| 三、GPS/GIS森林防火系統具體方案
以上是對GIS，GPS，技術在林業部門具體應用的探討。能帶來突出效果的主要還是在森林防火工作中，詳細的應用方案如下：
基礎地理信息系統數據庫的建設：
1．數字化成圖
使用的矢量化軟件，對需要數字化的圖件進行掃描跟蹤，形成矢量地圖。這個過程是建立地理信息系統的基礎工作，也是非常重要的一個環節，數字化的工作關鍵是要求數據的準確性，盡可能減小誤差。一般的處理方法是將圖紙掃描成柵格文件以后，使用專門的圖像處理軟件根據圖紙的坐標點對圖像進行配準，軟件能夠對柵格圖進行適當的拉伸、旋轉等處理，以校正掃描過程中形成的誤差。
另外一個非常重要的方面是數字化過程中圖形要素的接邊問題，只有嚴格按照要求進行圖形要素的接邊處理，才能為后續的應用提供支持。例如路徑分析、數據查詢統計等等。
地圖的拼接也是數字化過程中非常重要的一個環節，很多系統在這個方面是有缺陷的，有些系統所謂的拼接只是提供圖幅的索引功能，對于人為分割的圖形要素并沒有形成一個對象，這將會給以后的管理帶來困難。所以，為了能為應用建立堅實的基礎，必須地實現這個過程。根據我們的工程經驗，拼接過程分為自動拼接與手工拼接兩個過程。自動拼接一般是使用圖形對象的屬性信息，將某一個屬性信息相同的對象合并為一個對象，在這個過程完成以后，由手工進行接邊的調整。
上述過程不僅是介紹數字化成圖的過程，也是系統在提交用戶后必須具備的功能，因為圖件在數字化完成以后，時刻會面臨一個變更的問題，只有提供的數字化以及與之相關的拼接與接邊處理功能，才能使用戶方便地對圖件進行變更等操作。
2．數據的組織：
地理信息數據的組織是系統的核心，只有建立的數據組織模式，才能建立的、易學易用、易于管理的應用系統。
分層存放
交通行政區劃地圖、林相圖、兵力設施分布圖分別進行矢量化以后，將其分別存入在不同的圖層中，zui終合成一張信息齊全的全林區圖。
基礎空間數據按主要圖形特征或實體進行分層，其具體內容如下：
（1）居民地：人們生活、工作的建筑群。
（2）交通：包括各種等級公路、鐵路及其附屬設施。
（3）水系：名括各種河流、湖泊、水庫、池塘、蓄水池等。
（4）邊、境界：
（5）地貌：包括等高線、高程點等。
（6）注記：包括居民地、交通、水系、地貌的文字說明。
專題空間數據的分層，按照林區管理需要進行分層，其具體內容如下：
（1） 林班層。
（2） 小班層
（3） 動物分布（以林場為單位）層
（4） 動物（當前只養林蛙）養殖分布層
（5） 植被分布層
（6） 分類小班類型層
（7） 重點火險區層
（8） 封山育林層
（9） 濕地保護層 屬性信息結構
不同的圖層分別要定義不同的屬性信息，例如對于行政區劃圖，它本身要分成數個圖層，省界、地區界、縣界、鄉界、村界，他們對應的屬性分別是省編號、省名稱等等。對于林相圖，則分別要定義林班編號、林班類等等。 靈活的圖庫管理
如果使用MapinfoProfessional作為管理平臺，因為對于一個圖層，在文件上會體現為很多表文件，這給一般非專業的操作人員帶來了不方便。經過深入的二次開發以后，在地圖管理的運行界面中，對于地圖的管理，體現為圖庫、圖、圖層，用戶只需要選擇圖庫，選擇圖庫中的圖打開，選擇圖中的圖層進行操作即可*管理復雜而又不直觀的表結構。
如果使用相應的產品，則圖庫的管理實際就是數據庫管理了。 變更圖與歷史圖
