LiDAR技術(shù)在森林防火指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用3GIS軟件工程1森林防火信息指揮系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)目錄4LiDAR技術(shù)其它應(yīng)用案例2LiDAR技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用1LiDAR技術(shù)原理4GIS軟件工程1森林防火信息指揮系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)目錄5案

例3LiDAR技術(shù)原理2LiDAR技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

激光掃描及探測系統(tǒng)LiDAR在林業(yè)信息化中的應(yīng)用LightDetectionAndRanging數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)字線劃圖（DLG）三維景觀數(shù)字表面模型（DSM）裸地模型（DTM）數(shù)字正射影像（DOM）國際上先進(jìn)的機(jī)載激光掃描及探測系統(tǒng)LiDARLIDAR系統(tǒng)組成ALS60機(jī)載激光測距儀（目前世界上最先進(jìn)的激光測距儀）脈沖頻率:200kHz視角:0-75度飛行高度:200~5000m4+3包括強(qiáng)度記錄的反射脈沖激光光斑：0.22mr@1/e2IPAS20慣性定位及定向系統(tǒng)彩色數(shù)碼相機(jī)像素分辨率達(dá)6.8μmCCD尺寸7162x5389,3900萬像素，焦距60mm，快門1／3649SFPES飛行計(jì)劃制定軟件FCMS飛行管理控制系統(tǒng)

激光掃描及探測系統(tǒng)LiDAR在林業(yè)信息化中的應(yīng)用LightDetectionAndRanging原理zap2原理zap3原理在森林中，激光束可能先打在樹冠的頂端，其中的一部分繼續(xù)向下打在更多的樹葉或枝干上，有些打在樹干基部被返回，這樣就會有一組多次返回的具有X，Y，Z坐標(biāo)的點(diǎn)記錄，并分層表示。大量的激光點(diǎn)聚集成激光點(diǎn)云，組成點(diǎn)云圖像，利用這個特點(diǎn)，我們可以通過分類和濾波處理，獲取地面高程和樹高等信息，這就是激光雷達(dá)測量樹高的原理單一反射與多重反射對比初波或尾波反射記錄三重反射記錄LIDAR系統(tǒng)的原理主動發(fā)射激光脈沖精確記錄系統(tǒng)發(fā)射和接收激光脈沖信號的瞬時時刻利用光速恒定的原理將發(fā)射和反射時間轉(zhuǎn)換為斜距并量測得到傳感器的位置和方向后，即可計(jì)算出反射表面每一點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)來自地表的尾波來自樹冠的初波來自樹干的次波自地面的單一回波分離多層反射激光脈沖測量樹木樹梢的高程和樹基的高程，兩者之差即為樹高，利用樹高與材積的關(guān)系，可以將LIDAR技術(shù)應(yīng)用于單木高度、樹冠面積和樹冠基部高度以及材積預(yù)測的研究。激光雷達(dá)傳感器也已經(jīng)用于精確獲取溫帶落葉林、松林、花旗松林和高郁閉度熱帶雨林的植被冠層高度分離多重反射激光脈沖單一及尾波反射獲得的地面點(diǎn)數(shù)字地面模型DSM數(shù)字裸地模型DTM數(shù)字正射影像DOMLIDAR數(shù)據(jù)成果14數(shù)字高程模型DEM等高線數(shù)字線劃圖點(diǎn)云直接生成地形三維模型LIDAR數(shù)據(jù)成果LIDAR和數(shù)碼影像產(chǎn)品154GIS軟件工程2森林防火信息指揮系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)目錄5案

例3LiDAR技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用1LiDAR技術(shù)原理林業(yè)相關(guān)應(yīng)用

