基于组件GGIISS的森林防火信息系统的研究与开发探讨

许 靖

（甘肃省子午岭林业管理局华池分局 甘肃，庆阳 745600）

森林资源作为生态系统较为关键的组成元素，是构建生态型生活环境的重要资源。然而，在人们生活与生产过程中，直接或者间接引起森林火灾，威胁着人们的生命财产安全，为生态资源健康发展带来了诸多危害。森林防火工作具有长期性、艰巨性。原有的森林火灾系统，能够实施火灾监测、火灾救援、火灾险情预测等工作，借助GIS技术，提升森林防火的有效性，减少森林火灾损失。

1 组件GIS应用特点

组件GIS具体指在GIS软件开发过程中，将面向对象与组件软件两种技术有效融合的应用过程。组件GIS 所依赖的基础包括对象模型与控件，对象模型为组件式的COM，控件为ActiveX。GIS组件在新一代应用中，采取全新开发工具的应用模式，与传统GIS 相比，此技术应用的特点表现在：系统集成无缝性、开发语音的独立性、内在空间的可延展性、应用的大众性、运行成本经济性[1]。无缝集成的应用程序中，包括：专业模型、GIS 组件、其他模型三个模块，开发环境为VB、VC等，此类开发环境具有可视性。

2 森林防火信息系统的功能设定

2.1 系统组成

森林防火信息系统中有效结合了GIS、RS等技术，结合相关有效信息数据，完成系统开发。信息数据包括：地基信息数据、遥感传输影像数据、火点地理信息、气象信息等。此系统功能包括：甄别火点地理信息的准确性，查询火点地理信息、预测分析火情预期、分析火灾救援方案、分析灾后经济损失。森林防火信息系统包括四个模块：数据库系统、火灾预警预测系统、火灾救援系统、火灾损失评估程序。

（1）数据库系统。火点地理信息、卫星遥感信息影像、火点信息分布情况、历史火灾信息数据。在此程序中能够有效掌握已发生与将要发生的火灾案情信息，提升火灾成因分析、火灾救援方案等各项工作的可行性。

（2）火灾预警预测系统。火灾险情预测、GIS 空间分布、火灾险情区域划分。借助智能技术，有效预测火灾发生的潜在可能性，减少火灾发生次数。

（3）火灾救援系统。精确确定火点位置、火点救援方案分析、最短路径参考、火灾现场三维影像。在火灾发生期间，有效采取应对措施，提升火灾的救援效率，减少火灾带来的损失。

（4）火灾损失评估程序。有效开展火灾后的经济损失评估。

2.2 开发环境

森林防火信息系统的运行平台为一般性高档微机，操作系统为Windows2000，语言版本为中文，开发语言为VB，组件为Mapobjects，数据库为SQL Server，完成系统开发。

2.3 关键技术

2.3.1 3S 技术 3S 技术应用作为信息技术发展关键元素，从遥感影像数据中能够有效完成信息获取，在GPS定位、确定方向、完成导航的基础上，经地理信息系统予以综合处理，有效提供各类图件，科学提出决策方案。在3S技术的应用程序中，加强森林防火管理，提升森林火灾预测效果，从信息技术、智能检测、实时感应等方面逐一实现。

2.3.2 数据库设计 森林防火系统的数据信息需求包括：基础地理信息、遥感数据资料、气象信息等。针对实际需求的数据信息类型，逐一完成信息数据库设计，便于提升数据集成、处理效果。

2.3.3 数据信息种类 数据类型包括：空间图形、属性两种。其中，属性数据具体表现为：森林属性数据信息、防火应急信息、火灾险情评估、其他社会信息。空间图形数据具体表现为：影像地图、森地矢量、重点林区。

2.3.4 LOD显示 地图用于完成地理信息显示功能，在设计中添加了数个功能符号，简化图形表达能力，提升用户辨识能力。在此模块中，能够快速显示林区，林区图可采取放大或者缩小等形式，综合开展地图浏览，提升用户对空间信息的获取能力。LOD技术能够精准显示所测区域的面积大小，保障图画观测的清晰度[2]。

