森林防火信息指挥系统设计方案.docx

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森林防火信息指挥系统设计方案

森林防火信息指挥系统设计方案

根据招标要求：

就我市森林防火信息指挥系统是一个以3S技术（地理信息系统、全球定位系统、遥感）、数据库技术、现代通信技术和计算机网络技术为支撑，以全市基础地理信息、森林防火资源、实时气象等数据为基础，为各级森林防火部门提供森林防火日常工作、预警监测、指挥调度和辅助决策等，实现森林防火工作的信息资源化、传输网络化、决策科学化、指挥快速化、调度实时化。

我市森林防火信息指挥系统软件由业务软件和基础软件两部分组成：

业务软件主要包括森林防火信息管理系统、森林防火指挥调度系统和森林防火门户网站3部分，基础软件主要包括操作系统、数据库软件和GIS服务软件。

森林防火信息指挥系统软件总体设计和需求分析仅为软件研发的基本要求，项目实施时承建单位应根据森林防火工作实际需求并结合实施经验对森林防火信息指挥系统软件进行二次需求分析与功能设计，软件设计方案必须经过项目负责人审核同意。

1.需求分析

（1）总体需求

1）系统设计根据不同层次信息管理的要求，确定信息的详细程度，做到微观信息与宏观信息既相对独立，又保持有机联系，充分发挥现代信息技术全面、及时、准确、客观的作用。

2）根据森林防火工作的需要，在建设过程中，促进森林防火工作的开展与管理，在应用中不断完善森林防火指挥中心信息系统建设。

3）系统设计时充分考虑未来需求，使系统具有可扩展性，既保证当前的投资实效，也保证今后通过很少投资即可使系统与未来的技术发展水平相适应。

4）根据不同层次（市、县区）森林防火信息化建设的规划，结合我市林业建设的实际情况，以林业防火管理的需求为出发点，建立我市森林防火综合管理软件系统，有重点、分步骤地解决森林防火中的突破性的技术和管理问题，从森林防火指挥中心信息化建设着手，逐步使森林安全管理向现代化、信息化、科学化方向发展。

5）根据实际应用需要，通过各种方式确保系统的人机界面友好，设计要求系统架构易于理解，系统界面简单实用，系统功能强大，系统管理方便，系统维护容易，使用户在较短时间内即可学会使用本系统，掌握全部功能。

6）系统设计时应考虑部分数据保密性需求，结合系统运行在互联网和我市电子政务内网的实际情况，通过软件的合理设计保障系统符合国家相关保密规定和数据安全。

（2）用户分析

森林防火信息指挥系统软件可将用户划分为下列三类：

1）市林业局主管部门

主要包括我市森林防火指挥部办公室、我市林业局及相关职能部门等，是系统的主要服务对象。

主管部门平时通过森林防火信息管理系统实现对全市森林防火日常工作、防火物资、值班调度、信息报送等进行管理，发生火情时通过森林防火指挥调度系统进行科学扑救指挥，并通过森林防火门户网站面向公众公布信息等。

主管部门使用人员按性质可以划分森林防火信息管理系统、森林防火指挥调度系统和森林防火门户网站的用户与管理员，主要包括防火主管领导、相关工作人员及授权用户。

2）区县林业主管部门

包括各区县林业主管部门及其相关单位和个人等，通过系统实现值班信息上报管理、用火计划管理、扑火人员车辆管理、扑火物资设备管理、火灾扑救指挥、灾后评估及相关资料整理归档管理等工作。

区县林业主管部门使用人员按性质可以划分为森林防火信息管理系统、森林防火指挥调度系统和森林防火门户网站的用户及管理员，主要包括区县防火主管领导、相关工作人员及授权用户。

