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縣域森林智慧防火平台建設技術應用案例河北省科技廳在 2020 年度省級科技計劃中設立了科技冬奧專項， 其中「崇禮區森林智慧防火」建設項目需要針對崇禮區搭建森林火險氣象等級預測預報模塊、森林可燃物影響因子監測與預測預報模塊、天地空一體化的林火智慧監測預警模塊、複雜地形林火蔓延與趨勢模擬模塊以及搭建覆蓋崇禮全區的森林智慧林火預測預警與調度平台。

一、應用場景

河北省科技廳在 2020 年度省級科技計劃中設立了科技冬奧專項， 其中「崇禮區森林智慧防火」建設項目需要針對崇禮區搭建森林火險氣象等級預測預報模塊、森林可燃物影響因子監測與預測預報模塊、天地空一體化的林火智慧監測預警模塊、複雜地形林火蔓延與趨勢模擬模塊以及搭建覆蓋崇禮全區的森林智慧林火預測預警與調度平台。為此特設計並搭建了適合於縣域尺度的森林防火平台，實現林火早期發現與管理，並提供強有力的支持與決策。

二、主要解決的問題

(1) 縣域森林火險氣象數據的獲取、氣象站增設以及數據降尺度為公里級格網問題；

(2) 火險氣象等級的實時動態分布與區劃；

(3) 縣域可燃物因子外業調查、數據手機以及建模；

(4) 天空地一體化多源數據融合以及處理；

(5) 彌補現有監測站點不足和存在監控盲區的問題。

三、技術要點

(1) 對崇禮全區劃定 300 個微樣地，分別獲取其可燃物數據，進行含水率、燃點、熱值等理化性質的計算與實驗，搭建可燃物影響因子模型，與氣象數據一起建立綜合火險預測模型，並對結果進行分級， 對崇禮區火險等級進行區劃；

(2) 設置四重點一關鍵，對崇禮區的重點空間（人口密集區、交通與設施、特殊目標、易燃林木）關鍵時段進行火險等級升一級的方法進行區劃；

(3) 採用衛星遙感技術，建立基於遙感的易燃林分生物量和森林地面含水率反演模型，生成地表含水率分布圖，進行可燃物含水率計算。

(4) 增設道路卡口煙頭識別系統對監測到的林區中發現的抽煙行為以及火點進行預警預報提示，從源頭減少林火的發生；

(5) 建立崇禮區全覆蓋的「林火預測預警一張圖」，實現基礎數據與建設內容成果數據一體化集成。

(6) 建立統一因子數據庫，通過降尺度方法生成亞公里級氣象因子數據。並以此為基礎開展森林火險等級、可燃物動態狀況的預測預報， 實現小班級森林火險氣象等級預報與顧及可燃物、人為活動林火發生概率預測預報相融合。

四、應用成效

(1) 實現集衛星遙感、航空遙感、無人機感知系統、地面 CCD 影像感知系統、地面土壤因子感知系統、地面場域分析儀感知系統、地面道路卡口識別感知系統、輸電線路二維碼感知系統、尋護眼移動端感知系統、林業望遠超站儀感知系統以及公眾信息上報系統十大數據集成的數據獲取與監測系統；

(2) 能夠預測預報並精準發布未來 2-3 天的森林火險氣象等級；

(3) 實現火情預警時間≤5 分鐘，煙點火點發現時間不超過三分鐘，準確率高於 85%的系統準確性與及時性；

(4) 構建了包括監測點、雲計算中心、崇禮林業局三級結構的森林智慧防火預測預警平台，實現三級聯動。