通過實(shí)測樹高、材積，分別與LIDAR系統(tǒng)測量的樹高建立相關(guān)關(guān)系，就可以預(yù)測樹高和材積。激光雷達(dá)將冠層最高點(diǎn)與地面之間往返的激光脈沖信號數(shù)字化，完整記錄激光脈沖初次和末次返程信號之間的不定時振幅，從而獲得與冠層垂直結(jié)構(gòu)相關(guān)的波形。木材蓄積量分析波形能夠較好地定義冠層的下邊緣（包括一部分林下冠層和立木中層），可以計(jì)算生活冠層的蓄積量樹木點(diǎn)云的垂直切面圖LiDAR點(diǎn)云快速生成三維場景LiDAR點(diǎn)云快速生成三維場景LIDAR在林業(yè)中的應(yīng)用第一：可用于提取樹高、冠層高度、冠徑、立木基部面積、地上生物量、冠層覆蓋率、生活型、林木密度、蓄積量和垂直結(jié)構(gòu)等信息；第二，可用于單株立木調(diào)查及樹種識別；第三，激光雷達(dá)可用于監(jiān)測森林的健康，確定森林從大氣中吸收二氧化碳的能力，識別和監(jiān)測重要的野生動植物棲息地，監(jiān)測森林火災(zāi)；第四，利用激光脈沖返程數(shù)據(jù)的完整波形分析研究冠層結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)部分。4GIS軟件工程1森林防火信息指揮系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)目錄5結(jié)語3LiDAR技術(shù)原理2LiDAR技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用森林防火信息系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)

國家林業(yè)局森林防火信息系統(tǒng)提供海量空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)解決方案，一期建設(shè)成果數(shù)據(jù)量達(dá)300G；二期建設(shè)成果數(shù)據(jù)量達(dá)2TB。數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括：基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)資源環(huán)境專題數(shù)據(jù)遙感影像成果數(shù)據(jù)森林防火信息系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)1：400萬比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)+DEM1：100萬比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)+DEM1:25萬比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)+DEM1：5萬比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)+DEM資源環(huán)境專題數(shù)據(jù)全國土地利用專題數(shù)據(jù)全國土壤侵蝕專題數(shù)據(jù)全國氣象專題數(shù)據(jù)全國地震帶、斷裂帶專題數(shù)據(jù)全國洪水區(qū)專題數(shù)據(jù)。。。森林防火信息系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)森林防火信息系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)遙感影像成果數(shù)據(jù)全國30米TM/ETM無縫鑲嵌真彩色合成遙感影像重點(diǎn)林區(qū)（西南三省、東北三省及內(nèi)蒙古東部）2.5米分辨率遙感衛(wèi)星影像成果高分辨率遙感影像成果展示30m分辨率與2.5m分辨率影像對比30m分辨率與2.5m分辨率影像對比30m分辨率與2.5m分辨率影像對比30m分辨率與2.5m分辨率影像對比30m分辨率與2.5m分辨率影像對比項(xiàng)目建設(shè)中的困難

數(shù)據(jù)獲取難

云貴川地區(qū)遙感影像質(zhì)量問題四川、云南地區(qū)高山盆地較多，局部地區(qū)常年濃霧覆蓋，橫斷山脈地區(qū)常年冰山積雪覆蓋，遙感影像云霧量超限數(shù)據(jù)較多，局部地區(qū)合格影像較少，耗費(fèi)大量精力查詢了多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)并訂購。數(shù)據(jù)處理難多源數(shù)據(jù)接邊問題由于不同數(shù)據(jù)源成像方式不同，拍攝時間不同，不同數(shù)據(jù)源高山區(qū)山脈，山谷，山頂，山體陰影呈現(xiàn)方式不同，給解譯判讀選取控制點(diǎn)帶來困難。影像選購選擇訂購符合質(zhì)量要求的衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)；處理結(jié)果影像清晰，反差適中，色彩及色調(diào)均勻，影像無模糊、錯位、扭曲、拉花等現(xiàn)象。保證影像數(shù)據(jù)連續(xù)、無縫和視覺一致性。校正精度是指經(jīng)幾何糾正后2.5米全色數(shù)據(jù)或與10米多光譜數(shù)據(jù)融合后的2.5米彩色數(shù)據(jù)的幾何定位中誤差符合甲方的要求。糾正后的2.5全色圖像和融合影像能夠與1：50000地形圖套合。影像數(shù)據(jù)接邊差像幅、圖幅間接邊改正后的接邊差平原、丘陵地不大于25m，在山地和高山地不大于37.5m。影像選購及處理質(zhì)量要求

