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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