全 文 ：第 v{卷 第 v期
u s s u年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1v{ o‘²1v
¤¼ou s s u
基于 • ∞…与 v≥技术的森林防火
智能决策支持系统的研究
王霓虹
k东北林业大学 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 森林火灾的发生 o侵吞了大片林木 o对人类的生命财产 !地球资源及生态环境造成了巨大的危害 o因
此森林防火的理论与实践的研究一直是人们关注的重要课题 ∀本文结合笔者长期研究的科研项目 o介绍了森
林防火技术应用的情况 o特别着重介绍了 ts多年来通过 v个阶段在森林防火决策支持系统领域中所开展的
研究和解决的技术问题 o诸如大区域范围系统的建立 !自适应显示分辨率的处理 !图型图像的有关处理技术 !
基于 • ¥¨的信息发布 !v≥kŠŒ≥ !• ≥ !Š°≥l与 ⁄≥≥技术的应用等 ∀随着现代计算机网络和 v≥等技术的不断发展
及其应用的日趋广泛 o使森林防火技术的研究手段和方法发生了深刻变化 o这些高新技术的渗透将促进森林
防火技术的应用逐步走向深入 ∀
关键词 } 森林防火 ov≥ o • ∞…o⁄≥≥ o计算机网络 o应用
收稿日期 }ussu2su2st ∀
基金项目 }国家计委 !林业部 !黑龙江省/大兴安岭森林防火灭火研究0专项基金资助 o加拿大赞助和世界银行贷款资助 ∀
ΣΤΥ∆ΙΕΣ ΟΝ Α ΩΕΒ ΑΝ∆ vΣ2ΒΑΣΕ∆ ΣΥΠΠΟΡΤΙΝΓ ΣΨΣΤΕΜ ΦΟΡ ΦΟΡΕΣΤ2ΦΙΡΕ
ΠΡΕς ΕΝΤΙΟΝ ΙΝΤΕΛΛΙΓΕΝΤ ∆ΕΧΙΣΙΟΝ
• ¤±ª‘¬«²±ª
k Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβινtxsswsl
Αβστραχτ } Œ±·«¨ «¬¶·²µ¼²©²∏µ¨ ¤µ·«o©²µ¨¶·2©¬µ¨¶«¤√¨ §¨¶·µ²¼¨ § ¤¯µª¨ ¤µ¨¤¶²©º²²§¯¤±§¶o§²¬±ªªµ¨¤·§¤°¤ª¨¶·² ±¨√¬µ²±2
°¨ ±·o±¤·∏µ¤¯ µ¨¶²∏µ¦¨¶o²·«¨µ³µ²³¨µ·¬¨¶o¤±§ √¨¨ ± «∏°¤± ¬¯©¨ o·«¨µ¨©²µ¨ o·«¨²µ¬¨¶¤±§³µ¤¦·¬¦¨ ¬±©²µ¨¶·2©¬µ¨ ³µ¨√¨ ±·¬²± «¤√¨
¤¯º¤¼¶¥¨ ±¨·«¨ ¦¨±·¨µ²©³¨²³¯ .¨ ¶¤·¨±·¬²±q׫¬¶³¤³¨µo¬± ¬¯ª«·²©·«¨ ¤∏·«²µ. ¶³¨µ¨±±¬¤¯ ¶¦¬¨±·¬©¬¦µ¨¶¨¤µ¦«o¬±·µ²§∏¦¨§·²
·«¨ ¤³³¯¬¦¤·¬²± ²©©²µ¨¶·2©¬µ¨ ³µ¨√¨ ±·¬²±·¨¦«±²¯²ª¼ o¨¶³¨¬¦¤¯ ¼¯·«¨ ¬¨·¨±¶¬√¨ µ¨¶¨¤µ¦«²±·«¨ ¶∏³³²µ·¬±ª¶¼¶·¨°©²µ©²µ¨¶·2©¬µ¨
³µ¨√¨ ±·¬²± §¨¦¬¶¬²±·«µ²∏ª«·¨¦«±²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¥¯ °¨¶¶²¯√¨ §§∏µ¬±ªv ¶·¤ª¨¶º¬·«¬±·«¨ µ¨¦¨±·§¨¦¤§¨ q∞¬¤°³¯ ¶¨º¨ µ¨ ¤¶©²¯2
