智慧林業(yè)平臺建設(shè)方案

“林長制”智慧林業(yè)功能詳述總體架構(gòu)政策背景

010203目錄CONTENTS政策背景《全國森林防火規(guī)劃（2016-2025年）》《林業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》一圈三區(qū)五帶3S技術(shù)計算機技術(shù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)普通視頻網(wǎng)格化辦公人工管理3S技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)+人工智能云計算責(zé)任不了了之，追責(zé)機制不明確防火責(zé)任制納入地方經(jīng)濟社會發(fā)展綜合評價體系林業(yè)信息發(fā)展要求數(shù)字林業(yè)智慧林業(yè)森林防火責(zé)任要求責(zé)任不清行政首長責(zé)任制政策背景通過大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能等技術(shù)，集成整合林業(yè)資源、火警監(jiān)測、病蟲害防治、盜伐監(jiān)測、野生動植物監(jiān)測、違法舉報等。打造統(tǒng)一的林長工作平臺，形成森林信息綜合分析能力，為森林盜伐管理措施制定、森林火警防治規(guī)劃、病蟲害預(yù)警預(yù)報、林地生態(tài)健康評估提供平臺技術(shù)支撐。五級架構(gòu)六大任務(wù)四大機制全數(shù)據(jù)集中全社會協(xié)同全業(yè)務(wù)智能加強森林草原資源生態(tài)保護加強森林草原資源生態(tài)修復(fù)加強森林草原資源災(zāi)害防控深化森林草原領(lǐng)域改革加強森林草原資源監(jiān)測監(jiān)管加強基層基礎(chǔ)建設(shè)強化組織領(lǐng)導(dǎo)健全工作機制強化考核問責(zé)強化社會監(jiān)督省、市、區(qū)（縣）、鄉(xiāng)、村

2021年1月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于全面推行林長制的意見》功能詳述總體架構(gòu)政策背景01

0203目錄CONTENTS現(xiàn)狀分析專業(yè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系尚未建立預(yù)防監(jiān)測與預(yù)警手段不足信息化工具短板需完善森林防火監(jiān)測手段以群測群防為主，監(jiān)測內(nèi)容和手段單一缺少自動化全覆蓋的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)以人工定期巡查為主缺少自動化的巡查（如無人機）與現(xiàn)代化的監(jiān)測設(shè)備預(yù)警預(yù)報效果不及時，缺少對應(yīng)手段。應(yīng)急處置效率與遠(yuǎn)端指揮效率存在不匹配缺少統(tǒng)一的信息化管理平臺需求分析日常防火基于AI視頻的森林火情監(jiān)測，蓄水池實時監(jiān)測，防滅火物資管理，林長制管理。非防火期春季防火期非防火期秋季防火期非防火期火點定位、火災(zāi)蔓延分析、撲救力量、救火物資檢索救火最佳路徑分析、應(yīng)急指揮調(diào)度火災(zāi)損失評估、火災(zāi)檔案管理、火災(zāi)報表管理等前期監(jiān)控預(yù)警中期指揮救援后期災(zāi)后評估林區(qū)出入人員、車輛管控、防火檢查生態(tài)環(huán)境保護林業(yè)服務(wù)林木盜伐、非法占地名樹古木管理林區(qū)日常安全監(jiān)管維護火災(zāi)時日常管理總體架構(gòu)影像圖傾斜攝影BIM建模矢量圖一體化監(jiān)測網(wǎng)采集層數(shù)據(jù)層支撐層衛(wèi)星遙感監(jiān)測國內(nèi)外高分辨率商業(yè)衛(wèi)星北京一號，吉林一號，高景一號，QuickBird系列，WordView系列國產(chǎn)民用衛(wèi)星GF1,GF2,GF3,GF4,ZY-1,ZY-3圖層服務(wù)空間分析三維分析視頻融合GIS引擎Cesium超圖GIS中心大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)匯聚大數(shù)據(jù)計算平臺數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)映射質(zhì)量分析數(shù)據(jù)建模多維報表數(shù)據(jù)分析人工智能智慧森林防火林長通APP物聯(lián)感知監(jiān)測分布式物聯(lián)網(wǎng)采集平臺單兵防火云臺蓄水池水位監(jiān)測氣象因子監(jiān)測無人機動態(tài)監(jiān)測喊話器無人機熱成像探照燈森林火災(zāi)智能監(jiān)測森林火災(zāi)指揮演練防滅火資源管理火災(zāi)損失評估網(wǎng)格化管理精細(xì)化巡護管理考勤排班管理

