基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探討

李英科，李全民

（1.山東省威海市文登區(qū)農(nóng)業(yè)局，山東 威海 264400；2.山東省應(yīng)急管理廳，山東 濟(jì)南 250100）

利用衛(wèi)星遙感可以大范圍監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，快速確定火災(zāi)的位置，估算火災(zāi)面積[1，2]。從1987年成功利用極軌氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)大興安嶺“5·6”特大森林火災(zāi)開(kāi)始，我國(guó)利用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)已有30多年的歷史，其技術(shù)已日趨成熟，其中氣象局和林草局已建立了業(yè)務(wù)化的衛(wèi)星遙感林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

國(guó)家衛(wèi)星氣象中心從20 世紀(jì)80年代開(kāi)始將NOAA和風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用于林火監(jiān)測(cè)。董超華等[3]曾對(duì)氣象衛(wèi)星森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的原理、方法進(jìn)行了全面的歸納。劉玉潔和楊忠東[4]探討了應(yīng)用EOS/MODIS 衛(wèi)星資料進(jìn)行森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的算法。劉誠(chéng)等[2]分析了氣象衛(wèi)星亞像元火點(diǎn)面積和亮溫估算方法。朱小祥等[5]闡述了FY-2C 衛(wèi)星在火災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。鄭海青及梁益同分別[6，7]介紹了省級(jí)氣象局建立衛(wèi)星遙感林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的情況。

目前的衛(wèi)星遙感林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在衛(wèi)星過(guò)境期間將資料接收并存儲(chǔ)，衛(wèi)星過(guò)境后再對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、火點(diǎn)判識(shí)、火點(diǎn)定位分析等計(jì)算及處理，整個(gè)計(jì)算處理過(guò)程需要半小時(shí)左右。對(duì)于森林防火這種時(shí)效性敏感的防災(zāi)工作，晚半個(gè)小時(shí)監(jiān)測(cè)到火情，可能會(huì)增加巨大損失，有的甚至?xí)e(cuò)過(guò)最佳滅火時(shí)機(jī)。

如果能進(jìn)一步提高林火監(jiān)測(cè)的時(shí)效，在衛(wèi)星過(guò)境的同時(shí)就進(jìn)行火點(diǎn)判識(shí)及火點(diǎn)定位分析處理，使相關(guān)部門實(shí)時(shí)地獲取森林火情的有關(guān)信息，將可提高撲救森林大火的快速響應(yīng)能力。為了提高林火監(jiān)測(cè)的時(shí)效，我們開(kāi)發(fā)了新的衛(wèi)星遙感林火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)接收極軌氣象衛(wèi)星資料，并在數(shù)據(jù)接收的同時(shí)，實(shí)時(shí)對(duì)資料進(jìn)行處理，并實(shí)時(shí)對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位。軟件以Windows XP為操作系統(tǒng)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)環(huán)境為VC++.Net 2003。

1 林火監(jiān)測(cè)問(wèn)題現(xiàn)狀

傳統(tǒng)方法中林火信息實(shí)時(shí)處理的難點(diǎn)是極軌氣象衛(wèi)星過(guò)境期間，地面接收系統(tǒng)必須連續(xù)不斷地接收衛(wèi)星遙感原始數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的火點(diǎn)監(jiān)測(cè)算法是為單機(jī)單線程的運(yùn)行環(huán)境開(kāi)發(fā)的。如果要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就必須在同一個(gè)處理流程中，每接受一幀的原始數(shù)據(jù)立即對(duì)其進(jìn)行處理，并在下一幀數(shù)據(jù)到來(lái)之前處理完畢，轉(zhuǎn)入下一幀數(shù)據(jù)的接受處理流程。