²¯º¶}·«¨ ¶¨·¤¥¯¬¶«°¨ ±·²© ¤¯µª¨2¤µ¨¤¶¼¶·¨°o·«¨ ²³¨µ¤·¬²± ²©¶¨ ©¯2¤§¤³·¬±ª§¬¶³¯¤¼ µ¨¶²¯∏·¬²±o¥¤¶¬¦ªµ¤³«¬¦³µ²¦¨¶¶¬±ª·¨¦«2
±¬´∏¨¶o• ¥¨2¥¤¶¨§¥∏¯¯ ·¨¬±¶o¤±§¤³³¯¬¦¤·¬²±¶²©v≥kŠŒ≥ o• ≥ oŠ°≥l ¤±§⁄≥≥ q•¬·«·«¨ ¦²±·¬±∏²∏¶§¨√¨ ²¯³°¨ ±·¤±§ ¬¨·¨±§2
¬±ª¤³³¯¬¦¤·¬²± ²©«¬ª«·¨¦«¬± ±¨·º²µ®¶¤±§v≥ o·«¨ µ¨¶¨¤µ¦« °¨ ·«²§²¯²ª¼©²µ©²µ¨¶·2©¬µ¨ ³µ¨√¨ ±·¬²± «¤¶¦«¤±ª¨§¤ ²¯·o·«∏¶
·«¨ ·¨¦«±¬¦¤¯ ¤³³¯¬¦¤·¬²± º¬¯¯ ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ ¥¨ ¦²±¶²¯¬§¤·¨§q
Κεψ ωορδσ} ƒ²µ¨¶·2©¬µ¨ ³µ¨√¨ ±·¬²±ov≥ o • ∞…o⁄≥≥ o≤²°³∏·¨µ±¨·º²µ®o„³³¯¬¦¤·¬²±
森林是人类赖以生存及社会发展最重要和不可缺少的资源之一 ∀但是 o由于人们在社会活动中的
某些失控及异常自然因素影响等原因 o森林火灾时有发生 o对人类的生命财产 !地球资源及生态环境造
成了巨大的危害 ∀
森林防火的理论和实践的研究一直是伴随着林业的发展而形成一个专门的科学研究领域 ∀当今世
界科学技术的发展进入了一个崭新的阶段 o空间及遥感技术 !计算机技术 !通信与网络技术等高科技领
域的迅猛发展 o使我们的社会进入了一个信息时代 ∀与此同时 o全球性的生态环境 !资源 !可持续发展等
成为人们最关注的热点 o所有这一切都对建立现代森林防火科技体系提出了新的要求 ∀
我国森林防火系统的研究已卓有成效 o自黑龙江省大兴安岭 t|{z p sx p sy大火后 ot|{|年末由国
家计委 !林业部和黑龙江省共同筹措资金 v ≅ tsz 元 o建立了大兴安岭森林防火灭火研究专项基金 ~同时
得到加拿大赞助和世界银行贷款 o增加火灾管理及研究防火理论的资金投入 ∀ts多年来 o虽然世界森
林火灾次数和受灾面积呈上升趋势 o但我国国有林地区的森林火灾次数及受灾面积却呈下降趋势 o防火
工作已逐步由经验型向科学管理型转变 o如建立了卫星防火监测网 ~开发了地理信息和资源信息系统 ~
开展了森林防火的内业建设 o重点进行火险预测预报系统 !监测系统 !林火跟踪定位系统 !地理与资源信
息系统 !辅助决策系统 !通讯信息系统等 y个系统的现代化建设 ~制定了全国森林火灾评估办法 ~完成了
全国森林火险等级区划 ~试验和应用了飞机化学灭火 ~生物防火等 ∀
鉴于我国森林防火及研究的现状 o急需建立适合我国具体林区特点的 !基于 • ∞…的智能决策支持
系统 o实现林火数据库 !林火预报预防 !林火蔓延模型 !扑火指挥决策等方面的智能化 !网络化管理 o以适
应当今森林防火灭火的需要 ∀
随着现代科技的发展 o人们不断地在森林防火研究中引进新的技术 o诸如 ⁄…≥k数据库管理系
统l !ŠŒ≥k地理信息系统l !• ≥k遥感l !Š°≥k全球定位系统l和 ⁄≥≥k决策支持系统l等 ∀随着这些高科技知
识的不断渗透和森林防火技术自身的发展 o在国内外已经推出一些比较成熟的森林防火决策支持系统 ∀
人们在作进一步研究的同时也逐渐地认识到如何把各个地区的多种信息 o诸如地形 !地貌 !植被 !气象 !
