阿尔山课题思维导图

这是一篇关于阿尔山森林草原防火监测预警系统研发与集成示范课题的思维导图。内容包括基于高清-热红外-多光谱雷达监控摄像的视频监控体系建设、森林草原火遥感监测预警平台、森林草原防火智慧化指挥平台

阿尔山森林草原防火监测预警系统研发与集成示范

• 1. 基于高清-热红外-多光谱雷达监控摄像的视频监控体系建设560
  • (1). 双光谱（热红外-多光谱雷达）重载云台摄像机系统
    • 热红外高清-监控（航运码头东南、干沟、周桂清农场后山、九支线、四好山）
      • 1| 监测半径15公里火灾预警监控系统FW-500-EL-A1一套
      • 2| 监测半径10公里火灾预警监控系统FW-380-GL-A1两套
      • 3| 监测半径8公里火灾预警监控系统FW-300-SL-A1两套
      • 4| 新建5套双光谱高精度转台
      • 5| 灵敏度：1km ≥0.2m2，2km ≥0.83m2，5km ≥5.14m2，10km ≥20.55m2
    • 多光谱雷达监控（二龙山和姜梁南山）
      • 1| 新建监测距离30KM的多光谱雷达大范围火灾预警系统2套
      • 2| 灵敏度：，1km ≥0.2m2，2km ≥0.48m2，5km ≥3m2，10km ≥15m2，15km ≥40m2
  • (2). 光缆传输系统
    • 1| 新建69.663KM的光纤传输系统
  • (3). 角钢塔及避雷系统
    • 1| 新建航运码头东南、干沟、姜梁南山3座18米角钢塔及避雷系统
    • 2| 新建和九支线1座30米角钢塔及避雷系统
    • 3| 改造二龙山、周桂清农场后山和四好山3座铁塔
  • (4). 小型气象站
    • 1| 新建姜梁南山、航运码头东南、干沟的小型气象站点
  • (5). 风光互补供电系统
    • 1| 新建7套风光互补供电系统
  • (6). 集成建设
    • 1| 大屏显示系统、扩音系统、连入上一级视频会议、前端系统、双光谱重载转台摄像机系统、高清镜头、高精度数字转台、林火探测模块的有效集成
• 2. 森林草原火遥感监测预警平台
  • (1). 多源卫星数据的自动处理
    • 1| 收集包括Himawari-8、NPP、FY-3B/C/D、FY-4等多颗卫星数据，通过自动化解译和标准化处理技术，来实现阿尔山地区、蒙古国东方省以及边境附近区域影像数据的获取；
  • (2). 火点自动判识
    • 1| 利用标准化处理后的卫星数据，结合林草资源分布、地形地貌、土地利用类型等数据，进行热异常点的提取，采用火点遥感监测算法，判识是否为林草区域火点。对确定发生火情的区域，提取相关信息，制作火情专题图。
    • 2| 灵敏度：极轨卫星约是10-15平方米，静止卫星约是100平方米。
    • 3| 数据信息更新频次达到10分钟/次
  • (3). 火情信息自动推送
    • 1| 对发现的火点，将相关详细信息通过邮件和短信方式进行预警，同时也可以在研发的平台上进行火点详细情况可视化的展示。
  • (4). 基于气象数据的火险预警
    • 1| 利用林区建设的森林火险因子自动采集站点，融合气象部门的气象数据，采用大数据、人工智能、遥感等前沿技术手段，将可燃物类型划分、森林火险预测预报等技术进行集成，建立本地化的火险预报模型，实现全市森林火险趋势预测和森林火险等级预报。
• 3. 森林草原防火智慧化指挥平台
  • (1). 多源数据综合分析展示子系统
    • 1| 根据新时期森林草原火灾应急处置的实际需求，对各类数据进行优化融合，以“一张图”的方式集中展示当前的火险预测、卫星监测、舆情监测、防灭火专题、森林资源等情况，并可随时查看火场气象、飞机部署、扑火队员分布、火场视频、火场态势等实况，实现对突发事件动态、舆情动态、应急响应、资源调度、监测预警、专业研判、救援进展等各类应急信息的可视化展示。
  • (2). 扁平化火场协同指挥子系统
