| 三、GPS/GIS森林防火系统具体方案
以上是对GIS，GPS，技术在林业部门具体应用的探讨。能带来突出效果的主要还是在森林防火工作中，详细的应用方案如下：
基础地理信息系统数据库的建设：
1．数字化成图
使用的矢量化软件，对需要数字化的图件进行扫描跟踪，形成矢量地图。这个过程是建立地理信息系统的基础工作，也是非常重要的一个环节，数字化的工作关键是要求数据的准确性，尽可能减小误差。一般的处理方法是将图纸扫描成栅格文件以后，使用专门的图像处理软件根据图纸的坐标点对图像进行配准，软件能够对栅格图进行适当的拉伸、旋转等处理，以校正扫描过程中形成的误差。
另外一个非常重要的方面是数字化过程中图形要素的接边问题，只有严格按照要求进行图形要素的接边处理，才能为后续的应用提供支持。例如路径分析、数据查询统计等等。
地图的拼接也是数字化过程中非常重要的一个环节，很多系统在这个方面是有缺陷的，有些系统所谓的拼接只是提供图幅的索引功能，对于人为分割的图形要素并没有形成一个对象，这将会给以后的管理带来困难。所以，为了能为应用建立坚实的基础，必须地实现这个过程。根据我们的工程经验，拼接过程分为自动拼接与手工拼接两个过程。自动拼接一般是使用图形对象的属性信息，将某一个属性信息相同的对象合并为一个对象，在这个过程完成以后，由手工进行接边的调整。
上述过程不仅是介绍数字化成图的过程，也是系统在提交用户后必须具备的功能，因为图件在数字化完成以后，时刻会面临一个变更的问题，只有提供的数字化以及与之相关的拼接与接边处理功能，才能使用户方便地对图件进行变更等操作。
2．数据的组织：
地理信息数据的组织是系统的核心，只有建立的数据组织模式，才能建立的、易学易用、易于管理的应用系统。
分层存放
交通行政区划地图、林相图、兵力设施分布图分别进行矢量化以后，将其分别存入在不同的图层中，zui终合成一张信息齐全的全林区图。
基础空间数据按主要图形特征或实体进行分层，其具体内容如下：
（1）居民地：人们生活、工作的建筑群。
（2）交通：包括各种等级公路、铁路及其附属设施。
（3）水系：名括各种河流、湖泊、水库、池塘、蓄水池等。
（4）边、境界：
（5）地貌：包括等高线、高程点等。
（6）注记：包括居民地、交通、水系、地貌的文字说明。
专题空间数据的分层，按照林区管理需要进行分层，其具体内容如下：
（1） 林班层。
（2） 小班层
（3） 动物分布（以林场为单位）层
（4） 动物（当前只养林蛙）养殖分布层
（5） 植被分布层
（6） 分类小班类型层
（7） 重点火险区层
（8） 封山育林层
（9） 湿地保护层 属性信息结构
不同的图层分别要定义不同的属性信息，例如对于行政区划图，它本身要分成数个图层，省界、地区界、县界、乡界、村界，他们对应的属性分别是省编号、省名称等等。对于林相图，则分别要定义林班编号、林班类等等。 灵活的图库管理
如果使用MapinfoProfessional作为管理平台，因为对于一个图层，在文件上会体现为很多表文件，这给一般非专业的操作人员带来了不方便。经过深入的二次开发以后，在地图管理的运行界面中，对于地图的管理，体现为图库、图、图层，用户只需要选择图库，选择图库中的图打开，选择图中的图层进行操作即可*管理复杂而又不直观的表结构。
如果使用相应的产品，则图库的管理实际就是数据库管理了。 变更图与历史图
一个专业的地理信息应用系统，应该实现对于图形的历史信息的保存，以在必要的时候可以提供给用户对于历史数据与现实数据的比照功能。基于我们系统的灵活结构，我们在系统中为用户提供了方便的历史数据保存功能，同时也提供历史数据与现实数据进行叠加分析的功能。 TM图迭加显示
我们在系统中可以实现矢量图与扫描栅格图像的配准功能，也就是说TM图像可以作为底图“放在”矢量图下面。因为在配准的过程中TM图像同样具有了地理信息，所以它可随矢量图同时移动、分大、缩小等，这样在需要的时候使用TM图显示植被情况，用于防火辅助决策。 等高线矢量化：
等高线作为单独的一层，通过数字化以后与其它图形信息 叠加在一张大 图中，等高线的属性中必须输入高程值，系统根据高程值可生成三维图。
3．基本功能分析
任意的漫游
使用放大、缩小、平移等操作，用户可在全林区范围内进行任意的漫游。在任何时候都可轻松地获取到当前的经纬度坐标。
方便的面积量算与距离量算
简单的双击操作就可直接显示出当前面状对象如林班或火场、行政范围的面积、周长。使用鼠标点取两点，系统直接显示两点之间的直线距离，多点可显示距离之和。
开放的线型与符号库
系统平台的线型与符号库是为用户开放的，系统为用户提供线型与符号库的编辑工具，用户在需要增加线型与符号时，使用编辑工具可轻松完成。
地图信息检索
在数据字的过程中，行政区界、林班等图形要素在我们的系统中要求为面状的图形对象，这将为信息的检索提供巨大的方便。例如：统计某一个行政区界内某一种类型的林班面积，利用非常简单的编程就可以实现，这也是地理信息系统“拓朴”功能zui基本的一种应用。类似的统计功能在数据的前提下都是可以实现的。