周邊物資查詢自然資源管理林業(yè)資源管理林業(yè)病蟲害監(jiān)測名樹古木建檔管理濕地資源管理微信公眾號林業(yè)知識庫防火科普宣傳教育入林登記管理林業(yè)違法舉報GIS庫物聯(lián)設(shè)備庫人員庫資源庫防火專題庫林業(yè)火災(zāi)專題庫行政執(zhí)法專題庫標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系運維與安全體系基礎(chǔ)庫主題庫統(tǒng)一認(rèn)證流程引擎可視化引擎微服務(wù)框架報表引擎規(guī)則引擎應(yīng)用層綜合可視化門戶

在林長制的指導(dǎo)思想之下，整體平臺采用“1+2+N”模式，1個一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，2個中心（GIS中心與大數(shù)據(jù)中心），N個業(yè)務(wù)應(yīng)用，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)，支撐落實黨和政府保護發(fā)展森林草原資源的主體責(zé)任，推進生態(tài)文明建設(shè)。功能詳述總體架構(gòu)政策背景0102

03目錄CONTENTS一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)指揮中心視頻監(jiān)測視頻監(jiān)測視頻監(jiān)測光纖專線4G/5G/NB基站衛(wèi)星通信氣象因子感知

通過利用鐵塔公司基站、運營商（3G\4G\5G）網(wǎng)絡(luò)、有線光纖專網(wǎng)、及衛(wèi)星通信網(wǎng)，實現(xiàn)對整個林區(qū)的網(wǎng)絡(luò)無盲區(qū)全覆蓋，實現(xiàn)日常森林防火監(jiān)測、應(yīng)急實時指揮等。一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)道路卡口車輛監(jiān)測林火監(jiān)測識別林區(qū)人員監(jiān)測無人機監(jiān)測熱成像云臺喊話器探照燈動態(tài)采集衛(wèi)星遙感監(jiān)測林業(yè)生態(tài)監(jiān)測遙感地圖蓄水池水位監(jiān)測水位監(jiān)測定位燈帶一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)-衛(wèi)星遙感WV-3高景一號吉林一號高分一號pleiades系列WordView系列國內(nèi)外高分辨率商業(yè)衛(wèi)星拍攝圖一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)-基于衛(wèi)星的林業(yè)生態(tài)監(jiān)測一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)-無人機動態(tài)監(jiān)測持證飛行周期巡檢平戰(zhàn)結(jié)合即時響應(yīng)熱成像云臺探照燈雙光譜相機激光云臺傾斜攝影相機氣體探測器喊話器GIS中心

