森林防火的智慧模式

李健生 顏偉 劉福盛

貴陽“山中有城、城中有山”的森林分布格局，需要利用高科技手段來輔助森林防火監測和預警工作。

貴陽是一座“山中有城，城中有山，綠帶環繞，森林圍城，城在林中，林在城中”的高原城市，中國首個“國家森林城市”。但正是因為貴陽這種“山中有城、城中有山”的森林分布格局，導致森林防火形勢嚴峻，所以需要利用高科技手段來輔助森林防火監測和預警工作。

2009年以來，貴陽市高度重視森林防火信息化建設工作，依托國家森林重點火險區綜合治理項目，從森林防火地理信息系統到應急指揮系統再到視頻監控預警系統，逐步建立起森防信息化體系。在森防信息化體系的支撐和輔助下，貴陽森林防火接處警、滅火指導輔助決策、卡點管理、火災檔案管理、防火物資管理、防火案件管理、森林防火網絡辦公等業務，都走向數字化、信息化和大數據化，森林防火管理工作開始進入智慧模式。

根據貴陽特點建立專屬系統

貴陽市森林防火視頻監控預警系統是根據貴陽的地形地貌和森林分布特點，在全市森林重點火險區安裝視頻監控云臺，應用視頻監測技術和網絡傳輸技術、圖像智能識別分析技術，融合全球定位系統GPS、地理信息系統GIS、遙感系統RS等先進手段，建立的一套適合貴陽森林防火全過程的視頻監控預警體系。該系統作為森防信息化體系中的核心組成部分，利用全球定位系統（GPS）、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）和視頻監控技術，結合林業專業知識和森林防火經驗，通過圖像傳輸、物聯網、智能煙火識別及衛星定位等技術，實現對森林資源的全方位、全天候監測。該系統由前端監測點、傳輸網絡、后端指揮中心以及數據庫系統、監控指揮平臺軟件組成。

其中，森林防火監控管理系統主要利用視頻監控技術和網絡傳輸技術，通過安裝在林區的攝像機將影像信息實時傳輸到森防指揮中心，實現全天候實時監控。與衛星監測相比，具有火情發現速度快、大火小火都可以監測、受天氣影響小等優勢;與人工巡查相比，具有監測范圍廣泛、險情發現及時準確等優勢。

森林煙火智能預警系統是構成森林防火視頻監控預警系統最核心和最重要的功能，是實現由傳統人工巡查向智能設備自動監控的重要轉變。煙火智能預警系統能夠實現全天候24小時監測林區火情，減少因人工疏忽而造成漏報，一旦發現疑似煙火便會通過系統報警平臺及時向用戶發送火情信息，讓用戶在第一時間迅速判斷并采取應急處理措施，大大提高工作效率。

森林防火應急指揮系統可以實現森林防火應急指揮地理信息系統與林業信息化數據平臺的無縫對接，充分利用森林資源基礎數據，為防火管理、撲救指揮、災害評估提供數據支撐，并實現二三維一體化的應急指揮功能。該系統分為應急指揮決策子系統和移動端指揮子系統，前者為指揮中心人員提供信息平臺，后者為現場人員提供移動指揮信息平臺。

森林防火監控指揮綜合運行管理系統旨在對各業務系統提供統一的運行支撐平臺，包括部門管理、用戶管理、權限管理、行政區劃管理、日志管理、信息審核和信息統計等功能模塊，實現森林防火數據之間以及與森林資源數據的統一管理和互通共享。

總地來說，貴陽市森林防火視頻監控預警系統利用RTU（遠程終端單元）數據采集器，視頻監測技術和圖像智能識別分析技術將前端監測到的影像以圖文方式存儲和顯示，采集處理計算各火險因子，利用自診斷功能生成火災狀態碼，通過網絡傳輸技術將影像和火災狀態碼傳送到中心站，實現遠程監控森林火險情況和森林火災自動預警。該系統還通過研究山區森林防火監測網優化設置方法、復雜地形及氣象條件下煙火識別技術、森林防火多源監測預警信息集成技術、森林火險全生命周期監測預警與指揮決策技術，建立了一套森林防火視頻監控預警標準規范。

系統實現縮短響應時間、防火降災等功效

貴陽市森林防火視頻監控預警系統通過科學規劃布局，在全市11個區縣重點森林火險區設置47個視頻監控點，為全市各級森林防火管理人員提供遠程視頻監控功能。在監控點林區內移動通信基站的制高點或建筑物樓頂安裝重型視頻監控云臺，通過高清攝像機以360°方位角、正負45°俯仰角對監控點林區數公里范圍進行24小時全方位掃描監控。由安裝在移動基站內的傳輸設備，通過通訊運營商傳輸網與監控中心網絡點對點連接，將林區監控視頻圖像和煙火識別信息傳回指揮中心。一旦發生森林火災，系統對火災發展趨勢、速度、強度進行準確預測，降低監控管理人員的勞動強度，提高風險評估效率，制定合理的撲火方案。通過路徑分析快速確定最短路徑和隊伍進入火場路線，實現防火資源的最優配置，提高撲火效率，降低火災損失，在林火撲救上做到“打早、打小、打了”。在響應時間上，從火災發現到撲救人員到達現場的時間比傳統森林防火監控方式至少縮短了2小時。

此外，通過整合貴陽森林防火信息化體系和森林資源管理信息系統的硬件資源和數據資源，徹底改變了數據資源以往各自孤立使用的狀態，實現了森林資源數據和森林防火應用數據的互聯互通、共享共用，既充分整合資源、節約成本，又使森林防火信息化體系運行效率更高。

據統計，貴陽市森林防火視頻監控預警系統投入使用之后，森林火災發生次數明顯減少，森林火災受害率明顯下降。觀察2013年到2015年的相關數據可以發現，貴陽發生一般森林火災的次數從14起降低到10起，受害森林面積從7.83公頃下降到1.58公頃，森林火災受害率從0.028‰下降到0.0058‰。特別是2016年，貴陽未發生一次森林火災事故。

（作者單位：貴陽市森林資源管理站）