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隨著(zhù)天氣的升溫,森林火災造成的巨大損失也讓生態(tài)安全受到極大威脅,而“森林眼”的問(wèn)世顛覆了傳統產(chǎn)品。
“森林眼”能夠運用先進(jìn)的圖像處理、模式識別和多光譜融合等技術(shù),高效搜索森林突發(fā)火情。一旦發(fā)現疑情,后端監控中心將馬上發(fā)出警報信號,并定位在GIS地圖上顯示。
作為國家發(fā)改委、財政部、國家林業(yè)局在吉林森工集團開(kāi)展的森林資源安全監管與服務(wù)首批國家物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程建設項目、國家林業(yè)局信息化示范省項目,歷經(jīng)5年潛心研究與試點(diǎn)實(shí)驗,“森林眼”通過(guò)了國家林業(yè)局科技成果鑒定,主要技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平。
這一成果將尖端信息技術(shù)高度集成,實(shí)現了巡航周期短、監控全天候、圖像識別高、定位精度準、數據實(shí)時(shí)傳等功能于一體,填補了專(zhuān)業(yè)應用領(lǐng)域多項空白,有效地提高了森林資源保護特別是森林防火的監控能力,成功推動(dòng)現代林業(yè)逐步邁向智能化、精細化和高效化。
對于相對傳統的林業(yè),物聯(lián)網(wǎng)應用是個(gè)全新課題。專(zhuān)家稱(chēng),維護林業(yè)生態(tài)安全,物聯(lián)網(wǎng)大有可為。早在2010年國家林業(yè)局信息辦主任李世東就提出了建設“智慧林業(yè)”的設想;又于2011年主持了“感知生態(tài)智慧森林”項目可研編制和申報工作,為林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設做好了頂層設計,描繪了美好藍圖。
以森林火災為例,它具有突發(fā)性、隨機性,在短時(shí)間內能造成巨大損失。一旦發(fā)現火情,必須快速采取撲救措施,以防止火勢擴大、蔓延。撲救是否及時(shí),決策是否得當,取決于對林火行為的發(fā)現是否快速,分析結果是否準確。為此,開(kāi)發(fā)高精準度、實(shí)時(shí)監控的森林防火監測與預警系統產(chǎn)品迫在眉睫。
“森林眼”擁有精準、高效、實(shí)時(shí)等一系列看似簡(jiǎn)單的功能,卻因在林業(yè)這一復雜環(huán)境中的應用,變成了一個(gè)個(gè)難以逾越的技術(shù)高地。無(wú)法實(shí)現盡早發(fā)現、精準定位,就不能實(shí)現及早撲救。被視為當前最先進(jìn)的衛星監測,雖然可以監測到火場(chǎng)蔓延情況,但一般情況下對面積小于1平方公里以下的火災無(wú)法準確識別,且存在衛星過(guò)境間隔時(shí)間長(cháng)、受天氣影響大等問(wèn)題;大林區常用的航空巡護雖可以進(jìn)行林火的探測,但最大弊端是難以實(shí)現火點(diǎn)準確定位,同時(shí)受航線(xiàn)、時(shí)間、天氣的制約,無(wú)法實(shí)現全天候監控,巡護費用也較高,且無(wú)人機一旦失事,也會(huì )成為森林火災的另一大隱患;應用最廣泛的地面巡護,受人類(lèi)自身能力因素影響極大,特別是交通不便、人煙稀少的偏遠山區,地面巡護難以完成;最傳統的瞭望臺監測,受地形地勢限制,存在死角和空白區域,且無(wú)法精準定位,不利于撲救指揮工作的開(kāi)展。
森林眼”動(dòng)態(tài)紅外識別
但“森林眼”在業(yè)內存在無(wú)人可比的幾大優(yōu)勢:無(wú)死角、周期短,監控更加高效。自主研發(fā)的可程控變速高精度球臺,巡航速度快,能夠在30分鐘內完成15公里半徑區域的無(wú)漏點(diǎn)巡航與預警。從而實(shí)現了前端無(wú)人值守,降低了后臺因工作懈怠造成監控不到位的問(wèn)題。不分白天、黑夜,實(shí)現24小時(shí)監控?!吧盅邸鼻岸吮O控設備采用紅外熱成像和可見(jiàn)光成像雙識別引擎工作模式,可實(shí)現24小時(shí)不間斷監控。煙火均識別,最大限度降低漏報率與誤報率。系統配備紅外熱成像、可見(jiàn)光成像雙識別搜索引擎,結合6種運動(dòng)補償技術(shù)、4種顯著(zhù)性檢測技術(shù),提取圖像的82維特征,進(jìn)行25種分類(lèi)器融合智能分析,全面實(shí)現煙火等目標的精準識別。在煙霧對比度為5%的情況下,對2×2像素火目標和7×7像素煙目標系統漏報率小于1‰、誤報率每萬(wàn)公頃平均每天小于3次。定位更準、傳輸更快,為快速和科學(xué)制訂撲救方案提供支撐。前端監控球臺指向精度指標小于0.0038度,最大軸向定位誤差小于61米,最大徑向定位誤差小于1米。通過(guò)將前端球臺的返角信息、報警信息與視頻信息進(jìn)行同幀編碼、同步回傳,確保了火點(diǎn)的準確及時(shí)定位。同時(shí)系統內嵌有林火蔓延模型,對火勢利用漸進(jìn)的紅進(jìn)行疊加渲染,能夠清晰準確地模擬未來(lái)一段時(shí)間內森林火災的發(fā)展蔓延趨勢,通過(guò)系統可以對過(guò)火過(guò)程以及地形一目了然。
“森林眼”功能已經(jīng)十分強大。在森林氣候監測應用中,它可發(fā)揮生態(tài)定位站的功能,可實(shí)時(shí)提供溫度、濕度等氣象數據,對負氧離子含量、森林固碳量等數據進(jìn)行采集、統計、分析;在野生動(dòng)物保護應用中,可實(shí)現對動(dòng)物進(jìn)行準確識別和跟蹤監控,記錄活動(dòng)情況,發(fā)現偷獵行為,并可以遠程控制投放食物;在林政管理應用中,對森林生長(cháng)、采伐、運輸、銷(xiāo)售等環(huán)節,進(jìn)行監測管理,對人員、車(chē)輛等進(jìn)行有效識別。有專(zhuān)家表示,森林眼/森林生態(tài)資源監管平臺在加快推進(jìn)業(yè)務(wù)整合、資源整合、管理整合的同時(shí),還可以進(jìn)一步整合各業(yè)務(wù)專(zhuān)項資金,避免重復建設,便于資金統籌安排、控制投資成本。
目前,“森林眼”遠程智能監控設備已開(kāi)發(fā)出多種型號,適用于林區面積大小不等的監控需求。監控設備已實(shí)現產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),可實(shí)現年產(chǎn)千臺以上。隨著(zhù)產(chǎn)品線(xiàn)的豐富,公司計劃進(jìn)行產(chǎn)能升級。隨著(zhù)防火實(shí)戰的精準運用,“森林眼”聲名遠揚。目前,黑龍江、內蒙古、四川等地20多家林業(yè)局簽訂了采購合同或試點(diǎn)應用合同。
為了更適應林業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)需求,“森林眼”還在不斷升級,向著(zhù)更智能、更小巧、成本更低等多方面發(fā)展。
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