由于衛(wèi)星遙感資料探測(cè)火點(diǎn)及計(jì)算火點(diǎn)的位置需要經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)處理及計(jì)算，包括綜合可見(jiàn)光及紅外通道數(shù)據(jù)對(duì)晴空、陸地進(jìn)行判別，將紅外通道的輻射率反演為亮溫并對(duì)晴空、陸地進(jìn)行火點(diǎn)判別，由衛(wèi)星軌道參數(shù)、衛(wèi)星姿態(tài)及掃描點(diǎn)序號(hào)計(jì)算火點(diǎn)經(jīng)緯度。這就使得在完成大量的數(shù)據(jù)處理及計(jì)算與確保數(shù)據(jù)的完整接收之間出現(xiàn)矛盾：在下一幀數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，由于上一幀數(shù)據(jù)還沒(méi)有處理完畢而造成數(shù)據(jù)丟失。

由于以上難點(diǎn)，目前同類的衛(wèi)星遙感林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了非實(shí)時(shí)的處理方法[2，3，6，7]，首先將衛(wèi)星遙感資料接收存盤，再進(jìn)行處理分析。其處理流程是：在衛(wèi)星過(guò)境時(shí)將資料接收并存盤；對(duì)存盤資料進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)預(yù)處理后的資料進(jìn)行投影，并對(duì)1、2通道的反射率做太陽(yáng)高度角訂正，對(duì)3、4、5通道的輻射率做亮溫反演；對(duì)投影資料進(jìn)行火點(diǎn)判別；計(jì)算火點(diǎn)的經(jīng)緯度。其特點(diǎn)是，在處理流程中的各環(huán)節(jié)工作時(shí)間是不重疊的，上一環(huán)節(jié)的功能模塊處理完成并以文件形式輸出結(jié)果后，下一環(huán)節(jié)的功能模塊才能開(kāi)始處理。

2 林火監(jiān)測(cè)技術(shù)流程

由于傳統(tǒng)的基于單機(jī)單線程的火點(diǎn)監(jiān)測(cè)算法不能滿足實(shí)時(shí)處理的要求，必須對(duì)原來(lái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程、火點(diǎn)判別方法及火點(diǎn)的定位算法進(jìn)行改進(jìn)及優(yōu)化，以達(dá)到實(shí)時(shí)處理的目的。

新開(kāi)發(fā)的極軌氣象衛(wèi)星林火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由3 臺(tái)服務(wù)器組成的并行處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)接收、火點(diǎn)的判斷、火點(diǎn)定位、顯示等的運(yùn)行時(shí)序分配在3臺(tái)服務(wù)器中同步運(yùn)行。

3 臺(tái)服務(wù)器分別完成的任務(wù)為：第1 級(jí)服務(wù)器完成資料的實(shí)時(shí)接收，并在接收到每一幀數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行火點(diǎn)的初步模糊判斷；第2 級(jí)服務(wù)器對(duì)接收到的疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行云判識(shí)、亮溫反演，對(duì)疑似火點(diǎn)做進(jìn)一步確認(rèn)；第3 級(jí)服務(wù)器結(jié)合地理信息完成對(duì)火點(diǎn)判識(shí)、火點(diǎn)定位、顯示等。

每接收處理一幀衛(wèi)星遙感資料的林火信息分3個(gè)步驟完成，每個(gè)步驟僅需要上一步驟的處理結(jié)果，由3臺(tái)服務(wù)器各承擔(dān)一個(gè)步驟的任務(wù)。

衛(wèi)星遙感林火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是流水線并行處理系統(tǒng)。其處理流程是，每臺(tái)服務(wù)器接收上一個(gè)步驟的結(jié)果數(shù)據(jù)后，開(kāi)始處理并將處理結(jié)果數(shù)據(jù)送到完成下一級(jí)任務(wù)的服務(wù)器，然后準(zhǔn)備接收新數(shù)據(jù)繼續(xù)處理。

2.1 火點(diǎn)實(shí)時(shí)辨識(shí)

火點(diǎn)的實(shí)時(shí)判識(shí)是能否實(shí)現(xiàn)林火信息實(shí)時(shí)處理的關(guān)鍵。其任務(wù)是在實(shí)時(shí)接收的數(shù)據(jù)中識(shí)別出含有林火信息的掃描點(diǎn)，并將掃描時(shí)間及掃描點(diǎn)序號(hào)提交到火點(diǎn)定位處理模塊進(jìn)行火點(diǎn)定位計(jì)算。

