陆胜

（广西壮族自治区国有博白林场 广西博白 537600）

林业资源能防止水土流失、预防自然灾害、净化空气、调节气候等，有助于生态系统的平衡。随着社会的快速发展，过度砍伐造成林业资源的严重破坏，在一定程度上危害了人们赖以生存的自然环境。为了巩固和保护人类赖以生存的自然环境，必须重视林业资源保护和森林环境的自我调节，加大林业资源保护力度，做好森林防火应急措施和安全注意事项宣传。随着现代科技的发展，应用森林智慧防火体系在一定程度上可减少森林火灾的发生。

1.1 建立智慧防火管理模式的重要意义

现阶段，我国森林防火工作形势以及基层森林防火部门的管理形势较为严峻。森林防火工作的社会责任极为重大，不仅关乎到国家的公共财产安全，更关系到人民的生命安全，而且对生态环境和自然环境的保护也有关键性影响。党中央国务院和地方相关的林业管理部门，加大森林防火科学管理力度，在森林防火实践中积极应用智慧防火管理模式，能够更加有效地实现对森林资源进行现代化、科技化、智能化的管理。

1.2 现阶段森林智慧防火管理模式的具体形式

森林智慧防火模式是一套完整的智慧操作体系，包括智慧感知系统装置、数据智慧分析系统、数据智慧处置系统。当前，森林火灾得不到有效控制，很大程度上在于落后的管理模式、技术和设备。提升森防火管理水平，应用森林防火智慧感知系统是有效提升森林火灾处置的关键性基础。智慧感知是森林防火的“防火之眼”，其核心原理是通过与天空卫星建立遥感联系、无人机在一定高度的地面巡查（低空巡查）、红外线实时监控以及护林员实地巡查等方式同时进行。

1.3 森林智慧防火管理系统的应用办法

当前，森林智慧防火管理模式的应用极为重要，通常采用基于智能识别、遥感影响比对、全球卫星定位（GPS）、移动技术通信等技术之上的智能森林防火系统。该系统可以智能化确认准确的森林火情发生的实时变化情况，针对森林火情的实际变化做到有效的反馈和分析，并且能精准锁定森林火灾预警位置。智慧分析管理体系是森林智慧防火管理模式的主要核心技术，当森林火灾突然发生的时候，能对森林火灾发生的具体位置进行锁定和确认，并实时通过计算机模拟计算系统模拟计算出火势可能持续蔓延的位置，通过模拟计算结果迅速对当地的应急资源进行有效的管理和分析，减少森林火灾对国家财产和人民的生命造成不可挽回的损失。

2.1 智慧感知的主要方式

林火智慧感知的主要方式是可见光感知和红外线感知，2种感知方式共同构建一个监督控制视频预警的智能化的森林火灾实时监控和检测系统，实时监控森林火情的发生。智慧感知系统采用智能化的图像识别技术、智能化的森林防火智慧系统的传感器技术、三维地理信息系统技术、物联网技术，实施森林智慧防火系统的智能视频预警监视，从多方面、多角度利用网络视频监控技术对森林火灾进行实时监控，并且实时精准定位。整个系统是以森林火灾的预防系统作为主要内容，通过无人机低空巡视系统，以及底面林业巡查人员的相互配合，实时立体化的森林防火安全监测和监督系统。

2.2 智慧感知的具体特征

依据森林资源所处的实际地形地貌，以及具体地质条件中等高线水平数据的不同，进行智能化的系统匹配。智慧森林感知系统的基本工作原理，一是前端森林火灾监测点位置的确定，需要根据海拔的高度作为选择依据，将林地所在的海拔高度的最高点作为前端的监测位置，不断地拓展监测的范围，尽可能地减少监测的死角位置以及智能智慧系统的检测盲区；
二是充分发挥地理信息系统的巨大作用，进行科学有效的可视化视域分析管理，不断的将前端的检测位置进行系统性的优化管理，例如，红外线成像仪、户外太阳能摄像机、户外监测镜头、数据云台智能图像识别报警装置等的优化管理；
三是利用可见光源以及特殊的热成像处理技术，两方面的智能感知系统同时作用，实时收集相关数据，在后台数据库当中对各自的数据进行独立的运算和分析；
四是综合后台数据库所上传的图像，依据图像的颜色变幻、运动轨迹的起伏、成像纹理的分析、模拟识别系统的模型推演等，计算出森林火灾监测场景的变化，并且对烟火的运动轨迹进行有效的监控。