扑火队伍 !扑火设备等进行综合考虑 o对于森林防火的预测 !预报以及在林火发生后的扑火决策中 o将起
到相当重要的作用 o解决这个问题的重要手段就是引进现代化的通讯和网络技术 ∀
在 ts多年前 o国内大多数的应用软件一般都是基于单机作业的 o随着局域网技术的逐渐推广 o人们
开始在一些大 !中型的应用软件中溶入网络技术 o以满足小范围计算机群体对数据的共享和通讯的需
求 ∀由于森林具有大面积覆盖范围的特点 o因此无论是对林火预报还是对扑火决策来说 o能够及时获取
某个较大范围内的信息是具有重要意义的 o国际互联网技术解决了这个关键性问题 ∀
t 黑龙江大兴安岭林区森林防火技术的研究与应用概况
黑龙江大兴安岭地区位于祖国最北部边疆 o是国家的重点林区之一 o素有林海之称 ∀境内有 ts个
林业局 ot个国家级自然保护区和 y个地方国营林场 o地区总面积 {1v{ ≅ tsy «°u ∀全区森林覆盖率为
zw1uw h ot|{z p sx p sy o在其北部林区发生特大森林火灾 ∀连续燃烧 uz §o过火面积为 tvv ≅ tsw «°u o火
烧有林地面积 {z ≅ tsw «°u o烧掉 w个林业局址 !|个林场 ox ≅ tsw 人无家可归 o烧死 !烧伤数百人 ∀烧毁 w
个半贮木场 o烧毁商品材 {x ≅ tsw °v o直接经济损失高达 y ≅ ts{ 元人民币 o损失惨重 ∀
早在 t|{u年本课题组就开始对大兴安岭地区林火发生预报作了基础性研究k郑焕能等 ot|{{l ∀自
t|{|年起对黑龙江大兴安岭地区的森林防火工作做了比较系统地分析与研究 o共分 v个阶段进行 }
第 t阶段研究的内容及其成果有火险预报 !火点定位及火场状态图形显示等林火管理与辅助决策
指挥系统 o并推广到黑河地区防火中心 o已取得了良好的经济效益 o现阶段黑龙江省大兴安岭地区防火
部仍在使用该系统的部分功能 ∀
第 u阶段研究的内容及其成果是利用国家森林防火灭火专项基金开发的基于 ŠŒ≥kŠ¨ ²ªµ¤³«¬¨¶Œ±©²µ2
°¤·¬²± ≥¼¶·¨°l作为地理信息源的视窗环境软件系统 o包含林火蔓延 !火强度 !火场修正 !火灾损失预评估
等基本功能 ∀
第 v阶段在前面研究的基础上 o将其研究成果进行完善和推广 o在此期间着重把研究成果从试验环
境移植到应用环境 o使其更加完善 !实用 ∀随着 Š°≥技术的逐步推广 o项目还增加了采用 Š°≥技术对火
场的实时修正 o即当火场发生时 o在现场用 Š°≥采集火场周边的经纬度 o把采集的数据传给防火指挥
部 o再对火场蔓延作出新的预报 ∀研究开发的/林火数据库与辅助决策系统0目前正在大兴安岭应用 ∀
u 解决的技术问题
林火数据管理具有很强的地理空间特性 o诸如包括 u维和 v维的行政区划 !道路 !河流 !可燃物 !高
程 !坡度 !坡向 !公里格网地理专题图层等 ∀因此 o对图形 !图像的研究和处理是该项研究中一个重要问
题 o也是技术难度比较大的一个分支 ∀我们在多年的研究过程中对此积累了一些经验 o解决了一些技术
问题 o探索出一个比较成功的思路 ∀
xtt 第 v期 王霓虹 }基于 • ∞…与 v≥技术的森林防火智能决策支持系统的研究
211 解决的关键技术
在林火管理领域实现了大区域的地理信息系统 !空间数据库及辅助决策一体化的系统 ∀为在我国
建立现代化林火管理体系做出了一成功的范例 ∀
在建立大区域空间数据库过程中 o提出和使用区域框架结构的技术方法 o在地理信息系统应用领域