一個專業的地理信息應用系統，應該實現對于圖形的歷史信息的保存，以在必要的時候可以提供給用戶對于歷史數據與現實數據的比照功能。基于我們系統的靈活結構，我們在系統中為用戶提供了方便的歷史數據保存功能，同時也提供歷史數據與現實數據進行疊加分析的功能。 TM圖迭加顯示
我們在系統中可以實現矢量圖與掃描柵格圖像的配準功能，也就是說TM圖像可以作為底圖“放在”矢量圖下面。因為在配準的過程中TM圖像同樣具有了地理信息，所以它可隨矢量圖同時移動、分大、縮小等，這樣在需要的時候使用TM圖顯示植被情況，用于防火輔助決策。 等高線矢量化：
等高線作為單獨的一層，通過數字化以后與其它圖形信息 疊加在一張大 圖中，等高線的屬性中必須輸入高程值，系統根據高程值可生成三維圖。
3．基本功能分析
任意的漫游
使用放大、縮小、平移等操作，用戶可在全林區范圍內進行任意的漫游。在任何時候都可輕松地獲取到當前的經緯度坐標。
方便的面積量算與距離量算
簡單的雙擊操作就可直接顯示出當前面狀對象如林班或火場、行政范圍的面積、周長。使用鼠標點取兩點，系統直接顯示兩點之間的直線距離，多點可顯示距離之和。
開放的線型與符號庫
系統平臺的線型與符號庫是為用戶開放的，系統為用戶提供線型與符號庫的編輯工具，用戶在需要增加線型與符號時，使用編輯工具可輕松完成。
地圖信息檢索
在數據字的過程中，行政區界、林班等圖形要素在我們的系統中要求為面狀的圖形對象，這將為信息的檢索提供巨大的方便。例如：統計某一個行政區界內某一種類型的林班面積，利用非常簡單的編程就可以實現，這也是地理信息系統“拓樸”功能zui基本的一種應用。類似的統計功能在數據的前提下都是可以實現的。
根據圖形屬性的查詢并定位是系統提供的另一個主要功能。例如需要查詢某一個行政區界內編號為XXX的林班，或者查詢某一給定范圍內的了望塔、機降點、外站、檢查站、加油站、氣象站等。查詢完成后，顯示查詢的結果列表，并在地圖中進行定位。
專題地圖
系統可根據范圍、直方圖、餅圖、等級符號、點密度、獨立值六種方式生成豐富的專題地圖，在操作時，用戶選中打開的一個圖層（如林班層），選中其中一個屬性例如林班的林種類編號，即可生成一張專題地圖。
數據庫系統管理
建立森林火災檔案數據庫，在前端使用集成技術將火災檔案數據庫與地圖進行關聯，并使用解析編輯，將歷史防火與地圖有關的信息展示在地圖中。實現對火災檔案信息的查詢編輯、統計分析、打印輸出功能。對以下內容在數據庫中進行保存，并提供編輯與輸出功能：機降點兵力布防庫；鄉鎮場所撲火力量庫；山火登記庫；市防撲火兵力調動表；火場兵力布防表；了望塔信息庫。
數字地形模型制作
為反映整個地區的地形地貌，利用等高線制作數字高程模型，并可實現改變視角、視點、推拉及改變比高等操作。這個過程的實現是這樣的：首先利用二次開發將等高線一層的所有曲線轉換成點，由同一條等高線生成的點其高程值與原等高線的高程值相同，在此基礎上可方便地實現三維圖形、電子沙盤的生成。另外，電子沙盤生成以后，等高線、林班可直接疊加在三維圖形上，這樣可非常方便直觀地觀看林區全貌。
虛擬現實
系統不僅可方便地為用戶生成三維圖形、電子沙盤，同時利用等高線數據、林班數據可實現虛擬現實功能，可模擬飛機飛行過程中的林區三維地形及林班情況，這樣用戶可非常直觀地觀察到林區植被分布與地形信息。另外，如果發生林火，通過GPS定位系統定位火區以后，可在地圖中生成一個面域，這個面域也可疊加在三維場景中，再運用虛擬現實技術，提供給用戶飛機在飛行過程中火場的情況。