針對宜興林區(qū)所有的林地、濕地、消防設(shè)施（消防水箱、消防器材倉庫等）、森林防火監(jiān)控設(shè)施、供電設(shè)施等，利用現(xiàn)有的DEM、DOM數(shù)據(jù)以及0.2米分辨率的影像圖，疊加傾斜攝影及重點部位的三維建模，構(gòu)建宜興市林地基礎(chǔ)GIS融合地圖底座。天地圖重點地區(qū)三維傾斜攝影專題圖（滅火物資層、視頻圖層、物聯(lián)圖層、水源圖層、氣象圖層等）大數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)庫物聯(lián)設(shè)備庫名樹古木庫森林資源庫防火宣傳庫滅火資源庫……主題庫森林防火林業(yè)保護地質(zhì)災(zāi)害自然資源違法濕地保護……結(jié)構(gòu)存儲分布式文件存儲NOSQL時序數(shù)據(jù)庫中心數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)離線批量計算實時流計算數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)體系采集交換規(guī)范數(shù)據(jù)采集規(guī)范數(shù)據(jù)存儲規(guī)范數(shù)據(jù)分級安全標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)共享管理規(guī)范自然資源大數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)沉淀業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享外部應(yīng)用市大數(shù)據(jù)局應(yīng)急管理局…….外部交換共享深度學(xué)習(xí)人工智能數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)映射數(shù)據(jù)共享質(zhì)量分析智慧應(yīng)用森林防火自然資源管理……智慧森林防火---多圖層監(jiān)控林區(qū)監(jiān)控顯示林區(qū)監(jiān)控圖層后臺視頻管理、告警管理智慧森林防火---AI防火云臺探測能力強火情報警智能感知穩(wěn)定高效探測能力強、距離遠(yuǎn)晝夜可視、偽裝識別。24小時全天候監(jiān)測，不受天氣，環(huán)境等影響火點監(jiān)測，報警聯(lián)動可見光與熱成像探測方式互補，二次火情識別，提高準(zhǔn)確性一體化設(shè)計集成度高，穩(wěn)定性優(yōu)，抗風(fēng)能力強溫度感知，智能檢測精度測溫、超溫報警、冷熱點跟蹤、拌線入侵、區(qū)域入侵、目標(biāo)過濾智慧森林防火---AI防火云臺靜態(tài)分析動態(tài)分析圖像增強電子穩(wěn)像紅外輔助判別RAW數(shù)據(jù)分析白天（可見光識別為主紅外輔助識別）智慧森林防火---AI防火云臺可見光輔助判別紅外熱點坐標(biāo)映射紅外原始熱度信號分析可見光輔助判別夜晚（紅外識別為主可見光輔助判別）智慧森林防火---煙火精準(zhǔn)定位云臺垂直夾角云臺水平轉(zhuǎn)角鏡頭焦距+3DGIS=火點位置基塔高程基塔經(jīng)度基塔緯度x=緯度y=經(jīng)度z=相對高程β=X°α=

X°F=X

煙火精確定位：當(dāng)監(jiān)測到煙火后，系統(tǒng)鎖定目標(biāo)，由當(dāng)前攝像頭的高度、云臺的水平轉(zhuǎn)角和垂直俯仰角、鏡頭的焦距，結(jié)合3DGIS三維地理信息系統(tǒng)，依據(jù)公式測算出發(fā)生森林火災(zāi)的具體位置，在GIS地圖上進行醒目標(biāo)繪。智慧森林防火---多維數(shù)據(jù)融合可見光光譜帶近紅外光譜帶遠(yuǎn)紅外光譜帶氣象因子解析智慧森林防火---告警識別邊緣計算云端二次識別一次識別疑似火警二次判斷一次識別疑似火警二次判斷人工智能支撐平臺確認(rèn)警情智慧森林防火---可視域分析

通過三維GIS視域分析技術(shù)，對各種防火監(jiān)測點位設(shè)置方案進行可視化分析，主動發(fā)現(xiàn)監(jiān)測盲區(qū)，有效指導(dǎo)重載云臺監(jiān)控點位選擇與布置，以最節(jié)省的投資覆蓋最大的監(jiān)測范圍。智慧森林防火---森林防火實時告警火災(zāi)等級確認(rèn)、以及通知相應(yīng)的護林人員火災(zāi)實時告警確認(rèn)