具有较重要的理论和实践价值 ∀我们按照国际地图科学组织统一规定 ot级框架是 tΒtss ≅ tsw 地形图 o
其覆盖面积是以纬度 wβ差及经度 yβ差的间隔纵横交错分割形成的区域为一个地图分幅 o黑龙江大兴安
岭地区位于 w个 tΒtss ≅ tsw 图幅的区域框架之内 o分别是 ‘2xt !‘2xu !2xt和 2xu ~tΒts ≅ tsw 地形图是
按纬度差 usχ经度差 vsχ为间隔的 o每 tww个 tΒts ≅ tsw 的图构成一个 t级框架 ∀
课题组自行研制的面向林火管理问题的地理信息系统kƒŠŒ≥l o除了具有与商品化 ŠŒ≥软件相同的
数据处理及空间分析功能 o而且不存在不知道数据结构的问题 o因此所研制的 ŠŒ≥外壳k系统工具l !林
火管理数据库及辅助决策模型实现了无/缝隙0连结 o形成了一体化的林火管理系统 ∀在所研制的 ŠŒ≥
系统工具支持下 o建立了大兴安岭林火管理空间数据库 o贮存了纬度 {β差 o经度 tuβ差 o近 {1w ≅ tsw ®°u
面积的森林 !地理 !人文等 tu个图层 !v种比例尺ktΒts ≅ tsw otΒxs ≅ tsw otΒtss ≅ tswl的地图数据k分别
描述林场 !林业局和地区l o在林火管理决策与查询方面提供了坚实的基础 ∀
由于现行的一些数据是通过实地调查取得的 o而这些数据的再调查往往需要较长时间 o在这个时间
间隔期由于人为k如采伐l !自然k火灾 !病虫害等l等因素特别与林火预报预测和辅助决策息息相关的植
被等发生一些变化 o我们采用遥感技术对卫星图片作适当的处理 o采用 ∞• ⁄„≥ Œ„ŠŒ‘∞软件处理 o先生
成 „µ¦Œ±©²数据结构的 ≤²√¨ µ¤ª¨ 文件 o再转换成我们所需要的数据 o例如对松岭林业局的砍都河林场 o把
t|{{年的人工调查数据更新为 t||{年的数据 o这样定期或不定期地对某些数据进行更新 o保证了数据
的真实性和准确性 ∀
212 自适应显示分辨率技术的实现
u1u1t 问题的提出 由于硬件环境的现实情况 o用户往往希望一套软件要能够适应不同的显示分辨
率 o如背投式大屏幕 o其物理分辨率最低的只有 yws ≅ w{s ∀由于系统在运行过程中含有大量的图形处
理 o如果采用 yws ≅ w{s的分辨率 o这将在高分辨率的显示器上大大降低图形的显示效果 o为此提出了一
个自适应显示分辨率的处理技术问题 ∀
u1u1u 解决的办法 按传统方法是依照不同的分辨率编制几套程序 o但是其工作量太大 o而且牵一发
动全身 o这将存在相当大的隐患 ~若通过特殊的硬件来实现 o即以较高的分辨率为基准k如 tsuw ≅ zy{l来
设计 o需在连接背投式大屏幕和低分辨率显示器的机器上加插一块数据转接卡 o经实地考查其开销大且
效果并不佳 ∀通过摸索找到了一个免费的 ∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦控件 • ¶¨¬½¨ ’≤÷ o这个控件就是能够对显示的尺
寸进行重新定义 o经多次试验证明 • ¶¨¬½¨ ’≤÷ 能完全满足我们这个课题的需求 o同样也适合于大多数的
各种情况 ∀
具体实现方法为 }• ¶¨¬½¨ ’≤÷ 用在 ∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦w qs及其以上版本 o使用起来比较简单 o只要把相应