網上地圖瀏覽
利用平臺提供的支持，可以實現地圖在網絡上發布，*下屬單位在客戶端無需安裝任何軟件，使用操作系統如windows98/2000自帶的瀏覽器都可對服務器中的地圖進行查看。這種功能在局域網中與在互聯網中的表現形式是一致的。系統建立以后，*下屬單位在遠程例如在遠區縣通過撥號或IP網絡可連接到服務器上，實時地瀏覽地圖或是通過下載矢量地圖在本地進行管理。
防火指揮
防火是林業管理的重中之重，使用計算機系統的目的，zui主要的目的也是為了防火救火。
森林火險區劃分布圖
根據森林分布、地形條件（坡度、坡向）、森林地段發生火災的難易程度和危害程度，分三級：
I級，火災危險性大
II級，火災危險性中
III級，火災危險性小
可將分布圖疊加到全林區總圖之中。
林火的預測預報
1、火險等級預測預報
利用氣象數據和相關的數據進行火險等級分析并形成相應的火險等級分布圖。火險天氣等級劃分為五級。等級的生成利用現有的數學模型，地理信息系統中需要將等級分布圖疊加到行政區劃圖、林相圖中去。
2、預防措施決策：
系統隨時提供火險等級分布圖，分布圖與行政區劃圖、林相圖進行疊加，因為在其中同時包含等高線層，所以可在三維圖中同時顯示林班（可用專題地圖的方式區分不同的林種并顯示圖例）、行政區界與火險等級分布圖，將火險范圍和與之覆蓋的林區林種非常直觀地顯示出來，為林火預防決策提供科學的依據。
林火監測與林火定位
及時發現林火，系統在界面中提供方便的工具進行林火的定位。在定位的功能上應為基于GPS的應用提供接口，一般的模式是這樣的：
使用機載設備或車載設備，接收GPS衛星定位信息，通過短波進行遠程傳輸，通訊控制機使用串行口與接收設備連接，通訊控制機則通過局域網、城域網或廣域網等IP網絡進行連接。在windows的IP網絡中，一般使用socket進行通訊。通訊控制機啟動后即與地圖工作站建立了TCP連接，在收到數據后，進行處理后發送到地圖工作站。地圖工作站在收到數據后，需要進行信令的解析以還原其中的坐標然后直接在地圖中進行定位。例如飛機繞火場飛行一周，在地圖工作站上可直接形成一個封閉的面域，通過簡單操作可獲取到火場面積，與通過等高線生成的三維圖以及林相圖、行政區劃圖、居民地信息進行疊加顯示就可與林火的撲救提供支持。
林火撲救指揮
系統可以提供“*路徑的計算”、“火行為預測”、“計算撲火戰場所需兵力及機具”、“火頭橫長”、“火強度”等輔助計算工具，為指揮員制訂撲火方案提供參考。
其它功能簡單描述
1. 林火信息管理：林火各種數據地圖、表格、數據庫管理、維護查詢檢索等
2. 三維林相圖處理：電子沙盤、三維地圖地貌渲染
3. 三維林火趨勢模擬顯示：模擬火場狀況及發火趨勢、需要相關林火預測模型的科研成果支持。
4. TM遙感數據擬合、匹配：通過TM數據進行地圖擬合匹配等處理顯示植被情況
5. 災后損失評估和災后處理：自動計算火災面積和森林蓄積等各項損失并存檔
6. 林火統計和歷史林火顯示：各時段林火數據、顯示統計分析
7. 各*局端地理信息系統：下屬*地理信息系統的二級子系統，實現真正意義上的遠程實時地理信息系統。
8. 互聯網防火系統：以Intranet技術實現的防火遠程管理系統，包括簽到、信息傳遞、廣播、郵件、通告板、實時天氣預報等等。
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