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1.概述
森林火灾是世界性的林业重要灾害，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失等特点。在我国，林业防火一直是林业管理的重点与难点，它关系着国家林业安全、环境保护、生态旅游以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面。根据全国第八次森林资源清查通报，福建省森林面积1.2亿亩，森林覆盖率65.95%、居全国首位；全省森林蓄积60796.15万立方米（其中：天然林蓄积35942.92万立方米，人工林蓄积24853.23万立方米）。全省现有省级以上生态公益林4293万亩、占全省林地面积的30.9%；林业自然保护区89处（其中：国家级15处、省级21处，市县级53处）、保护小区3300多处，保护面积1245万亩、占陆域面积6.8%。2017年全省林业产业总产值达5002亿元、比增8.5%，重点林区涉林收入已成为当地农民脱贫致富的重要途径之一。
我国现阶段的森林火灾防范大多数采取的措施是宣传教育、由森林防火指挥部安排护林员或其它人员对重点区域野外火源进行人工巡查和管理、日常工作防范以护林员进入林区巡护为主、建立灭火扑救队等措施。根据统计分析，有限的护林员面对大范围的林区资源进行巡护时，很难做到大范围的巡查覆盖，而且大多数林区的道路条件不好，到达每个瞭望塔需要花费较长的时间，无论是巡查覆盖范围还是时效性都不能满足日益增长的林区人员活动的监护巡查需要。
航空护林是集各种高新技术于一体的现代化扑救火灾的有效手段，是森林防火工作的重要组成部分；以其机动灵活性发挥“发现早、行动快、灭在小”的优势，已成为森林防火中独特的、不可替代的手段；在森林火灾预防和扑救中具有不可替代的作用，发展航空护林事业是绿色生态建设和森林防火工作的必由之路。
航空护林是一项高科技、高投入、高收益的工作，是森林防护工作转变管理方式、推进现代化护林建设的重要基础。
2.需求说明
随着高新技术的发展，我国森林资源管理、森林防火管理在遥感、卫星定位、无人机及GIS地理信息系统等学科领域的发展与应用上实现革命性的飞跃，加速了我国森林资源管理由粗放型向集约型方向的转移，使我国的森林防护信息技术逐步向世界先进水平靠拢。
航空护林信息化工程不仅需要管理技术、协同理念，及应急、防灾、减灾的思想，更需要“3S”（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）技术和无人机技术的支持。
以3S技术和无人机技术为基础，整合各类专题和业务数据，构建航空护林信息数据库；并基于此航空护林信息数据库，建设航空护林调度指挥综合管理信息系统和移动业务终端（含移动端APP），提升航空护林的信息化综合管理水平，为航空护林工作的开展提供更科学、更及时、更准确的辅助决策支持。
3.建设目标
（1）建立航空护林信息数据库
在基础电子地图上，增加河流水系（河流和水库）、林场、取水点、临时起降点等与直升机巡护、吊桶灭火相关的地理信息数据、专题和业务数据，提高航空护林决策的准确性。3S技术设计“一张图”的信息化管理系统，整合各类基础地理信息、航空护林，建立航空护林信息数据库。
（2）实现护林数据采集与传输
通过GPS卫星定位技术收集飞行的数据参数，如经纬度、高度、速度、航向等，通过移动业务终端，采集林业信息，如灾害现场的图像、视频等，并通过4G网络将信息实时传输到服务器，并有离线存储功能（无网络时对数据进行离线保存，有网络时再自动上传）。
（3）提供基础数据服务
如历史数据查询、飞行轨迹回放、数据导出、报表生成、统计图表、权限管理等，为规划管理、辅助决策和指挥调度等航空护林工作提供及时、科学、准确的依据。
（4）实现语音、文字、图片及视频的实时传输交互。
4.主要建设内容
4.1航空护林指挥调度辅助系统
由一线业务人员使用，主要提供直升机的航护、航管和调度功能，满足一线业务人员的飞行规划、指挥调度、日常业务管理、现场拍照取证等业务，提高应急指挥能力和辅助决策准确性。
①具有航站、仓库、飞行人员、飞行航线、飞行设备、机组编队、调度员、观察员等信息的管理功能；
②具有飞行计划、飞行日志管理等功能；
③飞行报表统计；
④能与现有的直升机业务对接，具有进行直升机业务的航空护林、航管、调度的功能；
⑤具有补给油车与直升机的联合指挥调度功能；
⑥具有航空护林直升机的租赁管理；
⑦日常办公业务；
4.2二三维一体化地理信息集成系统
