森林防火地理信息系统技术方案.docx

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森林防火地理信息系统技术方案

地理信息系统方案

技

术

方

案

第1章引言

1.1项目背景

是我国的重点林区，也是倍受关注的重点火险区，森林防火任务十分繁重。

森林防火指挥部经过多年的不懈努力，在信息化建设方面打下了坚实的基础，其中森林防火地理信息系统已经在实际工作中发挥了重要作用。

随着信息技术的迅猛发展和越来越高的森林防火工作要求，现有的系统功能已经满足不了实际工作需要，新时期的森林防火工作需要建立一套更加完善的森林防火辅助决策支持系统，因此，急需对原有的软件进行整体系统升级。

要将“3S”技术（遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）和网络技术、通讯技术进行有机地整合，为各级森林防火指挥部提供日常林火管理和扑火指挥信息化的辅助决策工具，提高森林防火工作信息化和现代化水平。

该系统的建成将实现林火信息及森林防火业务中的各类空间属性和特征属性的结合,提高了林火信息定位查询、检索的效率；当发生森林火灾时，能够实现森林火灾的快速定位，及时了解详实的火场及其周围的地理和资源要素，制定合理的扑救方案，实现扑救力量的最优配置，提高扑救效率，把森林火灾造成的损失尽可能地减少到最低限度，进而提高森林防火工作的管理水平，使森林防火工作从传统的经验型的定性管理转化为标准化、规范化的定量管理，提高森林防火管理的效率和现代化水平，从而使森林防火工作更加科学性、合理性，使森林防火工作迈上一个更新的台阶。

1.2总体目标

要将卫星遥感（RS）、卫星定位（GPS）、地理信息系统（GIS）等3S技术进行集成，创建基于地理信息系统（GIS）为平台的，集地理信息、森林资源信息、防火管理专题信息和跟踪、监控、定位、调度指挥为一体的，具有信息化、智能化的“森林扑火辅助决策指挥系统”。

该系统能够查询自然状况、社会状况、林业状况等综合信息；查询森林防火各类专题信息；扑火指挥过程中查询地形、地貌、交通、水系、设施等相关信息，进行火场定位、火情态势标绘，跟踪和监控扑火队伍动态，提供辅助扑火方案。

各级森林防火指挥部在进行扑火指挥时，能够迅速得到信息化、智能化的辅助决策支持。

整体系统用户界面采取的界面更加友好，操作简便。

十二个子系统：

综合信息查询系统、森林防火专题信息查询与管理系统、林火预测预报系统、卫星林火监测管理系统、扑火调度指挥系统、扑火队伍跟踪系统、三维电子沙盘系统、阻隔带管理系统、火灾档案管理系统、火情推演和模拟系统、航空护林调度系统、信息发布系统。

各子系统集成后将更加具有针对性和适用性，操作员根据具体工作需要选择进入相应的子系统，操作简便灵活，每项功能都立足于扑火调度指挥的实战应用。

1.3开发原则

本方案的设计和实施将遵循以下原则：

1）实用性与可靠性原则

设计简单、方便、友好的用户界面，使用户易理解、易学、易操作；

充分考虑已有资源（软、硬件设备及数据）的合理利用，避免出现不必要的浪费；充分考虑系统数据冗余和容错能力，保证系统的可靠性。

2）先进性与可行性兼顾的原则

系统构造采用结合以Intranet/Internet构架为主，客户机/服务器模式为辅的先进实用的体系结构；系统实现采用先进的数据库技术、网络技术、Internet/Intranet技术；对设计的方案、采用的技术和产品进行严格的可行性论证，把风险降至最低限度。

确保设计的方案科学、正确、严谨、可行；采用的先进技术是成熟的经过实践证明是成功的技术；

3）开放性与可扩充性原则

系统设计采用面向对象的分析与设计方法（OOA&D），使系统逻辑结构清晰、易读，在功能的划分和设计时，合理划分各模块的颗粒度，使系统易于扩充、维护和修改；采用开放的技术和开放的体系结构，为系统提供良好的可扩展性。

4）安全性与保密性原则

提高数据的抗破坏能力，防止数据被非法修改或盗用；建立完善的授权机制，为不同的用户提供合适的访问权限；采用硬件狗软件加密技术，对关键信息进行加密处理，保证数据在使用和传输过程中不会被非法查看、篡改、窃取等。