通過集合雙光譜防火云臺實時監(jiān)控森林火災(zāi)情況，森林火災(zāi)的及時預(yù)警、多渠道通知，第一時間快速發(fā)現(xiàn)火情，快速定位火災(zāi)位置。智慧森林放火---應(yīng)急指揮預(yù)案與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進行對接，第一時間自動調(diào)取相關(guān)預(yù)案監(jiān)測告警森林火災(zāi)發(fā)生快速定位關(guān)聯(lián)預(yù)案多源現(xiàn)場信息同步滅火資源查詢多方會商,模擬推演生成處置方案，最優(yōu)路徑規(guī)劃現(xiàn)場處置輿情引導(dǎo)信息控制智慧森林防火---無人機監(jiān)測指揮1號：指揮無人機，攜帶高清高變倍相機做現(xiàn)場巡航，將實時畫面回傳指揮中心；指揮中心進行云臺控制和語音對講，為指揮判斷提供依據(jù)；2號：偵查無人機，攜帶紅外熱成像，或雙光云臺，用于火場火源火點溫度位置檢測，和火情狀態(tài)監(jiān)測；智慧森林防火---會商指揮通過資源檢索，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔?，專家通過多方會議的形式進行救火策略制定。支持在圖上進行態(tài)勢標(biāo)繪，添加諸如疏散地、撲火路線等形式的標(biāo)繪信息?，F(xiàn)場視頻錄像、圖片回傳；指揮中心實時了解火災(zāi)現(xiàn)場狀況現(xiàn)場與指揮中心語音對講，及時溝通現(xiàn)場情況，制定應(yīng)急策略專家會商指揮調(diào)度智慧森林防火---防滅火資源管理

地圖精準(zhǔn)定位森林防滅火物資倉庫，可實時查看物資倉庫各類物資儲備情況以及物資出入庫記錄，便于加強對森林防滅火物資的日常管理。智慧森林防火---救援路徑規(guī)劃、派發(fā)火災(zāi)確認(rèn)后自動規(guī)劃路徑設(shè)置起點設(shè)置終點路徑規(guī)劃路線派發(fā)在確認(rèn)火災(zāi)后可以進行路徑規(guī)劃，自動規(guī)劃前往終點的最優(yōu)路徑，還可派發(fā)給對應(yīng)的撲救人員或者護林人員，人員收到下發(fā)的路徑，前往救援地點進行救援，實現(xiàn)高效的火災(zāi)救援處置機制。智慧森林防火---災(zāi)后評估每次災(zāi)后，通過導(dǎo)入人工實測GPS受災(zāi)數(shù)據(jù)或者在電子地圖上進行圈定，再與大數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、主題數(shù)據(jù)疊加，通過災(zāi)后智能評估模型，計算出過火面積，直接損失、間接損失、推演各類恢復(fù)方案見效時間等。智慧森林防火---火災(zāi)檔案火災(zāi)報表對區(qū)域森林火災(zāi)發(fā)生情況進行統(tǒng)計，森林火災(zāi)月報表，森林火災(zāi)年報表等?；馂?zāi)檔案管理

通過對森林火災(zāi)起火地點，起火時間，撲滅時間，起火原因，過火面積，損失情況以及救火過程統(tǒng)計等信息錄入形成一份完整的火災(zāi)檔案，一方面便于進行統(tǒng)一管理和后續(xù)查閱，另一方面作為重要的樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練優(yōu)化人工智能模型。智慧森林防火---火災(zāi)檔案模型建設(shè)回頭看歷史數(shù)據(jù)分析模型將推演模型與實際結(jié)果進行對比完善推演模型分析報告實際情況數(shù)據(jù)建模根據(jù)對業(yè)務(wù)的模擬搭建數(shù)據(jù)模型。驗證集完善根據(jù)實時數(shù)據(jù)或者最新的數(shù)據(jù)，對不斷完善的模型進行完善。訓(xùn)練集校驗

