi)評估中的應(yīng)用

森林火災(zāi)評估包括森林火災(zāi)影響的面積、火場的分布、森林火災(zāi)損失等相關(guān)內(nèi)容。森林火災(zāi)一旦發(fā)生，需要對其帶來的損失進(jìn)行快速評估，這時(shí)，建立與森林火災(zāi)評估相關(guān)屬性特征的數(shù)據(jù)庫就可以發(fā)揮重要的作用。林班數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)、撲火隊(duì)員數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、林場區(qū)劃數(shù)據(jù)、道路交通數(shù)據(jù)、居民區(qū)劃數(shù)據(jù)、防火組織機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)等構(gòu)成森林火災(zāi)評估基本數(shù)據(jù)庫。將谷歌地球與空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布技術(shù)相結(jié)合，可以為火險(xiǎn)等級評估、撲火環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估、森林火災(zāi)損失評估等方面提供有力的支持。

Google Earth不僅為森林防火的日常管理提供服務(wù)，而且一旦發(fā)生森林火災(zāi)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位，及時(shí)獲取詳實(shí)的火場及其周圍的地形和資源情況，制定合理的撲火方案，計(jì)算撲火隊(duì)員到達(dá)火場所需的時(shí)間和途經(jīng)的道路，制作各種火災(zāi)撲救指揮態(tài)勢圖，縮短火災(zāi)撲救時(shí)間，提高撲火效率，把森林火災(zāi)造成的損失減少到最低限度。極大地提高森林防火管理的效率和現(xiàn)代化水平，進(jìn)一步提高森林防火決策的科學(xué)性、合理性。Google Earth作為一個(gè)具有強(qiáng)大信息數(shù)據(jù)軟件，充分為指揮人員提供有效數(shù)據(jù)依據(jù)，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合分析處理，在系統(tǒng)的支持下，向上可把森林防火信息及數(shù)據(jù)等傳至上級指揮中心，為上級部門的防火決策提供全面科學(xué)的依據(jù)；向下可把撲火指令傳至每個(gè)基層單位或撲火隊(duì)，同時(shí)結(jié)合火情綜合信息分析，最終實(shí)現(xiàn)防撲火工作的科學(xué)指揮和調(diào)度，盡快控制和撲滅林火，最大限度降低火災(zāi)損失，最終實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)“打早，打小，打了”。Google Earth的應(yīng)用為森林火災(zāi)的預(yù)防和撲救提供輔助決策，在森林防火工作中取得了良好的效果，改善了森林防火的工作模式，增強(qiáng)了防撲火處理能力及準(zhǔn)確性，提高了森林防撲火的整體水平。