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1、广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案11 需求分析.5 1.1 广州市林业局森林防火信息化建设现状5 1.2 项目需求5 1.2.1 建设目标.5 1.2.2 建设内容.6 1.2.3 技术要求.6 1.2.4 设计规范.7 1.2.5 设计原则.8 2 系统总体设计10 2.1 总体思路10 2.2 总体结构与技术路线11 2.2.1 总体结构.11 2.2.2 技术路线.13 2.3 关键技术14 2.3.1 3S 技术 14 2.3.2 计算机网络技术15 2.3.3 数据库技术.16 2.3.4 Web GIS 技术16 2.3.5 COM 开发技术17 2.3.6 空间
2、数据共享平台.17 2.3.7 空间数据仓库.18 2.4 方案的可行性、先进性、创新性19 2.4.1 先进性与创新性.19 2.4.2 技术方面的可行性.20 2.4.3 管理制度(管理模式)方面的可行性20 2.4.4 政策与国家导向20 2.5 系统的技术质量指标.21 2.5.1 技术指标21 2.5.2 质量指标.21 3 系统详细设计22 3.1 森林防火信息系统.22 3.1.1 森林防火基础数据库管理子系统.22 3.1.1.1 系统数据源以及采集方式22 3.1.1.2 系统数据组织方式24 3.1.1.3 数据库结构设计25 3.1.1.4 数据库功能设计25 3.1.2
3、 瞭望台、防火设施规划子系统.26 3.1.2.1 瞭望台布局规划.27 3.1.2.2 林道网布设规划.27 3.1.2.3 生物防火林带布设规划.28 3.1.3 森林火灾预测预报子系统29 3.1.3.1 历史林火灾害分析30 3.1.3.2 林火灾害孕育因子分析.31 3.1.3.3 森林火灾天气预测预报31广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案23.1.3.4 森林火险预测预报32 3.1.3.5 森林火灾预防措施决策32 3.1.4 森林火灾监测与自动报警.33 3.1.4.1 气象卫星遥感森林火灾监测与自动报警.34 3.1.4.2 瞭望台森林火灾监测与报警.35 3
4、.1.4.3 地面巡护员森林火灾报警.35 3.1.5 森林火灾指挥扑救子系统.36 3.1.5.1 火点定位.37 3.1.5.2 森林火灾行为预测.38 3.1.5.3 森林火灾三维仿真模块.40 3.1.5.4 扑救方案专家决策模块.40 3.1.5.5 森林火灾实时监控模块.42 3.1.6 森林火灾灾后评估子系统42 3.1.6.1 森林火灾面积测定子功能模块.43 3.1.6.2 经济损失评估子功能模块.43 3.1.6.3 抗灾救灾措施评估子功能模块44 3.1.6.4 防火工程减灾效益评估子功能模块44 3.1.6.5 生态环境评估子功能模块.45 3.1.6.6 历史林火灾害
5、数据库更新.45 3.1.7 模型库管理子系统46 3.1.7.1 概述46 3.1.7.2 模型库管理子系统的功能与总体结构47 3.1.8 信息服务子系统.49 3.1.8.1 信息组成49 3.1.8.2 系统功能50 3.1.8.3 系统运行方式51 3.1.9 危险品及保密设施扑救子系统.51 3.2 系统软件选型.53 3.2.1 数据库管理系统.54 3.2.2 操作系统、开发工具选型.55 3.2.3 GIS 软件与遥感图像处理软件56 3.2.3.1 GIS 软件.56 3.2.3.2 图像处理软件.59 3.3 卫星地面接收系统的接收方式和设备选型59 3.3.1 静止卫星
6、中规模利用站接收处理系统.59 3.3.2 ShineTek P2000 极轨气象卫星接收处理系统60 3.3.3 EOS 接收系统.62 3.3.4 极轨气象卫星 VSAT 小站应用系统（PS-2001 极轨气象卫星接收处理系统） .64 3.3.5 卫星地面接收系统选型结果.65 3.4 指挥中心的硬件需求、网络布设方案与应用管理.67 3.4.1 指挥中心局域网基本组成67 3.4.2 指挥中心网络布线方案68 3.4.3 广州市林业局森林防火信息系统指挥中心建设管理.70 3.4.4 防火指挥中心硬件设备选型.70广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案33.5 指挥中心与火