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)實(shí)時(shí)判識(shí)的關(guān)鍵技術(shù)是將判識(shí)的時(shí)序從模糊到確定分3步，分別由3臺(tái)服務(wù)器并行處理。其處理流程是：第1 級(jí)處理服務(wù)器在接收到每一幀數(shù)據(jù)后，首先根據(jù)反射率及輻射率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行火點(diǎn)的初步模糊判斷，并將疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送給下一級(jí)處理服務(wù)器做進(jìn)一步確認(rèn)；第2級(jí)處理服務(wù)器對(duì)接收到的疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)的反射率做太陽(yáng)高度角訂正、對(duì)輻射率進(jìn)行亮溫反演，然后對(duì)疑似火點(diǎn)做進(jìn)一步確認(rèn)并將計(jì)算結(jié)果傳送給下一級(jí)處理服務(wù)器；最后，由第3 級(jí)處理服務(wù)器結(jié)合地理信息完成對(duì)火點(diǎn)的最終確認(rèn)、火點(diǎn)定位、顯示等。

由于在進(jìn)行火點(diǎn)的實(shí)時(shí)判識(shí)時(shí)，需要將AVHRR 資料原始數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為探測(cè)值進(jìn)行分析，因此必須預(yù)先得到定標(biāo)系數(shù)。本系統(tǒng)在進(jìn)行火點(diǎn)的實(shí)時(shí)判識(shí)前，先進(jìn)行一段輻射定標(biāo)系數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算。

2.1.1 火點(diǎn)模糊判斷

由第1 級(jí)處理服務(wù)器完成，目的是在接收一幀數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)做快速的判別，只將疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)送到下一級(jí)處理服務(wù)器，有效地減少下一級(jí)處理服務(wù)器的運(yùn)算量。

其方法是，首先簡(jiǎn)單地根據(jù)第2 通道反射率是否大于第1通道反射率判斷是否為晴空、陸地，再將其3、4 通道輻射率與經(jīng)驗(yàn)閥值比較，判斷其為火點(diǎn)的可能性。

疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)被送到第2 級(jí)處理服務(wù)器，由第2級(jí)處理服務(wù)器對(duì)疑似火點(diǎn)作進(jìn)一步確認(rèn)。

2.1.2 火點(diǎn)進(jìn)一步確認(rèn)

第1 級(jí)處理服務(wù)器完成火點(diǎn)的初步模糊判斷后，疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)送到第2 級(jí)處理服務(wù)器。由于進(jìn)行火點(diǎn)模糊初判時(shí)，直接用原始數(shù)據(jù)的可見(jiàn)光反射率進(jìn)行晴空陸地的判別，直接用原始數(shù)據(jù)的熱紅外輻射率進(jìn)行火點(diǎn)的判別，并沒(méi)有對(duì)反射率進(jìn)行太陽(yáng)高度角訂正，也沒(méi)有對(duì)熱紅外輻射率進(jìn)行亮溫反演，存在錯(cuò)判的可能。所以，需要由第2 級(jí)處理服務(wù)器對(duì)疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的篩選。其主要工作是對(duì)接收到的疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反射率太陽(yáng)高度角訂正、輻射亮溫反演，根據(jù)訂正及反演后的數(shù)據(jù)對(duì)疑似火點(diǎn)做進(jìn)一步確認(rèn)。

2.1.3 火點(diǎn)最后判定

第2級(jí)處理服務(wù)器對(duì)疑似火點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選后，將進(jìn)一步確認(rèn)的火點(diǎn)數(shù)據(jù)送到第3 級(jí)處理服務(wù)器。

這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)多通道的遙感資料綜合處理分析之后提取的，已經(jīng)可以確定其為地面的高溫?zé)狳c(diǎn)。由于人類的一些生產(chǎn)性活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)，例如燒荒、磚廠、化工廠等。因此，這些地面的高溫?zé)狳c(diǎn)仍只是疑似火點(diǎn)。