林火智慧感知系统的详细特点：（1）依据时间节点的差异性、环境的差异性进行实时智能化系统的匹配，并且能够多样性的保持不同像素条件的配置；
（2）针对不同的森林火情的算法形式多样，可靠程度较高；
（3）可以自主性的进行在线学习，知识数据库的内容极为丰富；
（4）在线重复学习，大规模增加练习模板，提高成功率；
（5）充分的结合特殊的森林火灾推演计算方法，对不同的火势情况有效的融合计算。

3.1 火点定位

火点定位系统通过精确计算确定森林火灾的实际地理位置，对森林火灾的实际扑救工作进行实时性的指挥和控制，形成多点联动型的实时监控机制，多角度监控火势的发展情况。

设（Xa、Ya、Za、）为 已 知A点，B（Xb、Yb、Zb））为未知B点坐标，α为坐标方位角，β为垂直角，AB的投影距离为Sac，可以利用式（1）～（3）计算B具体森林火灾的精确位置。

3.1.1 单点式森林火灾火情精准定位

依据大数据库中所更新的数据资料进行森林火灾实际地理分析，计算出精确的定位，包括坐标方角位、垂直角，利用智慧分析系统形成模型，最后确定森林火灾爆发的精确地点。

3.1.2 多点式森林火灾火情精准定位

利用差异性的角度对森林火灾形势进行实时监控，对森林火灾实际位置的确定以及何时进行扑救有重要的影响。智慧分析系统确定森林火灾爆发地点的同时，还通过地理信息系统数据，利用风速的变化和叠加方式进行智慧分析。

3.2 火势模拟分析

根据地理数据的极大差异性，结合智慧分析系统软件进行森林火情的模型预判技术，从单点式的森林火情定位，到对周边的地形地貌进行分析和模拟，包括森林火灾爆发时的实际地面坡度、坡向的数据，风向和风速、以及导致火势快速蔓延的其他重要原因。根据矢量网格差值边界计算方法进行精确的推算，从8个不同的方位，以最初森林火灾火点的初始位置开始利用智慧分析系统的相关原理进行计算和分析，并快速精确的确定森林火灾的精确位置，通过二维场景模拟推演出火势蔓延的方向和速度等信息，以此作为决策依据。

4.1 智慧处置手机应用程序的工作原理

森林防火系统对火情的分析，周边扑救条件等都可以通过系统数据的计算，自动形成最佳的扑救作战方案，通过地理数据信息系统的缓冲区和叠加分析方法，有效统计周边的资源情况以及可以利用的防火设备设施等。森林火灾实际火情信息推送的手机应用程序（Application.APP）适用于所有的安卓手机设备，利用手机百度定位小程序，可以进行手机地图定位。可在森林火灾救助过程中对实时火情进行上报和监控。通过手机小程序更快捷、更方便进行森林火灾实时监控，调取相关数据，了解火灾扑救、火势蔓延等情况。

4.2 智慧处置的电子信息技术分析

随着现代电子信息技术的快速发展，森林智慧防火管理系统技术也在飞速提升，该系统为森林火灾扑救提供了高效、快速和智能化方案和工具。可以直接利用手机登录到森林智慧防火系统的数据中心平台，对火势的蔓延情况、周边辅助救助资源、地势地貌都可以进行查看，有利于火灾扑救过程中根据实际需要调整方案，有利于快速、有效扑救森林火灾，保障生命和财产安全。

在社会主义市场经济发展新形势下，国家对林业资源的实时监控力度在不断地增加。为了进一步加大林业资源的保护力度，提升林业资源科学化、信息化、数字化管理水平，必须在实践过程中充分应用现代科技技术，通过现代智能技术、森林智慧防火技术感应系统、森林智慧防火技术分析和模拟计算机体系，对敏感火源保护区进行实时监控和管理。

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