建设覆盖全省林区的卫星影像和二维、三维电子地图，叠加地理信息数据道路、地名、边界、移动业务终端采集的图片视频、防火专题等数据，生成航空护林专用的二、三维地理信息集成系统，为指挥调度提供基础支撑。在用户操作界面上，以在二、三维地图上操作为主，实现自动的二、三维同步和一致。
①系统具备航空护林相关业务数据的集成、可视化展示和操作的功能，包括基础地理数据、航空护林专题数据等；
②具有采集的图片、视频、轨迹的配准和与地理信息展示系统的融合功能；
③具有基本的地图操纵功能。
④具有图层管理、快速定位、地图打印等功能；
⑤具有在地图上可视化制定或交互标绘飞机飞行路线的功能；
⑥开发的航空护林综合管理系统具有作业区地图的二维和三维展示功能；
⑦具有移动终端上报突发事件在地图上的标绘、显示、报警功能。
4.3无人机航护管理系统
提供省、市、县的三级无人机管理平台，主要提供设备管理、库房管理、飞行调度、飞行日志、数据采集、报表统计、图表展示与输出等功能，与直升机形成协同配合、独立调度，提高航空护林的快速响应能力。
①具有无人机日常业务管理功能，包括：设备管理、飞行管理和物资人员的管理。
②具有无人机飞行路线制定、实时位置查询、飞行日志查询、历史轨迹回放的功能；
③具有无人机巡护管理功能：包括无人机定位、灾害定位等；
④具备与现有无人机数据采集系统对接的功能。
4.4航空护林数据库系统
数据库系统是航空护林信息化建设的核心，包括基于空间数据，基础地理信息数据，专题数据，业务数据，方法或模型数据。
①航空护林基础地理信息数据：包括行政地名、道路、山名、水系、关注点等；
②航空护林公共专题数据：包括林班树种数据、取水点、起降点、火点等；
③航空护林业务专题数据：直升机飞行路线、无人机管理、火情火线信息、实时位置数据、历史轨迹数据等业务专题信息；
④航空护林历史统计数据：各类文档资料，历史统计报表、图表等数据；
⑤航空护林三维场景数据：基于高分遥感影像、数字高程模型数据构建的直观、真实、立体展示地形地貌三维电子地图数据。
4.5移动业务系统
①对于具有数据采集功能的移动终端，具有航空护林图片、视频的采集、上传功能，能与管理系统进行集成。
②手持移动終端APP，面向直升机观察员及指挥员使用，主要实现直升机观察员实时定位、巡护轨迹记录以及拍照、视频拍摄等功能，满足指挥调度、航空巡护等工作的需要。
系统网络架构图
森林火灾是世界性的林业重要灾害，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失等特点。在我国，林业防火一直是林业管理的重点与难点，它关系着国家林业安全、环境保护、生态旅游以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面。根据全国第八次森林资源清查通报，福建省森林面积1.2亿亩，森林覆盖率65.95%、居全国首位；全省森林蓄积60796.15万立方米（其中：天然林蓄积35942.92万立方米，人工林蓄积24853.23万立方米）。全省现有省级以上生态公益林4293万亩、占全省林地面积的30.9%；林业自然保护区89处（其中：国家级15处、省级21处，市县级53处）、保护小区3300多处，保护面积1245万亩、占陆域面积6.8%。2017年全省林业产业总产值达5002亿元、比增8.5%，重点林区涉林收入已成为当地农民脱贫致富的重要途径之一。
我国现阶段的森林火灾防范大多数采取的措施是宣传教育、由森林防火指挥部安排护林员或其它人员对重点区域野外火源进行人工巡查和管理、日常工作防范以护林员进入林区巡护为主、建立灭火扑救队等措施。根据统计分析，有限的护林员面对大范围的林区资源进行巡护时，很难做到大范围的巡查覆盖，而且大多数林区的道路条件不好，到达每个瞭望塔需要花费较长的时间，无论是巡查覆盖范围还是时效性都不能满足日益增长的林区人员活动的监护巡查需要。
航空护林是集各种高新技术于一体的现代化扑救火灾的有效手段，是森林防火工作的重要组成部分；以其机动灵活性发挥“发现早、行动快、灭在小”的优势，已成为森林防火中独特的、不可替代的手段；在森林火灾预防和扑救中具有不可替代的作用，发展航空护林事业是绿色生态建设和森林防火工作的必由之路。
航空护林是一项高科技、高投入、高收益的工作，是森林防护工作转变管理方式、推进现代化护林建设的重要基础。
2.需求说明
随着高新技术的发展，我国森林资源管理、森林防火管理在遥感、卫星定位、无人机及GIS地理信息系统等学科领域的发展与应用上实现革命性的飞跃，加速了我国森林资源管理由粗放型向集约型方向的转移，使我国的森林防护信息技术逐步向世界先进水平靠拢。