3）林业工作者及公众

包括所有林业工作者及公众，通过我市森林防火门户网站实现森林防火安全相关信息查询与访问。

（3）数据库需求

数据库是森林防火信息指挥系统软件开发项目的信息支撑层，用于存储和管理各类数据，为统计分析等提供数据支撑服务。

数据库建设要充分考虑和现场实时数据库的衔接和兼容问题，实现数据共享。

根据系统数据的不同用途，森林防火信息指挥系统软件的操作数据分为五大类：

1）基础地理数据，主要是指国家测绘部门发布的各比例尺空间基础数据，如行政区划数据、交通数据、水系数据、卫星影像数据等。

2）林业基础数据，主要是指面向林业应用的各比例尺空间基础数据，如森林资源二类调查数据、林业基础设施数据等。

3）防火专题数据，主要包括火点分布图、火险区划图、防火设施分布图、救火资源分布图、了望台分布图、重点防火对象分布图、森林防火隔离带分布图和森林扑救队伍分布图等。

4）元数据，即描述数据的数据，包括现有数据的详细清单、名称和数据项定义、名称和定义的关键字列表、数据清单索引和访问关键字列表。

5）其它多媒体格式的数据。

森林防火综合管理软件系统还包括文本、图像、视频、语音数据应用。

另外，为了满足应用系统安全有效运行要求，需要建立系统运行维护相关的专用数据表，如用户表、功能控制表、运行参数表等。

（4）数据分类及来源

数据信息是系统应用得以展现的核心，数据的状况对系统的实用性目标实现影响很大。

在考虑系统实用性的目标实现时，需要对有关数据进行评估、分类。

森林防火综合管理软件系统数据源包括多种类型的数据，如不同尺度的基础地理数据、不同尺度的专题地理数据、实时火险监测数据、火险因子监测数据、业务数据、危机信息、知识信息、多媒体数据等。

当前主要数据的来源情况：

基础地理数据主要来自我市地理信息中心和购买；

地理防火专题数据来自项目承建方的汇集与加工制作；

实时火险监测数据来自我市森林火险预警监测系统森林火险监测站上报数据；

火险因子监测数据来自我市森林火险预警监测系统森林火险因子采集站上报数据；

组织机构信息来自现有数据或人工输入。

重点林区数据来自现有重点林区数据或人工输入。

扑火人员车辆基础信息来自市级用户和区县用户填报信息。

扑火物资设备基础信息来自市级用户和区县用户填报信息。

火灾档案数据来自原有历史数据和人工输入。

防火应急预案信息来自原有预案或市级用户和区县用户输入。

（5）系统操作需求

1）系统架构

森林防火信息管理系统和森林防火门户网站采用B/S架构，森林防火指挥调度系统由于实时性和处理能力要求高所以采用C/S架构。

2）用户界面

系统建设强调结构化、模块化、标准化，做到界面清晰，接口标准统一，使系统既有完整性，又有灵活性。

基于C/S架构的森林防火指挥调度系统宜采用Ribbon界面开发，所有功能访问尽量保持三次或更少的点击就能到达。

操作系统的使用方法，无需经过复杂的操作培训即可很方便地使用。

3）功能需求

菜单格式、快捷键要充分考虑用户习惯，做到方便易用。

森林防火信息指挥系统软件应配合触控显示器实现电子地图、图像、火场标绘等的选择、拖动、缩放、旋转、点击、多指划动和自定义手势等手势操作功能。

（6）安全性需求

信息系统所面临的威胁和攻击，大体上可以分为两类：

一类是对实体的威胁和攻击；另一类是对信息的威胁和攻击。

因此系统的安全防护应从软件与硬件系统两方面着手。

软件系统安全防护：

软件系统本身应具有可靠的用户识别和访问控制的能力，同时软件系统还应具备主动检查并报警非正常访问或调用的事务信息，对可疑的访问提供更深层次的身份验证，同时提供详尽的事务跟踪日志。

硬件方面的防护：

在网络安全方面与外网连接处应设置防火墙。

系统数据方面的防护应当着重考虑服务器数据的冗余备份，通过磁盘阵列保持数据冗余。

1）系统具有较强的容错能力，在用户误操作、非法操作或输入非法数据时不会产生错误的结果。

2）系统在登录和数据保存等各环节，充分考虑安全性，避免用户采用SQL注入等手段非法入侵系统。

3）系统采用分层架构实现，没有在程序代码中出现SQL语句。

（7）兼容性需求

基于C/S架构的应用系统需要兼容Win7及以上版本操作系统（支持32位和64位操作系统）；基于B/S的应用系统须兼容IE8及以上版本浏览器、MicrosoftEdge、GoogleChrome、Firefox等主流浏览器，符合W3C标准等；森林防火信息指挥系统软件中的GIS、WebGIS应用必须遵循OpenGIS等开放式GIS共享协议或规范。