5）开放的系统体系结构

系统是由市林业局局域网和各个县市远程工作站等组成的，考虑移动业务的信息交流，这就要求设计既要适合各类工作站的业务要求，同时还要考虑到远程站点、网络状况和接入网的业务流程要求，所以系统必须采用开放技术和开放的体系结构，设计成开放系统，以保证业务的正常运行，同时为系统提供良好的可扩展性；建立与多种监测数据的接口，满足不同业务的使用要求。

1.4系统功能概述

针对森林防火指挥中心的业务要求，我们制定了一套整体解决方案，及《地理信息系统升级方案》。

本系统主要完成森林防火指挥中心在日常管理工作中的部分相关业务管理功能，分为12个子系统。

1.5系统运行环境

1.5.1系统硬件配置

1）GPS数据服务器

●CPU：

IntelXeon处理器，主频2.0G或更高

●内存：

1G或更高

●硬盘：

120G

●网卡：

1000M以太网卡

2）普通工作站

●CPU：

IntelP4处理器，主频2.4G或更高

●内存：

512MB或更高

●硬盘：

120G

●网卡：

100M以太网卡

●GSM模块

3）地理信息工作站

●CPU：

IntelP4处理器，主频2.4G或更高

●内存：

512MB或更高

●显存：

128MB

●硬盘：

80G

●网卡：

100M以太网卡

4）移动前指笔记本

●CPU：

Intel迅驰处理器，主频1.6G或更高

●内存：

512MB或更高

●显存：

64MB

●硬盘：

60G

●网卡：

100M以太网卡

1.5.2系统软件运行环境

1）GPS数据服务器：

●操作系统：

MicrosoftWindows2000Server

●数据库：

MicrosoftSQLServer2000企业版

2）普通工作站

●操作系统：

MicrosoftWindowsXP

●Web浏览器：

MicrosoftInternetExplorer

3）地理信息工作站

●操作系统：

MicrosoftWindowsXP

●Web浏览器：

MicrosoftInternetExplorer

●地理信息平台：

ESRIArcGis（ArcEngine、ArcGIS3D）

●办公软件：

MicrosoftOffice2003/XP

第2章系统结构

2.1系统体系结构

2.2系统网络结构

2.3系统软件结构

2.3.1应用数据

2.3.2基础平台

2.3.3基础应用功能

2.3.4业务应用功能

（6）扑火队伍跟踪系统

。

（7）三维电子沙盘系统

（8）阻隔带管理系统

第3章空间数据的组织与管理

3.1.1空间基础信息

1:

25万比例尺的全省基础地理数据

1:

5万比例尺的全省基础地理数据

1:

25万比例尺的全省数字高程数据（DEM）

TM卫星图像

3.1.2综合专题信息

行政情况、林业情况、防火情况介绍（文字说明）

3.1.3森林防火专题数据

3.1.4防火监测信息

。

3.1.5态势信息

3.1.6数据组织

系统功能简述

3.2二维地图基础功能

3.2.1地图信息查询

3.3三维飞行模拟

3.3.1鼠标控制飞行

3.3.2利用二维地图制作飞行路线

3.3.3飞行路线的记录与回放

3.3.4视频输出

3.4系统接口

3.4.1GPS接口

3.4.2多种GPS数据接口

第4章移动前线指挥子系统

利用单机数据库（个人地理数据库PersonalGeoDatabase），实现在单机模式下地理空间数据的使用，满足出外业、赴火场工作者的现场业务需求。

4.1二维地图基础功能

4.2三维地图基础功能

4.3态势标绘管理

4.4火灾定位

4.5火灾分析

4.6三维飞行模拟

4.7移动协同指挥

第5章系统建设意义

该系统按照规划建成后能够进一步实现森林防火工作的信息化和智能化，将在日常的机关内业管理和扑火指挥工作中发挥重要作用。

该系统的用途可以简单地概括为以下几方面：

一查：

查询、浏览各类综合信息。

如本地区的政治、经济、社会、自然、环境、地形、地貌、交通、水系等公共信息；本地区的林业管理、森林资源分布、林相、防火设施设备、扑火力量分布、火险预报、卫星林火监测等专题信息。

二图：

电子地图功能。

在计算机上使用和操作各类专题地图，如行政区划图、森林分布图、森林防火区划图、森林火险预报图、防火设施分布图、扑火队伍分布图、卫星监测热点云图等，能够查图、看图、标图、定位、量算和打印，能够二维操作平面图，也能三维立体地观看地形地貌（电子沙盘）。

三跟：

扑火队伍跟踪。

实时采集GPS信息，把扑火队伍的动态位置显示在电子地图上，跟踪监控扑火队伍的动态，“可视化”地调度指挥扑火队伍。