要最后判定哪些是森林火災(zāi)，就必須結(jié)合地理信息，從這些高溫?zé)狳c(diǎn)中剔除由于人類的生產(chǎn)性活動(dòng)產(chǎn)生的高溫?zé)狳c(diǎn)。這部分工作由第3級(jí)處理服務(wù)器完成。

2.2 火點(diǎn)實(shí)時(shí)定位

在衛(wèi)星遙感林火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整個(gè)處理流程中，有2 個(gè)環(huán)節(jié)需要對(duì)衛(wèi)星遙感資料掃描點(diǎn)進(jìn)行定位計(jì)算：第2 級(jí)處理服務(wù)器在對(duì)火點(diǎn)做進(jìn)一步確認(rèn)時(shí)，需要對(duì)反射率做太陽(yáng)高度角訂正。因此，需要計(jì)算衛(wèi)星遙感資料掃描點(diǎn)的位置，再計(jì)算該掃描點(diǎn)的太陽(yáng)高度角；第3 級(jí)處理服務(wù)器在對(duì)火點(diǎn)做最終確認(rèn)時(shí)，需要計(jì)算衛(wèi)星遙感資料掃描點(diǎn)的地理經(jīng)緯度，再結(jié)合地理信息完成對(duì)火點(diǎn)的最后判定。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

3.1 林火監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源

1）資源一號(hào)02C 衛(wèi)星。資源一號(hào)02C 衛(wèi)星于2011年12月22 日成功發(fā)射。ZY-102C 衛(wèi)星配置的兩臺(tái)2.36 m 分辨率HR 相機(jī)使數(shù)據(jù)的幅寬達(dá)到54 km，從而使數(shù)據(jù)覆蓋能力大幅增加，使重訪周期大大縮短。

2）資源三號(hào)衛(wèi)星。資源三號(hào)衛(wèi)星于2012年1月9日成功發(fā)射。資源三號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)首顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星，衛(wèi)星集測(cè)繪和資源調(diào)查功能于一體。資源三號(hào)可以獲取同一地區(qū)3 個(gè)不同觀測(cè)角度立體像對(duì)，能夠提供豐富的三維幾何信息。

3）環(huán)境一號(hào)C衛(wèi)星。環(huán)境一號(hào)C衛(wèi)星于2012年11月19 日成功發(fā)射，具有一定的穿透力，可以全天時(shí)、全天候工作，特別適合惡劣氣候條件下的應(yīng)用。

4）高分二號(hào)衛(wèi)星。這是我國(guó)自主研制的首顆空間分辨優(yōu)于1 m 的民用光學(xué)遙感衛(wèi)星，搭載有兩臺(tái)高分辨率1 m 全色、4 m 多光譜相機(jī)，具有亞米級(jí)空間分辨率、高定位精度和快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力等特點(diǎn)，是我國(guó)目前分辨率最高的民用陸地觀測(cè)衛(wèi)星，星下點(diǎn)空間分辨率可達(dá)0.8 m。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則

1）統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則。為保證數(shù)據(jù)的有效性、合理性、一致性和可用性，在全國(guó)統(tǒng)一設(shè)立交換資源庫(kù)基本項(xiàng)目和統(tǒng)一編碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)行擴(kuò)展并制定統(tǒng)一的交換資源庫(kù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

2）有效提取原則。既要考慮宏觀決策需要，又要兼顧現(xiàn)實(shí)性，并進(jìn)行業(yè)務(wù)信息的有效提取，過(guò)濾掉生產(chǎn)區(qū)中的過(guò)程性、地方性數(shù)據(jù)，將關(guān)鍵性、結(jié)果性數(shù)據(jù)提交并集中到交換區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3）保證交換原則。統(tǒng)一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交換接口、協(xié)議、流程和規(guī)范，保證數(shù)據(jù)通道的順暢。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)路線

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中包括數(shù)據(jù)外部設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)用設(shè)計(jì)，三者缺一不可。三者關(guān)系如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)框架