航空护林信息化工程不仅需要管理技术、协同理念，及应急、防灾、减灾的思想，更需要“3S”（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）技术和无人机技术的支持。
以3S技术和无人机技术为基础，整合各类专题和业务数据，构建航空护林信息数据库；并基于此航空护林信息数据库，建设航空护林调度指挥综合管理信息系统和移动业务终端（含移动端APP），提升航空护林的信息化综合管理水平，为航空护林工作的开展提供更科学、更及时、更准确的辅助决策支持。
3.建设目标
（1）建立航空护林信息数据库
在基础电子地图上，增加河流水系（河流和水库）、林场、取水点、临时起降点等与直升机巡护、吊桶灭火相关的地理信息数据、专题和业务数据，提高航空护林决策的准确性。3S技术设计“一张图”的信息化管理系统，整合各类基础地理信息、航空护林，建立航空护林信息数据库。
（2）实现护林数据采集与传输
通过GPS卫星定位技术收集飞行的数据参数，如经纬度、高度、速度、航向等，通过移动业务终端，采集林业信息，如灾害现场的图像、视频等，并通过4G网络将信息实时传输到服务器，并有离线存储功能（无网络时对数据进行离线保存，有网络时再自动上传）。
（3）提供基础数据服务
如历史数据查询、飞行轨迹回放、数据导出、报表生成、统计图表、权限管理等，为规划管理、辅助决策和指挥调度等航空护林工作提供及时、科学、准确的依据。
（4）实现语音、文字、图片及视频的实时传输交互。
4.主要建设内容
4.1航空护林指挥调度辅助系统
由一线业务人员使用，主要提供直升机的航护、航管和调度功能，满足一线业务人员的飞行规划、指挥调度、日常业务管理、现场拍照取证等业务，提高应急指挥能力和辅助决策准确性。
①具有航站、仓库、飞行人员、飞行航线、飞行设备、机组编队、调度员、观察员等信息的管理功能；
②具有飞行计划、飞行日志管理等功能；
③飞行报表统计；
④能与现有的直升机业务对接，具有进行直升机业务的航空护林、航管、调度的功能；
⑤具有补给油车与直升机的联合指挥调度功能；
⑥具有航空护林直升机的租赁管理；
⑦日常办公业务；
4.2二三维一体化地理信息集成系统
建设覆盖全省林区的卫星影像和二维、三维电子地图，叠加地理信息数据道路、地名、边界、移动业务终端采集的图片视频、防火专题等数据，生成航空护林专用的二、三维地理信息集成系统，为指挥调度提供基础支撑。在用户操作界面上，以在二、三维地图上操作为主，实现自动的二、三维同步和一致。
①系统具备航空护林相关业务数据的集成、可视化展示和操作的功能，包括基础地理数据、航空护林专题数据等；
②具有采集的图片、视频、轨迹的配准和与地理信息展示系统的融合功能；
③具有基本的地图操纵功能。
④具有图层管理、快速定位、地图打印等功能；
⑤具有在地图上可视化制定或交互标绘飞机飞行路线的功能；
⑥开发的航空护林综合管理系统具有作业区地图的二维和三维展示功能；
⑦具有移动终端上报突发事件在地图上的标绘、显示、报警功能。
4.3无人机航护管理系统
提供省、市、县的三级无人机管理平台，主要提供设备管理、库房管理、飞行调度、飞行日志、数据采集、报表统计、图表展示与输出等功能，与直升机形成协同配合、独立调度，提高航空护林的快速响应能力。
①具有无人机日常业务管理功能，包括：设备管理、飞行管理和物资人员的管理。
②具有无人机飞行路线制定、实时位置查询、飞行日志查询、历史轨迹回放的功能；
③具有无人机巡护管理功能：包括无人机定位、灾害定位等；
④具备与现有无人机数据采集系统对接的功能。
4.4航空护林数据库系统
数据库系统是航空护林信息化建设的核心，包括基于空间数据，基础地理信息数据，专题数据，业务数据，方法或模型数据。
①航空护林基础地理信息数据：包括行政地名、道路、山名、水系、关注点等；
②航空护林公共专题数据：包括林班树种数据、取水点、起降点、火点等；
③航空护林业务专题数据：直升机飞行路线、无人机管理、火情火线信息、实时位置数据、历史轨迹数据等业务专题信息；
④航空护林历史统计数据：各类文档资料，历史统计报表、图表等数据；
⑤航空护林三维场景数据：基于高分遥感影像、数字高程模型数据构建的直观、真实、立体展示地形地貌三维电子地图数据。
4.5移动业务系统
①对于具有数据采集功能的移动终端，具有航空护林图片、视频的采集、上传功能，能与管理系统进行集成。
②手持移动終端APP，面向直升机观察员及指挥员使用，主要实现直升机观察员实时定位、巡护轨迹记录以及拍照、视频拍摄等功能，满足指挥调度、航空巡护等工作的需要。
系统网络架构图