    • 1| 打通与兴安盟指挥中心、前指指挥车、无人机、北斗/天通一号终端等连接，通过整合火场前线各类视频信息、位置信息、图片信息以及态势信息等各类事态相关信息，市指挥部和前指在“一张图”共同进行指挥调度，实现地图同步、跟踪定位同步、火情信息同步、视频同步、火场态势同步、分析同步、决策同步、指挥同步等，实现全市应急扁平化和一体化的指挥作战，并可为其他灾种应急救援提供信息和数据服务。
  • (3). 扁平化火场协同指挥子系统
    • 1| 对收集的火场气象、火场地形地貌、林业资源状况、扑救力量和设施、火情实况信息等时空数据进行汇聚、挖掘、分析和专题研判，利用多源数据融合、大数据关联分析、案例推演等技术，以“一张图”为基础，及时准确的进行火灾定位、火场初判，详尽的周边信息分析、科学的火场态势分析、精确的最佳路径分析，为应急处置火灾提供精准、快速、智能的技术支撑服务。
  • (4). 业务应用移动化
    • 1| 实现对护林员实时定位跟踪，指派临时任务，处置护林员报警信息，规划护林员责任巡护区，发现热点信息时，自动推送到所属责任区护林员，护林员可对相关热点进行核查和反馈，从而实现巡山护林精细化管理。
• 4. 基于高光谱遥感的森林特征提取与阿尔山多要素“一张图”核心数据库
  • (1). 基础地理数据库
  • (2). 专题地理数据库
    • 1| 基于空—天遥感的森林特征提取
      • A. 森林资源类型分布数据库
        • 面向对象信息提取软件eCognition-DOM生成-程佳睿-梁苏日娜
      • B. 森林LAI-刘洋
        • 1、哨兵Sentinel-2B是多光谱13个波段10-20-60分辨率，msi---面 2、无人机无人机载荷D-MSPC100多光谱镜头--样带 和卫星同步或准同步 3、地面调查-LAI-3000叶面积指数测定仪---点 4、高光谱-无人机+卫星（哨兵A1）（哨兵1A SAR,原始数据，形变，GRD双极化5-40米）LAI，
      • C. 森林郁闭度
        • FARO激光扫描仪-林龄
      • D. 森林蓄积量-安茹罕
    • 2| 可燃物特征调查数据库
    • 3| 土地调查数据库
    • 4| 空天遥感数据
• 5. 基于无人机航拍的阿尔山森林草原可燃物遥感调查与三维模型
  • (1). 构建基于无人机航拍的阿尔山杜拉尔林场三维模型
    • 1| DOM-10CM、DSM、DEM-10CM
      • 利用飞马D2000多旋翼（D-CAM2000正射模块）在杜拉尔林场全范围425Km2进行像控点布设、航线规划、仿地飞行(800-1600)、航拍，对获取海量图像进行像控点权重调配、空三加密、DOM生成、DSM生成、DSM编辑、DEM生成、进行三维模型重建、将二维的图像转换为三维的场景，三维的场景再通过加工产生出具有真实感和能实时交互的虚拟现实场景。
    • 2| 地形模型、房屋模型、道路模型、角钢塔模型、瞪望台模型
      • 大疆御Mavic2无人机环绕飞行，再创建地形模型、房屋模型、道路模型、角钢塔模型、瞪望台模型
    • 3| 空域申请
  • (2). 草原可燃物特征-张翔
    • 1| 无人机载荷D-MSPC100多光谱镜头和高光谱S185（样条）、高光谱卫星遥感数据（面）
      • 草原可燃物类型
      • 可燃物载量-多次的地面调查(点)
    • 2| Sentinel-A1双极化SAR数据-土壤+枯草
      • 可燃物湿度遥感估测（CFMC）-红梅
    • 3| 地面样方调查数据
      • 土壤湿度量测仪器6个头0-100CM深度-TDR设备的土壤各层含水率
      • 样地-样方的植物干重
      • 样地-样方的植物鲜重
      • 样地-样方的群落组成
    • 4| 锥形热量仪可燃物燃烧特性-周苏日娜
      • 点燃时间、热释放速率、峰值、总热释放量、生烟速率、比消光面积、质量损失、有毒气体生成速率（CO2）