多光譜或融合產(chǎn)品波段色彩組合無重影、勾邊現(xiàn)象、亮度與反差適度、紋理清晰。融合質(zhì)量融合影像是否出現(xiàn)重影或模糊不清；融合影像是否基本保持原始數(shù)據(jù)的空間信息和光譜信息，層次豐富、紋理細(xì)節(jié)清晰。影像接邊影像接邊處是否有明顯錯位；相鄰影像DOM是否色調(diào)接近。數(shù)據(jù)處理質(zhì)量要求

3GIS軟件工程1森林防火信息指揮系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)庫建設(shè)目錄4LiDAR技術(shù)其它應(yīng)用案例2LiDAR技術(shù)原理1LiDAR技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用38森林巡查員森林公安等執(zhí)法人員監(jiān)督中心社會公眾森林巡查員監(jiān)測預(yù)警信息職能部門森林巡查員問題上報(bào)社會公眾信息上報(bào)任務(wù)下達(dá)指揮中心任務(wù)上報(bào)結(jié)果反饋任務(wù)協(xié)調(diào)結(jié)果反饋門戶網(wǎng)站信息公布應(yīng)急指揮中心呼叫中心反映問題

客服號非常態(tài)事件緊急突發(fā)事件全過程管理痕跡快速發(fā)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警精確定位應(yīng)急處置有效監(jiān)督GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)日常處理流程政府熱線、110等現(xiàn)場無線集群基站預(yù)案管理,資源管理及指揮調(diào)度視頻監(jiān)控政府公共光纖網(wǎng)無線集群手機(jī)GPS調(diào)度職能單位公眾無線網(wǎng)或無線集群職能單位預(yù)案及數(shù)據(jù)維護(hù)預(yù)案知識庫森林設(shè)施物資調(diào)度政府專網(wǎng)GIS軟件工程——森林防火信息系統(tǒng)應(yīng)急指揮場景省應(yīng)急系統(tǒng)3S集成的空間技術(shù)平臺元數(shù)據(jù)電子地圖公共設(shè)施林業(yè)專題地址庫遙感影像三維數(shù)據(jù)多媒體GPS定位信息地址編碼引擎動態(tài)圖集引擎元數(shù)據(jù)及目錄引擎三維引擎ArcGISServer全文搜索引擎數(shù)據(jù)挖掘引擎OGC服務(wù)ArcGISServer服務(wù)三維服務(wù)LBS服務(wù)動態(tài)圖集服務(wù)搜索服務(wù)自定義空間服務(wù)與監(jiān)測系統(tǒng)集成與指揮通訊系統(tǒng)集成與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成與行政審批集成與外部GIS平臺集成可視化指揮調(diào)度可視化預(yù)案展示統(tǒng)一資源目錄管理系統(tǒng)平臺運(yùn)維支撐管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)服務(wù)注冊服務(wù)鑒權(quán)服務(wù)授權(quán)類型注冊入庫更新數(shù)據(jù)資源注冊資源目錄獲取應(yīng)用層統(tǒng)一認(rèn)證層服務(wù)接口層服務(wù)引擎層數(shù)據(jù)存儲層SOAP/REST/HTTPOracle10g/ArcSDE/文件存儲GIS軟件工程——空間技術(shù)平臺架構(gòu)傷員救治應(yīng)急組織信息外部消防搶修人員維修人員聯(lián)絡(luò)人員后備人員當(dāng)?shù)亟煌ň滞獠抗蚕牢镔YGroupD應(yīng)急物資后備物資組織成員補(bǔ)充成員小組成員醫(yī)療物資搶修物資人員疏散組織結(jié)構(gòu)總指揮當(dāng)?shù)卣獠酷t(yī)療路徑分析應(yīng)急流程滅火流程搶修步驟應(yīng)急物資信息應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急職責(zé)應(yīng)急人員信息應(yīng)急操作GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)數(shù)字預(yù)案GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)調(diào)度資源集成3S集成的空間技術(shù)平臺綜合調(diào)度管理和應(yīng)急指揮現(xiàn)場指揮集成現(xiàn)有的各類信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)形成可視化預(yù)案…..資源調(diào)度視頻監(jiān)控森林氣象