的模块k• ¶¨¬½¨ ty q’≤÷ 或 • ¶¨¬½¨ vu q’≤÷l拷贝到系统安装目录的¶¼¶·¨°或拷贝到与表单同目录下 o然后
在 ∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦的主菜单上选/工程0 ψ /部件0 o再在控件页框上选中/ ¤µ¦²°¤±§≠²∏±ª• ¶¨¬½¨ ≤∏¶·²° ≤²±2
·µ²¯0k也可通过/浏览0来选择l o确认后便在/工具箱0中出现 • ¶¨¬½¨ 的小图标 o用鼠标点击 • ¶¨¬½¨ 图标 o再
在表单上添加该控件即可 o而不必修改程序 ∀它不仅可改变表单的大小而且对表单上的所有控件都能
自动改变 o如果把 • ¶¨¬½¨ 控件的 „∏·² ≤ ±¨·¨µƒ²µ° ’± ²¤§的属性设为 q× qo则在表单显示时自动把其放置
在屏幕的中央 o经我们多次测试对 yws ≅ w{s !{ss ≅ yss !tsuw ≅ zy{ !tu{s ≅ tsuw和 tyss ≅ tuss都能适用 o
的确是一个十分优秀的实用工具 ∀
213 图型图像的基本处理技术
现代的/森林防火辅助决策0大多是借助于 ŠŒ≥技术来进行地图数据的管理 o图形处理的技术是必
不可少的 o目前有成熟的商品化的图形处理软件 o但还存在一些问题 }一是这些图形软件往往操作比较
复杂难学 ~二是他们不能够嵌入到我们的防火系统中来 o要想解决二者之间的衔接也很困难 ~若是借助
ytt 林 业 科 学 v{卷
于 •¬±§²º¶的 „°Œk„³³¯¬¦¤·¬²± °µ²ªµ¤°°¬±ªŒ±·¨µ©¤¦¨l开发一个图形处理小软件包 o难度相当大k刘庆照等 o
t||sl o经过摸索发现了一个由 ≤²±·µ²¯ ⁄¤·¤× ¦¨«±¬´∏¨¶公司开发的称为 Œ°¤ª¨ ¤±的 ∂…÷ 控件 o经过反复
试验其效果非常好 o可满足大多数应用程序中图像处理的要求 o它可嵌入到应用程序中实现与程序数据
的无缝连接k王霓虹 ousssl ∀
具体实现方法 }
安装 }Œ°¤ª¨ ¤± ∂ µ¨¶¬²± x1ss约 v1x…o执行 ¶¨·∏³q¨¬¨ 并按其揭示操作就可以完成安装 ∀
调入方法 }类同 • ¶¨¬½¨ o但在/部件0 ψ /控件页框0上应选用/ Œ°¤ª¨ ¤± ≤²±·µ²¯0 ∀
支持的图像文件格式有 …° !⁄÷ƒ !ŠŒƒ !°Š !°≤÷ !׌ƒƒ和 • ƒ等 tx种 ∀
属性 }下面的 Œ°¤ª¨ ¤±¯ 表示 Œ°¤ª¨ ¤±的控件名 o这里仅列出主要的几个属性 }
Œ°¤ª¨ ≤²±·µ²¯ q«⁄≤ 返回 •¬±§²º¶设备句柄 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q…µ¬ª«·±¨ ¶¶€ ±t 调整图像亮度的百分比 o其中 }±t是整型数 o正数表示加大亮
度 o负数表示减小亮度 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ qŒ±√¨ µ·€ t 图像颜色反转 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q¬µµ²µ‹²µ¬½²±·¤¯ 图像作水平镜向 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q¬µµ²µ∂ µ¨·¬¦¤¯ 图像作垂直镜向 