3.4 基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與地表覆蓋數(shù)據(jù)概括起來(lái)有以下幾種類型∶數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)等，見(jiàn)圖2。這些數(shù)據(jù)在建庫(kù)前均需經(jīng)過(guò)一定的加工處理過(guò)程，使其滿足建庫(kù)的要求，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫(kù)才能在系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

圖2 基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)處理流程

4 林業(yè)防火地理信息系統(tǒng)

4.1 總體架構(gòu)

本系統(tǒng)體系架構(gòu)包括前端GIS 功能、火點(diǎn)詳細(xì)信息功能、衛(wèi)星林地定位功能、地圖底圖類型加載4 部分組成，如圖3 所示，其中前端GIS 功能包括地圖縮放移動(dòng)、地圖比例尺顯示、地圖經(jīng)緯度顯示，火點(diǎn)詳細(xì)信息功能包括火點(diǎn)可信度統(tǒng)計(jì)、火災(zāi)受損面積統(tǒng)計(jì)、火點(diǎn)衛(wèi)星圖片查看，衛(wèi)星定位功能包括火點(diǎn)具體位置信息、火點(diǎn)位置經(jīng)緯度信息，地圖底圖類型加載包括天地圖矢量和影像圖、谷歌影像圖、谷歌高程圖。

圖3 林業(yè)防火信息系統(tǒng)體系基本構(gòu)成

4.2 前端操作界面

4.2.1 地圖可視化操作

1）地圖縮放移動(dòng)：通過(guò)地圖縮放控件對(duì)地圖底圖的大小進(jìn)行縮放或者通過(guò)鼠標(biāo)的滾輪實(shí)現(xiàn)。

2）地圖比例尺的顯示：地圖比例尺大小隨著地圖底圖的放大縮小而變化著。

3）地圖經(jīng)緯度顯示：鼠標(biāo)在地圖底圖上不停地移動(dòng)，鼠標(biāo)在地圖底圖上的經(jīng)緯度坐標(biāo)也不停地變化著。

4.2.2 火點(diǎn)信息查看

1）火點(diǎn)可信度統(tǒng)計(jì)：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法和衛(wèi)星影像照片信息計(jì)算發(fā)生火點(diǎn)的可信程度。

2）火災(zāi)受損面積統(tǒng)計(jì)：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法和衛(wèi)星影像照片信息計(jì)算發(fā)生火點(diǎn)受損面積的大小。

3）火點(diǎn)衛(wèi)星圖片查看：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法和衛(wèi)星影像照片信息查看發(fā)生火點(diǎn)的衛(wèi)星圖片。

4.2.3 衛(wèi)星定位功能

1）火點(diǎn)具體位置信息：通過(guò)衛(wèi)星影像照片信息識(shí)別發(fā)生火點(diǎn)的具體位置所在地。

2）火點(diǎn)位置經(jīng)緯度信息：通過(guò)衛(wèi)星影像照片信息識(shí)別發(fā)生火點(diǎn)的具體經(jīng)緯度信息。

4.2.4 遙感底圖及時(shí)加載

1）天地圖矢量數(shù)據(jù)加載：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法調(diào)用天地圖矢量數(shù)據(jù)作為地圖底圖。

2）天地圖影像數(shù)據(jù)加載：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法調(diào)用天地圖影像數(shù)據(jù)作為地圖底圖。

3）谷歌影像圖數(shù)據(jù)加載：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法調(diào)用谷歌影像數(shù)據(jù)作為地圖底圖。

4）谷歌高程圖數(shù)據(jù)加載：通過(guò)后臺(tái)相關(guān)算法調(diào)用谷歌高程數(shù)據(jù)作為地圖底圖。

4.3 林地分類服務(wù)

針對(duì)林地面積大、森林類型多樣化的特點(diǎn)，采用衛(wèi)星遙感方法進(jìn)行全市一級(jí)分類服務(wù)，精確地將地區(qū)山水林田湖地理位置進(jìn)行分類，著重將林地種植面積進(jìn)行高精度分類，實(shí)現(xiàn)分類管理的高精度性。提供每年4 次的林地資源分類調(diào)查報(bào)告和林地信息變化監(jiān)測(cè)報(bào)告。