數(shù)據(jù)整合

服務(wù)集成

應(yīng)用展示個人通訊系統(tǒng)GPS追蹤定位……GPS追蹤定位決策支持指揮通訊……數(shù)據(jù)集成可視化指揮調(diào)度基礎(chǔ)支撐平臺信息資源中心呼叫中心預(yù)報(bào)預(yù)警中心監(jiān)管中心應(yīng)急指揮中心GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)

生態(tài)監(jiān)測、濕地檢測、衛(wèi)星通訊車、應(yīng)急人員跟蹤、氣候監(jiān)測、動物保護(hù)監(jiān)測、森林氣象監(jiān)測、視頻、大屏幕、報(bào)警電話安全認(rèn)證系統(tǒng)國土地理信息共享服務(wù)平臺……林業(yè)廳其它相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)…單點(diǎn)登錄市／縣森林防火系統(tǒng)…與監(jiān)測站點(diǎn)、指揮通訊系統(tǒng)集成與政府相關(guān)系統(tǒng)集成與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成與市／縣集成系統(tǒng)集成防火設(shè)施森林資源社會經(jīng)濟(jì)衛(wèi)星影像基礎(chǔ)地形GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)

………火災(zāi)事件空間數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織類名稱庫名稱圖層名實(shí)體的幾何劃分實(shí)體的處理劃分簡單說明點(diǎn)簡單點(diǎn)實(shí)體(SP)指定點(diǎn)位插點(diǎn)符號線簡單無向線實(shí)體(SL)沒有方向的線，實(shí)體由系統(tǒng)做符號化簡單有向線實(shí)體(DL)采集時需要注意采集的方向，實(shí)體由系統(tǒng)做符號化復(fù)合線實(shí)體(CL)有多條線組成的非面實(shí)體，按照圖式采集實(shí)繪面面實(shí)體(PG)閉合的線實(shí)體注記圖面注記實(shí)體(TX)圖面的注記，在SDE中用點(diǎn)的形式管理空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（分類、分層、命名、表、字段、編碼等標(biāo)準(zhǔn)）目標(biāo)：建立完善的空間數(shù)據(jù)資源目錄體系GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲DEM數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)矢量數(shù)據(jù)各類專題數(shù)據(jù)三維模型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫入庫GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理整理加工、集成整合、更新數(shù)據(jù)入庫、編輯、更新、轉(zhuǎn)換、質(zhì)量檢查、符號化數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)提交、共享數(shù)據(jù)目錄管理、庫體管理、數(shù)據(jù)遷移、版本與歷史管理數(shù)據(jù)服務(wù)查詢?yōu)g覽、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)抽取、制圖輸出數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)監(jiān)理數(shù)據(jù)入庫更新自動推歷史庫關(guān)聯(lián)聯(lián)動更新數(shù)據(jù)提取、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、投影轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)提交數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)符號化標(biāo)準(zhǔn)模板GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)無線傳輸功能地圖應(yīng)用數(shù)據(jù)同步軌跡追蹤安全管理巡檢資料知識庫……森林巡查系統(tǒng)GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)呼叫中心監(jiān)督中心指揮中心大屏幕指揮……協(xié)同工作子系統(tǒng)GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)區(qū)域評價(jià)部門評價(jià)崗位評價(jià)內(nèi)外評價(jià)相結(jié)合、整體和個體評價(jià)相結(jié)合、定量和定性分析相結(jié)合、事前事中事后評價(jià)相結(jié)合

綜合評價(jià)子系統(tǒng)GIS軟件工程——森林防火指揮系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)管理工作流定義功能工作表單定義輸出表單