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q°¬¦·∏µ¨ €©¬¯¨ ±¤°¨ 调入一幅新的图像 o如©¬¯¨ ±¤°¨ 为空则清内容 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q≥¤√¨ „¶€©¬¯¨ ±¤°¨ 保存当前图像 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q•²·¤·¨€ ±t 对当前图像作旋转 o其中 }±t是整型数 o表示旋转的角度 o其值
在 s ∗ vys之间 ~
Œ°¤ª¨ ¤±¯ q≥¨ ¯¨ ¦·€ ×µ∏¨¿ƒ¤¯¶¨ 允许或禁止屏幕截取 o当允许时可拖拉鼠标的矩形框来选取 ∀
扫描图像 }Œ°¤ª¨ ¤±也附带一个图像扫描控件 o要使用扫描图像功能 o需要添加一个部件 o同样在
/部件0 ψ控件页框上选用/ Œ°¤ª¨ ¤± ׺¤¬± ’∞ ≤²±·µ²¯ °²§∏¯ 0¨ o再把这控件添加到表单上 o需要扫描时
使 פ¬±¯ q≥¦¤±≤²°°¤±§€ u即可开始扫描 o扫描结果可保存或直接送到 Œ°¤ª¨ ¤±控件中去处理 ∀
v 目前的研究
如前所述 o通过 v个阶段的研究过程 o已经基本完成了黑龙江大兴安岭地区的森林防火决策支持系
统的研究 o之后的研究工作有两项 }一是扩大推广地域 o即逐步向南部地区推广 o这就需要进一步作大面
积的调研和测试 o得出多套预报 !预防和辅助决策模型 o以满足我国不同地域 !不同气象和不同林相的要
求 ~二是把目前基于局域网环境的软件系统移植到基于互联网k • ¥¨l环境下 ∀需解决基于 • ¥¨环境的
如下一些具体问题 }
在第 v阶段中 o我们完成的虽然是基于局域网的环境 o实际上已经对基于 • ¥¨的环境作了一些相
应的基础性工作 ∀如在硬件配置方面有专用网络服务器和远程拨号服务器等 ~软件方面采用 ≥ •¬±2
§²º¶‘×和 ≥ Œ±·¨µ±¨·Œ±©²µ°¤·¬²± ≥¨ √¨ µkŒŒ≥l o指挥中心可以通过互联网络连接到国家防火办的内部网 o随
时获取其提供的卫星图片 ~通过电话专线连接到地区气象局获取卫星云图以及气象信息 ~通过远程拨号
服务器连接各个林业局气象台 !站 o获取各气象台 !站的气象信息 ~在地区防火中心的指挥科配有背投式
大屏幕投影仪 o利用本系统和网络资源就可进行电子决策会议 o总指挥通过大屏幕与专家共同决策进行
指挥 o现场扑火指挥和各林业局领导可通过网络或 Š°≥设备 o现场实时的报道火场附近状况 o提出决策
意见和扑火方案 o如图 t所示k陈开元 ot|||l ∀
由此可见 o前期研究已为 • ¥¨环境作了充分的准备工作 o而后主要解决基于 • ¥¨环境下的数据发
布 ∀研究将开发环境升级为 ∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦y qs o可以编写服务器端的Œ±·¨µ±¨ ·应用程序 o以响应来自浏览器
用户的请求 ~数据库由 ∂¬¶∏¤¯ ƒ²¬³µ²x qs改为 ≥±≥¨ µ√¨ µz qs或 ’µ¤¦¯ |¨¬o地理信息系统平台为 „• ≤Ќ‘ƒ’
{1t o以更好地适应于 • ¥¨的要求和进一步开发的需求 o其开发工具采用 ⁄¨ ³¯«¬x qs o它可开发出真正面
向对象的 • ¥¨上的应用程序 o也满足对多种数据库的连接 ∀
ztt 第 v期 王霓虹 }基于 • ∞…与 v≥技术的森林防火智能决策支持系统的研究