根据图形属性的查询并定位是系统提供的另一个主要功能。例如需要查询某一个行政区界内编号为XXX的林班，或者查询某一给定范围内的了望塔、机降点、外站、检查站、加油站、气象站等。查询完成后，显示查询的结果列表，并在地图中进行定位。
专题地图
系统可根据范围、直方图、饼图、等级符号、点密度、独立值六种方式生成丰富的专题地图，在操作时，用户选中打开的一个图层（如林班层），选中其中一个属性例如林班的林种类编号，即可生成一张专题地图。
数据库系统管理
建立森林火灾档案数据库，在前端使用集成技术将火灾档案数据库与地图进行关联，并使用解析编辑，将历史防火与地图有关的信息展示在地图中。实现对火灾档案信息的查询编辑、统计分析、打印输出功能。对以下内容在数据库中进行保存，并提供编辑与输出功能：机降点兵力布防库；乡镇场所扑火力量库；山火登记库；市防扑火兵力调动表；火场兵力布防表；了望塔信息库。
数字地形模型制作
为反映整个地区的地形地貌，利用等高线制作数字高程模型，并可实现改变视角、视点、推拉及改变比高等操作。这个过程的实现是这样的：首先利用二次开发将等高线一层的所有曲线转换成点，由同一条等高线生成的点其高程值与原等高线的高程值相同，在此基础上可方便地实现三维图形、电子沙盘的生成。另外，电子沙盘生成以后，等高线、林班可直接叠加在三维图形上，这样可非常方便直观地观看林区全貌。
虚拟现实
系统不仅可方便地为用户生成三维图形、电子沙盘，同时利用等高线数据、林班数据可实现虚拟现实功能，可模拟飞机飞行过程中的林区三维地形及林班情况，这样用户可非常直观地观察到林区植被分布与地形信息。另外，如果发生林火，通过GPS定位系统定位火区以后，可在地图中生成一个面域，这个面域也可叠加在三维场景中，再运用虚拟现实技术，提供给用户飞机在飞行过程中火场的情况。
网上地图浏览
利用平台提供的支持，可以实现地图在网络上发布，*下属单位在客户端无需安装任何软件，使用操作系统如windows98/2000自带的浏览器都可对服务器中的地图进行查看。这种功能在局域网中与在互联网中的表现形式是一致的。系统建立以后，*下属单位在远程例如在远区县通过拨号或IP网络可连接到服务器上，实时地浏览地图或是通过下载矢量地图在本地进行管理。
防火指挥
防火是林业管理的重中之重，使用计算机系统的目的，zui主要的目的也是为了防火救火。
森林火险区划分布图
根据森林分布、地形条件（坡度、坡向）、森林地段发生火灾的难易程度和危害程度，分三级：
I级，火灾危险性大
II级，火灾危险性中
III级，火灾危险性小
可将分布图叠加到全林区总图之中。
林火的预测预报
1、火险等级预测预报
利用气象数据和相关的数据进行火险等级分析并形成相应的火险等级分布图。火险天气等级划分为五级。等级的生成利用现有的数学模型，地理信息系统中需要将等级分布图叠加到行政区划图、林相图中去。
2、预防措施决策：
系统随时提供火险等级分布图，分布图与行政区划图、林相图进行叠加，因为在其中同时包含等高线层，所以可在三维图中同时显示林班（可用专题地图的方式区分不同的林种并显示图例）、行政区界与火险等级分布图，将火险范围和与之覆盖的林区林种非常直观地显示出来，为林火预防决策提供科学的依据。
林火监测与林火定位
及时发现林火，系统在界面中提供方便的工具进行林火的定位。在定位的功能上应为基于GPS的应用提供接口，一般的模式是这样的：
使用机载设备或车载设备，接收GPS卫星定位信息，通过短波进行远程传输，通讯控制机使用串行口与接收设备连接，通讯控制机则通过局域网、城域网或广域网等IP网络进行连接。在windows的IP网络中，一般使用socket进行通讯。通讯控制机启动后即与地图工作站建立了TCP连接，在收到数据后，进行处理后发送到地图工作站。地图工作站在收到数据后，需要进行信令的解析以还原其中的坐标然后直接在地图中进行定位。例如飞机绕火场飞行一周，在地图工作站上可直接形成一个封闭的面域，通过简单操作可获取到火场面积，与通过等高线生成的三维图以及林相图、行政区划图、居民地信息进行叠加显示就可与林火的扑救提供支持。
林火扑救指挥
系统可以提供“*路径的计算”、“火行为预测”、“计算扑火战场所需兵力及机具”、“火头横长”、“火强度”等辅助计算工具，为指挥员制订扑火方案提供参考。
其它功能简单描述
1. 林火信息管理：林火各种数据地图、表格、数据库管理、维护查询检索等
2. 三维林相图处理：电子沙盘、三维地图地貌渲染
3. 三维林火趋势模拟显示：模拟火场状况及发火趋势、需要相关林火预测模型的科研成果支持。
4. TM遥感数据拟合、匹配：通过TM数据进行地图拟合匹配等处理显示植被情况
5. 灾后损失评估和灾后处理：自动计算火灾面积和森林蓄积等各项损失并存档
6. 林火统计和历史林火显示：各时段林火数据、显示统计分析
7. 各*局端地理信息系统：下属*地理信息系统的二级子系统，实现真正意义上的远程实时地理信息系统。
8. 互联网防火系统：以Intranet技术实现的防火远程管理系统，包括签到、信息传递、广播、邮件、通告板、实时天气预报等等。
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