森林防火移動助手系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用及實現(xiàn)

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1、森林防火移動助手系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用及實現(xiàn)宋娟費海強(qiáng)安徽省經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院摘要：介紹了一種基于智能手機(jī)、GPS、GIS、4G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的林業(yè)森林防火軟件的設(shè)計思想和具體實現(xiàn)。使用外置的藍(lán)牙GPS或內(nèi)置GPS裝置獲取定位信息，在智能手機(jī)中的GTS系統(tǒng)進(jìn)行地圖標(biāo)繪，通過手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)冋傳火場位置信息和圖文信息到屮心服務(wù)器，屮心指揮系統(tǒng)對回傳數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和保存，同時回傳指令數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)至智能手機(jī)，實現(xiàn)移動端和服務(wù)器數(shù)據(jù)實時交互，智能手機(jī)作為數(shù)據(jù)源的前端進(jìn)行調(diào)查勘測和林火數(shù)據(jù)收集，指揮系統(tǒng)對終端回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示、分析

2、和遠(yuǎn)程決策等功能。關(guān)鍵詞：PDA;GIS;GSM;嵌入式應(yīng)用;森林防火;作者簡介：宋娟（1980-），女，安徽亳州人，本科，助理實驗師，主要研究方向為數(shù)據(jù)分析、移動設(shè)備開發(fā)和數(shù)據(jù)挖掘；作者簡介：費海強(qiáng)（1979-），男，浙江溫州人，木科，工程師，主要研究方向為嵌入式應(yīng)用開發(fā)、圖形圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘。0引言在多年從事林業(yè)行業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)多為桌面應(yīng)用軟件或者基于網(wǎng)絡(luò)的web系統(tǒng)，桌面程序提供大運算量和大存儲量的功能，web系統(tǒng)則提供多線程和體現(xiàn)共享性的功能;在林業(yè)部門日常的工作中，經(jīng)常需要行走于野

3、外和組織火場撲火工作，外業(yè)工作的人員只能通過電話或者對講機(jī)進(jìn)行交流和信息傳遞，無法將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的傳輸。本文中的森林防火移動助手系統(tǒng)，在林業(yè)人員在野外調(diào)查和火場撲火時，解決了現(xiàn)場實際情況的數(shù)據(jù)與指揮中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的問題。通過智能手機(jī)便攜移動的特性，迅速準(zhǔn)確的將前端信息冋傳至后臺數(shù)據(jù)中心，讓指揮中心第一時間獲取現(xiàn)場的最新資料，并提高信息的可靠性和時效性，降低災(zāi)害的蔓延，減少人員和財產(chǎn)的損失，為決策指揮提供了寶貴的數(shù)據(jù)來源。在撲火現(xiàn)場，撲火人員在煙霧彌漫的火場中，行進(jìn)的路線和位置很難通過肉眼觀察到，通過對講

4、設(shè)備和電話往往不能確切的描述出實際的位置，撲火人員對撲火的周邊危險環(huán)境也不能很清楚的了解，如高壓線路或是險要地段。本文中的森林防火移動助手具備GPS功能，通過實時的位置信息與危險環(huán)境因素的GIS數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以對周邊的環(huán)境進(jìn)行展示，能夠?qū)浠鹑藛T給予安全提示。后端指揮部通過前端移動設(shè)備冋傳的經(jīng)緯度位置信息，對撲火隊伍的行徑進(jìn)行跟蹤和掌握，結(jié)合全局的火情，對撲火隊伍進(jìn)行有效的指揮。1相關(guān)技術(shù)簡介1.1森林防火中GPS技術(shù)的使用GPS(GlobalPositioningSystem)全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，隨著伽利略計

5、劃的逐步實施，GPS的定位將更加準(zhǔn)確和安全?，F(xiàn)在GPS的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，已被各行各業(yè)應(yīng)用在口常的工作當(dāng)屮，GPS可以在任何地點、任何時間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，全球地面覆蓋，功能多，精度高。在森林防火應(yīng)用中，GPS進(jìn)行火場定位，火場布兵，火場測面積，火災(zāi)損失計算,精確度高，安全性強(qiáng)，能夠?qū)崟r、快速、準(zhǔn)確地測定火險位置和范圍，為防火指揮部門提供火災(zāi)依據(jù)。HloGPS技術(shù)可以大大提高信息的可靠性和及時性，可以直觀地反映單點個體在地理上的位置信息，實時地傳輸行徑軌跡。在與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互中，移動端可以獲取位置信息、行徑方向、運

6、動速度和海拔高度等數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器端，提供指揮人員決策監(jiān)控。移動設(shè)備可以對火場的火點進(jìn)行標(biāo)注，對起火的火線進(jìn)行繪制，數(shù)據(jù)存儲于移動設(shè)備并同時回傳至服務(wù)器。1.24G網(wǎng)絡(luò)與WebService技術(shù)的結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)是搭建移動端和服務(wù)器端的橋梁，現(xiàn)如今4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋全國，在中東部等發(fā)達(dá)地區(qū)，基木上達(dá)到無盲區(qū)。目前的4G網(wǎng)絡(luò)，森林防火移動助手系統(tǒng)，己可以實現(xiàn)現(xiàn)場的圖片文件通過移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸至服務(wù)器端。移動端通過內(nèi)置的攝像設(shè)備或是其它攝像設(shè)備，可以將現(xiàn)場情況的圖片附加位置信息和描述信息同時傳輸?shù)藉姆?wù)

7、器提供指揮系統(tǒng)調(diào)用。WebService提供了移動設(shè)備回傳數(shù)據(jù)至服務(wù)器端的數(shù)據(jù)接口，基于移動網(wǎng)絡(luò)，移動端的設(shè)備可以通過訪問WebService,將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)傳輸至后臺，也可以通過WebService服務(wù)獲取經(jīng)過后臺處理完畢的數(shù)據(jù)或者命令?；馂?zāi)現(xiàn)場的位置數(shù)據(jù)可以通過不同頻率發(fā)送至服務(wù)器，通過服務(wù)端指揮系統(tǒng)對坐標(biāo)在電子地圖上的標(biāo)繪，可以試試監(jiān)視撲火隊伍的位置和狀態(tài)?，F(xiàn)場的移動設(shè)備也可以通過WebService接口，實口寸的上傳火場的圖像和坐標(biāo)，指揮中心對現(xiàn)場情況進(jìn)行了解。利用4G網(wǎng)絡(luò)的短信功能，指揮部可以向移動端發(fā)

8、送指揮命令，同樣，移動端設(shè)備也可以通過4G網(wǎng)絡(luò)，向指揮中心發(fā)送文字信息進(jìn)行現(xiàn)場情況匯報，讓指揮人員可以快速獲取前端人員的信息和要求。前端人員和指揮中心的交互信息可以形成現(xiàn)場的火險檔案，為今后的火災(zāi)指揮提供歷史信息。1.3移動端GIS與GPS的技術(shù)結(jié)合移動端中嵌入了GIS平臺，可以通過獲取移動端的GPS數(shù)據(jù)，對附近的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，如森林植被，水系、道路和危險要