图 t 森林防火决策支持系统示意图
ƒ¬ªqt ≥¦«¨ °¤·¬¦§¬¤ªµ¤° ²©¶∏³³²µ·¬±ª¶¼¶·¨°©²µ©²µ¨¶·2©¬µ¨ ³µ¨√¨ ±·¬²± ¦¯¨ ¦¬¶¬²±

课题的成果采用 • ¥¨环境发布具有较大意义 o因为在局域网环境下 o使用范围受到限制 o而 • ¥¨技
术则可以扩大到全球范围 ~再就是避免了 ≤¯ ¬¨±·Π≥¨ µ√¨ µ环境下每个客户端必须安装客户端软件的麻烦 ~
在数据共享和分布等方面 • ¥¨环境更是具有极大的优势 o它可以把海量数据按照一定的规律分别存放
在不同的地区和多个服务器内 o为大范围的开发奠定坚实的基础 ∀
所谓决策过程是人们为实现一定目标而制定研究方案 o并准备组织实施的研究过程 o这个过程也是
一个提出问题 !分析问题 !解决问题的过程 o通常所说的科学决策过程的研究对象就是包括了这 v个阶
段 o⁄≥≥k⁄¨ ¦¬¶¬²± ≥∏³³²µ·≥¼¶·¨°l不能完全取代决策者 o只能是作为决策者的辅助与支持 o它的基本部件
由 x个部分组成 }人机接口 o数据库 o模型库 o知识库和方法库 ∀我们可以根据支持水平来划分功能的类
型 }≠信息服务 }它又可以分为外部服务和内部服务两大类 ∀外部服务主要是指为决策者提供所需要的
信息 o也可以作为其他系统的信息资源 ~内部服务是为其他功能的现实提供基础数据 ∀ 科学计算 }信
息服务要为科学计算提供支持 o一般认为具有科学计算功能的 ⁄≥≥等级高一些 ∀在 ⁄≥≥中的科学计算
是指在辅助决策时进行的必要的计算 o这种计算模型不追求复杂性 o而注意用户的参与和选择 o因此 o在
实现计算功能时 o人机对话十分重要 ∀ ≈决策咨询 }在科学计算的基础上 o增加知识和推理的功能后 o就
{tt 林 业 科 学 v{卷
可以对决策起进一步的支持作用 o为了强化决策咨询的功能 o有时可为 ⁄≥≥开发一个准专家系统 ∀ …
人工智能 }具有人工智能的支持功能是最理想的 ⁄≥≥ o它追求的目标主要是人和机器充分的交互 o达到
共同协作完成决策任务 o具有智能的 ⁄≥≥可以认为达到了最高的支持水平 ∀研究的初步工作是对林火
预报预测及辅助决策模型中的一些参数做自动的修正 o即把与其相关的预报和实测的数据保存下来 o经
过一定时期的积累 o通过预报和实测之间的误差 o修正各模型参数 ∀
研究开发的 ⁄≥≥系统已经具备以上所述的信息服务 !科学计算和决策咨询 v项功能 o其中在火场蔓
延方面有林火蔓延模型 !火强度模型 !Š°≥火场修正模型 ~损失预评方面有火灾损失预评估模型 !火灾损
失实评估模型 ∀通过一段时间的运行以后 o可以获得关于火场蔓延和火灾损失评估的预报值和实际值
的数据 o我们将利用这些数据进行对有关模型及其参数的修正 o也就是说应增加一个对某些模型修正的
模型 o逐步达到具有人工智能功能的 ⁄≥≥ ∀
w 小结
本文介绍了课题组在森林防火理论和实践中所作的一些研究 o包括在研究森林防火 !⁄≥≥和 ŠŒ≥理
论基础上建立的森林防火决策支持系统 o该项研究是东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心 ts
多年来合作的项目 o通过 v个阶段的研究和应用 o该系统已经基本成型 o它包含了森林防火灭火系统中
的地形图的建立 !防火机构 !历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护 !火点定位 !火场蔓延 !派兵扑