2.系统总体设计

（1）建设原则

根据森林防火信息指挥系统软件工作的特点、信息技术应用的程度和组织保障的实际情况，森林防火信息指挥系统软件开发应坚持“实用、可靠、先进、标准、开放”的方针，实行“整体规划、分步实施，统一标准、加强管理，信息公开、资源共享，需求主导、保障安全”的建设原则。

1）整体规划、分步实施

根据本森林防火信息指挥系统软件的总体方案，按照“先内后外、先上后下、循序渐进、逐步升级”的工作步骤，统筹考虑各方面的应用需求，进行统一规划。

并考虑到森林防火工作现状及经费保障能力，突出重点、分期实施、急用先建、逐步推进。

结合我市林业系统信息化总体规划，避免重复建设。

2）统一标准、加强管理

本项目在建设过程中，首先建立通讯网络平台、应用系统、计量设施标准、无线通讯标准、数据交换标准等。

3）信息公开、资源共享

将可公开的信息共享，实现信息系统的互联互通、资源共享。

根据不同的对象授权访问，在林业系统内部实现共享或通过可控的方式向其他相关部门发布信息。

4）需求主导、保障安全

以需求为主导，突出重点，认真开展需求分析工作，充分利用现有的通信及计算机网络、系统和数据资源，加强整合，促进互联互通、信息共享。

综合平衡成本和效益，加强信息安全保密的技术措施和制度建设，建立完善的网络与信息安全保障体系，确保系统运行有高度的可靠性和安全性。

（2）总体设计思路

1）通过多种方式实现森林防火安全信息的汇集

一方面，通过工作人员、计算机、网络等多种方式采集森林防火安全管理工作中涉及的业务管理、扑火资源、人员、危机等方面的信息；另一方面通过自动化监控设备，实时采集视频信息、气象信息、火险监测信息、火险因子等森林防火安全的关键信息，从而实现我市森林防火各方面信息的汇集，为后续应急处置提供数据支撑。

2）实现森林火灾应急处置能力的全面提高

通过自动化监控信息的采集以及森林防火安全预警机制的建立，实现森林火灾突发危机情况的及时预警、处置和总结，影响森林防火的威胁得到最快速度的发现和处理，最大限度的减少财产损失和保护人民群众的生命安全，达到了系统规划建设的目的。

（3）遵循的技术规范和标准

1）法律法规

Ø国务院《森林防火条例》（2007年）；

Ø《我市森林防火条例》（2011年）；

Ø《我市森林火灾应急预案》（2014年）。

2）技术标准、规范

Ø《全国森林防火通信和信息指挥系统建设技术指南》（国森防办﹝2013﹞21号）；

Ø《林业建设项目初步设计编制规定》（试行），国家林业局，2006年；

Ø《省级森林防火指挥中心建设指导意见》，国家林业局森林防火办公室，2005年；

Ø《我市森林防火信息指挥系统建设项目可行性研究报告》；

Ø国家林业局关于《我市森林防火信息指挥系统建设项目可行性研究报告》的批复（林计批字﹝2009﹞424号）；

Ø国家林业局颁布的《森林重点火险区综合治理工程项目建设标准（试行）》；

Ø国家测绘地理信息局《地理信息公共服务平台地理实体与地名地址数据规范》（CH/Z9010―2011）。

（4）系统技术路线

1）平台选择和基本技术路线

按我市政府相关文件要求，森林防火信息管理系统、森林防火指挥调度系统中的GIS应用需基于我市地理信息中心提供的“应急一张图”进行开发。

本项目采用B/S加C/S架构，基于微软.NET技术、SQLServer或Oracle数据库和ArcGIS（ArcGISServer、ArcGISEngine）等。

其他功能可以在相应层次上集成相应的软件，或利用产品的应用开发接口定制开发。

整个系统将采用国际流行和通用的系统三层架构以及面向对象的技术进行设计和实现。

在产品的应用层采用C#/C++等技术进行开发，为便于系统间数据的交换，系统底层直接提供对XML、WebService的支持。

2）设计线路

a.多层架构设计

多层服务模式设计的好处