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的整合，組成模型訓(xùn)練集通過訓(xùn)練集不斷地尋找模型的遺漏部分。優(yōu)化預(yù)案利用火災(zāi)檔案數(shù)據(jù)，通過事前研判與事后結(jié)果的對比不斷地優(yōu)化推演分析模型。最終實現(xiàn)模型庫中火災(zāi)蔓延、滅火方案推演等智能模型的自我進化。智慧森林防火---蓄水池水位監(jiān)測對已建水箱加裝物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備，以實現(xiàn)水箱水位遠(yuǎn)程監(jiān)測、缺水預(yù)警、水箱定位，并提供遠(yuǎn)程開關(guān)夜間定位燈功能，方便夜間快速定位蓄水池。

遠(yuǎn)程關(guān)閉或定時自動進入熄滅（或微光）模式當(dāng)人通過手機操作發(fā)送開燈指令，燈自動打開晚上自動進入關(guān)閉（微光）模式白天有陽光照射進行充電通過手持終端，查詢周邊蓄水池/倉庫，觸摸可遠(yuǎn)程打開/關(guān)閉燈光智慧森林防火---蓄水池水位監(jiān)測蓄水池實時狀態(tài)3D模擬動態(tài)展示蓄水池形狀，實現(xiàn)蓄水池實時信息展示：水量、電量、所屬網(wǎng)格、當(dāng)前位置以及LED物聯(lián)燈帶控制。蓄水池管理管理平臺中展示蓄水池的多維度的信息展示，包括：名稱、地理位置、信號燈狀態(tài)。蓄水池告警策略支持各種蓄水池告警參數(shù)的定制化設(shè)置，根據(jù)策略自動產(chǎn)生蓄水池的告警信息，并自動推送。以web端集中管理、移動端專門為林長、護林員量身定制，支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、事件跟蹤調(diào)度、火情的上報與下發(fā)、日常考勤辦公、資源檢索和緊急救助等功能，從森林巡護、信息管理、移動辦公和安全保障等全方面滿足護林巡查工作的需求?；鹎橥扑桶l(fā)生火情后，系統(tǒng)將自動推送至離火災(zāi)地點最近的巡查員手機終端任務(wù)調(diào)度智能辦公資源檢索可檢索或自動加載周邊巡查員、救援隊、救援物資、車輛等資源信息一鍵求助巡護過程若遇緊急情況，可一鍵求助距離最近的巡查員軌跡定位實時跟蹤定位、記錄巡查員巡山軌跡，結(jié)合地理信息，實現(xiàn)網(wǎng)格化巡護管理提供考勤、請假等日常工作管理功能。并結(jié)合巡查員的有效巡護里程、時間、考勤按權(quán)值綜合得出考勤績效林長制管理---林長通APP打通多渠道，統(tǒng)一事件調(diào)度，林長制管理---事件閉環(huán)處置事件來源事件接收與任務(wù)分配事件處理與結(jié)果反饋公眾基層林長高級林長呼叫中心林長制平臺執(zhí)法部門各廳局基層林長電話投訴網(wǎng)絡(luò)投訴上報問題委派任務(wù)執(zhí)法任務(wù)包分配執(zhí)法結(jié)果反饋委派任務(wù)指揮調(diào)度結(jié)果反饋結(jié)果反饋結(jié)果反饋信息查看信息查看護林員網(wǎng)格對護林員負(fù)責(zé)的區(qū)域進行劃分，便于看出每個護林員負(fù)責(zé)的林區(qū)，便于火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害等告警時通知相應(yīng)護林員網(wǎng)格對應(yīng)的護林人員。林長制管理---護林員網(wǎng)格定位網(wǎng)格為解決林區(qū)的快速定位難題，建立定位網(wǎng)格，通過GIS中心的名址轉(zhuǎn)換服務(wù)，能夠?qū)⑺腥藛T、物資的GPS實時位置快速轉(zhuǎn)換為文字描述。林長制管理---定位網(wǎng)格21-8網(wǎng)格東南方向離XXX路200米處自動查找、顯示資源和位置自動查找、顯示在線護林員位置信息查詢巡查員通過系統(tǒng)可查詢區(qū)域歷史火情、森林防火新聞、防撲火知識、通知公告及周邊森林消防隊伍、護林員、瞭望員、森林防火機構(gòu)等資源信息。軌跡定位實時跟蹤定位、記錄巡查員巡山軌跡，在沒有信號的地方對軌跡進行緩存并在有網(wǎng)絡(luò)時自動回傳，確保護林員按約、按質(zhì)、按量巡護。智能辦公巡查員日常工作管理、請假等日?？记诠芾砉δ?。根據(jù)護林員的工作情況記錄進行績效考核，考核根據(jù)巡查員的巡護里程、巡護時間、有效巡護地點及考勤情況按權(quán)值綜合得出考勤績效。林長制管理---精細(xì)化巡護管理排班管理定制化護林員的排班記錄，設(shè)置排班日期，上下班時間人員達到定制化、個性化，為出具考勤績效數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)。考勤績效統(tǒng)計系統(tǒng)根據(jù)護林員的排班情況，結(jié)合護林員的打卡記錄，根據(jù)出勤天數(shù)、異常天數(shù)、正常天數(shù)，自動生成考勤績效數(shù)據(jù)。手機APP打卡巡查員通過手機APP實現(xiàn)打卡，還可查看歷史打卡記錄。林長制管理---考勤排班管理森林資源監(jiān)測綜合應(yīng)用GIS、衛(wèi)星遙感技術(shù)，基于多遙感數(shù)據(jù)提取森林資源變化數(shù)據(jù)。結(jié)合專項監(jiān)測（征占、造林、采伐、火災(zāi)、病蟲害、林政案件等）成果疊加分析，并輔助以外業(yè)核實，形成資源動態(tài)變化監(jiān)測結(jié)果，通過信息化手段實現(xiàn)資源檔案更新，及時掌握森林、濕地資源發(fā)展變化情況，為森林、濕地資源更新管理提供有力支持。