火 !清理看守火场和损失评估等模型的建立 o与上下级单位的数据交换 o在火灾发生前可作出林火预报
和预防 ~当林火发生时 o可模拟林火的蔓延 o并提供火场定位 !派兵 !扑火 !清理火场 !看守火场等辅助决
策方案 o为指挥员作出正确决策提供参考 ~火灾发生后可作出火灾损失评估 ∀因此该系统具有一定的理
论研究水平和实际应用的水平 ∀
随着 v≥技术 !⁄≥≥技术 !计算机应用技术 !通信科学与网络技术等高科技领域技术的迅猛发展 o也
必然促使森林防火理论与实践的研究迈上一个新台阶 ∀与此同时 o环境与资源的可持续发展思想已成
为 ut世纪人类社会议程的核心 ∀所有这一切都为建立现代森林防火科学体系提出新的要求 ∀因此 o实
时地 !动态地 !科学准确地预测森林火灾及其决策支持理论与实践的研究势在必行 ∀
目前 o课题组正结合在研的黑龙江省重点科技攻关项目 o充分利用现代网络技术 !v≥技术 !多媒体
技术 !人工智能技术 !人工神经网络理论 !面向应用领域的数据库新技术 !灰色理论及其控制理论等高新
技术和理论 o研究/基于 • ∞…的森林防火智能决策支持系统0 o使该项研究可在互联网上实现运行和信
息传输 o并在运行过程中自动优化系统参数和自动修正模型参数 o形成扑火指挥决策支持专家系统 o实
现系统实时地 !动态地 !准确地预测森林火灾 o避免或减少火灾的发生次数 o使林火管理沿着智能化 !网
络化 !数字化方向发展 ∀
参 考 文 献
陈开元 q⁄≥≥在林业安全工程中的应用 q硕士学位论文 o哈尔滨 }东北林业大学出版社 ot||| ow| ∗ xt
陈述彭 o鲁学军 o周成虎 q地理信息系统导论 q北京 }科学出版社 ousss otxy ∗ tyu
陈文伟 q决策支持系统及其开发 q北京 }清华大学出版社 ot||w ots
寇纪淞 q⁄≥≥的发展与多媒体技术 q决策与决策支持系统 ot||v ovkvl }uxv ∗ uyu
刘庆照 o王灵哲 o刘森仁等 q林火管理系统中图形显示的研究 q森林防火 ot||s ot }t ∗ v
王霓虹 q林火数据库与辅助决策系统中的计算机屏幕图形与图象处理技术 q森林防火 ousss ot }ww ∗ wx
武红敢 q/ v≥0技术在美国林业研究中的最新进展及其应用 q世界林业研究 ot||{ ottkvl }xu ∗ xz
郑焕能 o葛学林 o胡海清等 q中国东北林火 q哈尔滨 }东北林业大学出版社 ousss }ust ∗ us{
郑焕能 o陈华豪 o刘庆照 q林地燃烧性的分类研究 q林业科学 ot|{{ ouwktl }|w ∗ tss
…∏µµ²∏ª«° „ q°µ¬±¦¬³¯ ¶¨²©ª¨²ªµ¤³«¬¦¤¯ ¬±©²µ°¤·¬²± ¶¼¶·¨° ©²µ¯ ¤±§µ¨¶²∏µ¦¨¶¤¶¶¨¶¶°¨ ±·q’¬©²µ§}’¬©²µ§˜±¬√¨ µ¶¬·¼ °µ¨¶¶qt|{y otzs ∗ tzv
≤«±¨ ¬§¨µ‹  ετ αλq基于知识的决策支持系统 q计算机科学 ot|{{ okul }| ∗ tx
Ž¨ ±¨ ° Š • q⁄¨ ¦¬¶¬²± ≥∏³³²µ·≥¼¶·¨°¶}׫¨ ±¨ ¬·§¨¦¬¶¬²± ¶∏³³²µ·¶¼¶·¨° ∂ ’qt|{zkvl }uxv ∗ uyx
|tt 第 v期 王霓虹 }基于 • ∞…与 v≥技术的森林防火智能决策支持系统的研究