3 运行实例

3.1 火灾预警预测系统

火灾险情预警与检测的流程，主要检测数据包括：历史火灾动态、气象条件、地质地貌等信息。预警系统是在火灾发生次数较多的区域有效运行的。预测流程是依据特定的预测程序，加强数据分析与处理，继而获得火灾发生等级，以此测定火灾发生的潜在危险性。

森林火灾预警信息包括：火灾险情的天气情况，火灾发生的潜在可能性，火灾等级等。火灾险情天气情况预测项目，能够预测天气条件，判断火灾发生的可能性。火灾发生的潜在可能性，此项预报项目，综合考量天气条件的基础上，针对发生火灾元素加以有效分析，判断其发生火灾的可能性，火灾元素包括：可燃物，考量其干湿程度，火源发生规律等，此类火灾元素在雷击作用下，有可能形成火灾，存在人为失火的可能性；火灾等级是在火灾险情预报的基础上，依据火灾发生的潜在因素，测定火灾发生时的多重属性，比如火灾蔓延速度、火灾能量释放能力、火灾强度、扑火难易度等。

3.2 火灾救援系统

火灾救援系统具体表现为：最短救援路径、火灾缓冲区规划、火灾精确点位置确定等。在火灾险情信号发射同时，加强火点定位效果，便于精准掌握火点的真实位置。火点定位法：依据实际提供的多重坐标，完成火点定位，将其标注在森林资源图中，便于查看森林资源的分布情况，比如道路、水系、居民等，提升扑火救援工作的有效性[3]。火点定位法应用时，采取的是x、y 两个坐标设定方式，坐标数据取小数点后两位，以此保障定位的精准性。

最短救援路径的查找程序：设定救援人员所在位置为1，火点发生位置为2，计算1与2之间的最短路径，测量此路径对应的道路长度。森林系统模拟采取的比例为1:10000，在卫星影像完成图形信息准确性的矫正基础上，建立道路几何空间网络图，借助几何网络的调取与查询两种功能，完成最短路径的查询程序，优化森林扑救所需的路程消耗时间。

3.3 灾后损失评估

开展森林火灾损失评估，作为森林防火工作的关键项目，精准有效地实施森林灾后损失评估工作，有助于火灾管理人员科学掌握森林火灾发生的实际情况、森林受损情况等。损失评估项目包括：经济发展、社会因素、自然条件、环境因素等，此类因素具有不确定性、动态变化性，难以精准开展评估工作，各项属性数据具有模糊性，估值具有难度。在损失评估程序中输入相关参数，开展计算，损失评估以经济量化为主，此种评估代码较为简单，算法不具有复杂性。综合考量用户的评估需求，有效测算火灾燃烧面积、森林受灾情况等。

在灾后损失评估程序中，包括评估因子、数据输入、计算结果、其他四个项目。

（1）评估因子包括：林木直接受灾情况、林木间接受灾情况、死亡人数、重伤人数。

（2）数据输入项目：林木烧死面积，单位为m2；火灾不出材率，单位为%；林木燃烧间接损失，水资源消耗，单位为元；旅游项目损失，单位为元。

（3）计算结果：林木直接损失，单位为元；林木间接损失，单位元；人员死亡损失，单位元；人员重伤损失，单位元；火灾指数。

（4）其他：火灾引起的土地资源受损情况；对周边农业区带来的污染；燃烧引起的大气污染；等。

4 结论

综上所述，以组件GIS技术为核心运行的森林防火信息系统，完成了各项信息的集成，具体集成信息包括：基础地理、森林资源、遥感数据等，为开展现代化森林火灾防护工作提供了有效支撑。后续应持续研发火灾相关救援措施的有效性与针对性，借助相关技术实施可视化开发模式，全面提升现代化森林防火工作的有效性。