森林資源遙感影像

森林資源自然生長更新

森林資源分布圖自然資源監(jiān)測自然資源監(jiān)測---病蟲害監(jiān)測評估溝通交流知識庫遠(yuǎn)程控制獲取影像?在線交流?

離線留言?微信溝通?APP任務(wù)?蟲情數(shù)據(jù)?病情數(shù)據(jù)?植物數(shù)據(jù)?知識維護?專題咨詢?評估結(jié)果?建議措施?遠(yuǎn)程指導(dǎo)?

照片?

圖像識別?

殺蟲設(shè)備?

監(jiān)測設(shè)備?

監(jiān)控設(shè)備?

環(huán)境傳感蟲情測報燈/高清攝像綠色防控設(shè)備專家私信公眾號網(wǎng)上咨詢自然資源監(jiān)測---無人機病蟲害監(jiān)測通過無人機動態(tài)巡拍，從獲取的高分辨率影像中，精確定位枯死木，變色樹，異常林分布，輔助判斷林業(yè)健康、受損程度等級，確定林業(yè)受病蟲害的影響范圍，面積等情況，具有高效快速，檢測范圍大，識別方位準(zhǔn)確，組織實施靈活等優(yōu)點，尤其對于山高路險等人員難以到達的復(fù)雜地域的檢測具有不可替代的優(yōu)勢。古樹名木信息管理系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、GPS建立古樹名木保護系統(tǒng)，實現(xiàn)古樹名木檔案管理、養(yǎng)護管理、專家會診、公眾科普，實現(xiàn)古樹名木全方位的展示、查詢、維護，為古樹名木資源保護提供支撐。平臺可以通過定位，查看到周邊的古樹名木，搜索樹種或者地名查詢古樹名木詳情信息、維護記錄、高清照片等等。自然資源監(jiān)測---名樹古木建檔管理通過現(xiàn)地實測，填寫古樹名木登記表建立檔案，形成完整的文字、影像、電子檔案；進行古樹名木養(yǎng)