調(diào)動(dòng)衛(wèi)星資源，針對(duì)實(shí)際需求，擬采用米級(jí)和亞米級(jí)高分辨率衛(wèi)星對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行林地信息采集。例如，在為廣東汕尾市提供遙感衛(wèi)星服務(wù)過(guò)程中，通過(guò)衛(wèi)星影像精校正系統(tǒng)對(duì)影像進(jìn)行校正，結(jié)合專業(yè)化的解譯和判讀技術(shù)對(duì)全市林區(qū)地物信息進(jìn)行提取和分類，最后完成一級(jí)分類專題圖，形成矢量數(shù)據(jù)文件和分析報(bào)告交付用戶。

林業(yè)管理項(xiàng)目中自然資源基數(shù)調(diào)查與林地分類主要包括對(duì)影像數(shù)據(jù)和衛(wèi)星圖像批量處理兩部分。如圖4 所示，其中對(duì)影像數(shù)據(jù)批量處理流程主要為：通過(guò)獲取影像數(shù)據(jù)，對(duì)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理，從而生成林業(yè)一級(jí)圖，一級(jí)圖中將林、水、田進(jìn)行分類，得到林業(yè)的分布情況，然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)確定林業(yè)面積基數(shù)；對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)批量處理主要流程：首先選擇合適的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)衛(wèi)星圖像進(jìn)行技術(shù)處理，結(jié)合地物光譜特征庫(kù)和人工實(shí)調(diào)數(shù)據(jù)，從而構(gòu)造林地要素反演模型，采用無(wú)人機(jī)和人工取樣方法，去驗(yàn)證衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)精度；通過(guò)以上兩個(gè)部分處理，最終確定森林面積、分布、分類。

圖4 林業(yè)分類技術(shù)路線

4.4 林火監(jiān)測(cè)服務(wù)

實(shí)現(xiàn)推送靜止軌道氣象衛(wèi)星的火點(diǎn)位置、屬性、衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)；通過(guò)靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)高時(shí)效、高頻次（10 分鐘1 次）的林火監(jiān)測(cè)。發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)的第一時(shí)間及時(shí)報(bào)警，同時(shí)火點(diǎn)的定位信息、屬性信息及圖像信息均顯示在系統(tǒng)中。

4.5 軟件支撐環(huán)境

Eclipse開(kāi)發(fā)平臺(tái)、SQL SERVER 2008 R2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件和Arc GIS Engine Runtime 10.2 軟件用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、處理、示范應(yīng)用等應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)支撐。ArcGIS Server Advanced 10.2 軟件用于空間地理信息服務(wù)的發(fā)布、服務(wù)管理、專題信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件支撐。ArcGIS Desktop 10.2 數(shù)據(jù)處理桌面端軟件，用于空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、要素編輯、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)等數(shù)據(jù)加工處理。

4.6 硬件支撐環(huán)境

1）后臺(tái)服務(wù)器。

處理器：2顆E5-2603v4（1.7 GHz/10c）/6 GT；

內(nèi)存：128 GB DDR4RECC內(nèi)存；

硬盤：5塊1.2 T熱插拔硬盤；

網(wǎng)卡：1000 M*4。

2）防火通信設(shè)備。

天通衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)話音、短信、數(shù)據(jù)功能；SIM卡：Nano SIM卡；導(dǎo)航：GPS北斗。

5 結(jié)論

森林防火信息系統(tǒng)建成后，可有效提升了政府的經(jīng)濟(jì)與管理效益，降低森林火災(zāi)的發(fā)生率，推動(dòng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展；降低林業(yè)管理成本，提高居民福利水平，使其實(shí)現(xiàn)更加包容的增長(zhǎng)；降低政府在林業(yè)管理方面投資，減少政府在林業(yè)管理方面人員投入，提高林業(yè)管理水平，通過(guò)政府制定的標(biāo)準(zhǔn)化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化。林業(yè)防護(hù)的安全性得到有效提高，加強(qiáng)了政府在林業(yè)監(jiān)管方面的職能，促進(jìn)政府的辦事效率和能力的提升。