第一章 森林火灾数字化技术概述 1
1.1卫星林火监测 1
1.2火情信息采集及数据传输 3
1.2.1基于地面平台的火情数据采集及传输 3
1.2.2基于航空平台的火情数据采集与传输 4
1.3森林火灾蔓延预测 5
1.3.1林火蔓延的定性认识 5
1.3.2林火蔓延的数学模型 6
1.3.3林火蔓延的计算机模拟 6
1.4林火应急处置中的地图化、数字化 9
1.5灭火作战辅助决策 10
第二章 地图化、数字化与信息化需求背景 13
2.1云南省森林火灾及技术现状 13
2.2概述 14
2.2.1卫星林火监测应用存在的问题与数据化管理需求 15
2.2.2森林火情采集、指挥与应用的一体化 16
2.2.3防火业务部门网络化办公与信息共享技术 17
2.2.4数字化应急指挥辅助决策信息平台技术 18
2.2.5可视化效果良好的火环境本底数据构建 18
2.3相关技术与发展趋势 19
第三章 森林火灾监测预警数字化技术 20
3.1森林火灾热点监测 20
3.1.1卫星热点监测 20
3.1.2飞机监测 20
3.1.3地面监测 21
3.2云南省卫星热点火情监测误差评估技术 22
3.2.1林火报准率评估 22
3.2.2卫星热点的报准半径 25
3.2.3统计结果分析 27
3.3卫星热点火情监测分级预警技术 27
3.3.1建立分级预警计算的空间数据标准 27
3.3.2卫星热点分级 29
3.3.3分级预警的地面核查与管理模式 30
3.3.4分级预警数字地图数据库 30
3.3.5分级预警的计算流程 31
3.3.6分级预警模型的应用 34
3.4全省互联互通的监测预警信息传递及办公信息化平台 34
第四章 林火动态蔓延模拟与灭火辅助决策技术 37
4.1林火蔓延的行为模型研究 37
4.1.1地表火 37
4.1.2树冠火 37
4.1.3林火加速 38
4.2基于惠更斯模型林火动态蔓延模拟模型 39
4.2.1 Huygens原理 39
4.2.2可燃物因子 40
4.2.3调整因子 40
4.2.4坡度转换 40
4.2.5风的校正 41
4.2.6风与坡度的矢量合成 42
4.2.7可燃物湿度场景的设计 43
4.3基于元胞自动机理论的林火动态蔓延模拟模型 44
4.3.1元胞自动机原理 44
4.3.2林火的空间自相关分析 45
4.3.3林火时间自相关性 46
4.3.4林火蔓延CA模型 46
4.4林火蔓延动态模拟GIS模块开发 47
4.4.1开发工具简介 47
4.4.2技术流程 47
4.4.3算法设计 49
4.4.4空间分析 55
4.5灭火作战辅助决策模型研究 55
4.5.1灭火作战战法概述 55
4.5.2灭火作战方法与策略 57
4.5.3灭火作战计算机辅助决策模型的建立 59
4.6通用模型库设计与管理 62
4.6.1用关系数据库表示产生式规则模型 62
4.6.2用关系数据库表示灭火作战模型的具体方法 62
4.6.3模型数据库的维护 67
4.7灭火作战模块开发 68
4.7.1开发工具简介 68
4.7.2模块详细设计 68
第五章 安全扑救技术 71
5.1扑救人员定位跟踪技术 71
5.1.1 JK-S01系统芯片 71
5.1.2 GPS芯片功能与结构 72
5.1.3 SiRFstarIII芯片介绍 73
5.1.4 TC35i简介 73
5.1.5 89C5系列单片机 74
5.2安全评价技术 75
5.2.1专家打分法 75
5.2.2森林防火安全评价指标体系 75
5.2.3建立专家打分表 77
5.2.4统计所有评估专家对每个指标的评分 77
5.2.5专家得分计算 77
5.2.6因子的权重分析 78
5.2.7专家打分模型的建立 78
5.3紧急避险指挥技术 79
5.3.1危险火环境 79
5.3.2紧急避险措施 84
5.3.3紧急避险辅助决策 84
5.4跟踪及安全监控GIS系统 87
5.4.1总体设计 87
5.4.2总体架构 88
5.4.3软件系统功能设计 89
5.4.4 JK-S01研究 94
第六章 指挥部与灭火前线部队的数据交互技术 101
6.1火场现状数据快速采集与传递 101
6.1.1基于Android的灭火队伍跟踪与火场数据采集技术系统 101
6.1.2扑火队伍定位数据采集与传输 102
6.1.3火场静态照片采集与传输 102
6.1.4火场动态视频采集与传输 102
6.2调度指挥图式符号标准 102
6.2.1图式符号的设计 103
6.2.2引用或参照的标准、规定 103
6.2.3术语 103
6.2.4技术规定 103
6.2.5说明 107
6.3火场现状态势发布 108
6.4火场预估态势发布 109
6.5灭火作战决策的地图表达与发布 110
6.6数据交互WebGIS系统 111
6.6.1系统简介 111
6.6.2功能设计 111
6.7森林火灾应急处置管理体系数字化建设 112
6.7.1应急处置管理的建设目标及纲要 112
6.7.2应急管理体系的主体内容 114
6.7.3应急处置管理体系建设案例 117
第七章 电子地图生产与集成技术 126
7.1技术来源 126
7.1.1知识产权情况 126
7.1.2专利情况 128
7.2卫星遥感图像与基础地理底图的可视化技术 128
7.2.1主要技术特点 128
7.2.2成果实用性 143
第八章 火环境可视化与空间浏览技术 145
8.1 Skyline技术简介 145
8.2三维火环境浏览技术 146
8.3二维半立体可视化技术 147
8.4基于Skyline技术的三维可视化系统 150
第九章 火环境参数连续模拟与表达 151
9.1基础地理信息数据采集与处理技术 151
9.1.1 DEM获取 151
9.1.2坡度计算 151
9.1.3坡向指数计算 152
9.1.4地形起伏度计算 154
9.1.5坡形指数提取 155
9.1.6沟谷指数提取 156
9.1.7纬度提取 157
9.1.8经度提取 157
9.2气象因子的连续化模拟与表达 158
9.2.1风场模拟与改正 158
9.2.2温度连续化模拟 179
9.2.3基于遥感影像的温度反演 186
9.2.4湿度空间模拟 187
9.3可燃物载量定量化估计 189
9.3.1可燃物调查与处理 190
9.3.2室内样地处理 193
9.3.3可燃物载量定量遥感估计方法 196
9.3.4定量遥感估计模型 199
9.3.5可燃物载量间接估测模型 201
9.3.6模型对比结果 203
9.3.7可燃物载量的初步估计结果 203
9.3.8云南松可燃载量与各自变量的相关性分析 205
9.3.9关于估测精度的分析 206
第十章 数字化集成系统的推广应用 207
10.1应用情况 207
10.1.1昭通市昭阳区应用示范 207
10.1.2昆明市应用示范 207
10.1.3曲靖市与沾益县应用示范 208
10.2推广应用 208
参考文献 209