森林防火预警关键技术研究及系统应用

1.突破数据的局限性，创新森林防火多源数据融合的技术与方法，建立了基于3DGIS的区域森林防火大数据。不仅包括试验区的三维地形数据，还包括权属、植被类型、防火 资源分布、森林资源调查因子、森林经营、道路水系、气象、社会经济等数据。 2.创新了区域森林火险精准区划模型与动态评价方法。通过建立基础指标分类方法、指标筛选模型、空间指标量化模型、权重计算方法、评价模型及空间聚类模型、指标体系的动态生成框架。在采集和分析森林结构核心指标基础上，综合人为活动、经济条件、基本建设、气象因子等多方面数据，构建了适应不同时空条件、不同评价目标和不同用户的 需求的评价指标体系，实现了森林火险的单因子评价、综合评价和动态评价。 3.建立了森林防火资源最优化配置方法。根据区域的自然、经济、社会等模型输入 条件，将各类森林火险因子取值、森林防火资源配置的综合评价指标体系等参数化，创立了通用的森林防火资源最优配置方法。 4.突破传统林火定位方法，首次建立了基于DEM的视频可视域同步跟踪与火点定位算法。利用数据融合、DEM 建模技术、视频摄像技术与GIS技术联动等技术方法，利用视 频监控系统硬件设备参数，获取云台旋转时某一时刻摄像机的仰俯角、方位角、镜头的焦 距等相关参数，建立了摄像机射线通视性求解模型和基于DEM三维模型的视频可视域边界求解模型和算法，实现了视频可视域在3DGIS上的同步跟踪、定位与可视域内容的数字化 表达。 5.创建了基于视频的森林烟火智能识别算法和预警机制。智能识别算法采用模式识别、图像处理等技术，根据森林烟火颜色、纹理、动态和几何四类特征，建立烟火特征标准库，提取同一视窗连续变化图像内容与标准特征库对比，并结合火灾蔓延的形状、季节与气候以及是否为特殊区域等因素确定报警临界点。并以语音方式在室报警，以短信、微信方式实施广播式信息提示，林火提示信息至乡镇、村、小班（小地名）、经纬度。 6.先后研发了“基于3D的森林防火系统”、 “森林防火指挥智能决策支持系统“、 “森林火险精准预测预报系统”、“森林防火资源优化配置系统”和“森林防火联动监管系统”， 适合不同用户的需要。 项目申请发明专利3项（获授权1项、受理公开2项）、软件著作权5项、发表学术论文20余篇，出版学术专著5部，形成了森林防火实时精准监测相关的系统的应用理论基础。