7、灾现场的通讯方式设计方案.73 3.5.1 无线传输方式74 3.5.1.1 卫星通讯技术.74 3.5.1.2 GPRS/CDMA1X 通讯技术76 3.5.1.3 无线扩频数字实时图像传输系统77 3.5.1.4 远程微波图像传输系统78 3.5.2 无线与有线结合的方式.79 3.5.3 方案制定.80 3.5.3.1 火灾现场与指挥中心通讯解决方案一81 3.5.3.2 火灾现场与指挥中心通讯解决方案二81 3.5.3.3 火灾现场与指挥中心通讯解决方案比较与确定82 3.5.4 火灾现场与指挥中心通讯设备选型.83 3.6 系统的软硬件集成方案84 3.6.1 系统的软件集成方案84
8、 3.6.2 系统的硬件集成方案87 3.7 系统安全性.87 3.7.1 系统网络安全88 3.7.1.1 网络物理安全.88 3.7.1.2 网络通信安全.89 3.7.1.3 局域网安全.89 3.7.1.4 用户身份认证89 3.7.2 系统服务器安全90 3.7.3 系统数据安全90 3.7.3.1 数据存储安全系统.90 3.7.3.2 数据生产安全.91 3.7.3.3 后备与恢复.92 4 系统工期计划与质量管理93 4.1 进度管理.93 4.1.1 系统需求分析、总体设计、详细设计阶段（共 3 个月）.93 4.1.2 建库阶段（共 2 个月, 可并行实施）.93 4.1.
9、3 系统软、硬件实现（共 4 个月，部分工作并行实施）94 4.1.4 系统交付阶段（共 1 个月）94 4.1.5 系统实施甘特图.95 4.2 风险管理.95 4.2.1 森林防火信息系统项目的风险特点95 4.2.2 按照现代项目管理理论管理项目，规避项目风险96 4.3 项目质量管理.97 4.3.1 质量计划编制97 4.3.2 质量保证98 4.3.3 质量控制98 5 测试、验收标准和实施方法100 5.1 测试验收标准100 5.1.1 硬件测试与验收标准100 5.1.2 软件测试与验收标准101广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案45.1.3 综合测试验收10
10、1 5.2 系统测试验收实施.102 5.2.1 概述102 5.2.2 硬件测试验收的实施步骤102 5.2.3 软件测试验收的实施步骤102 6 售后服务与技术培训103 6.1 售后服务.103 6.1.1 日常支持103 6.1.2 现场支持.104 6.1.3 备件支持及升级服务.104 6.1.4 后期技术服务.104 6.1.5 长期技术合作.104 6.2 技术培训105 6.2.1 领导综合培训.105 6.2.2 系统运行管理人员培训.106 6.2.3 基层人员培训（区、县林业局操作人员）.108 7 二期工程设计方案109 7.1 瞭望台自动监控系统.109 7.2 广
11、州市森林防火基础数据库建设110 7.3 广州市林业局防火指挥中心与区、县林业局间的远程网络建设111 8 结束语.112广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案51 需求分需求分析析1.1 广州市林业局森林防火信息化建设现状广州市林业局森林防火信息化建设现状广州市林业局森林防火工程经过多年的建设，在各级党委、政府和有关部门的高度重视和大力支持下，已取得较好的成绩。在组织机构方面：已实现市、县、乡三级森林防火指挥部机构的全面落实，并实现了层层有人管，山山有人防，人员高效精干，防火设备齐全；在防火宣传方面：通过多渠道多形式对森林防火进行宣传，提高了群众的防火意识以及森林防火相关知识；在
12、防火设施方面：市政府在森林防火资金安排上比较重视，近年来购买了一大批扑火机具，配备森林消防指挥车 6 台，新建森林防火瞭望台 6 座；在通讯网络方面：已建立了一套完整的无线通讯网络，为每个防火单位按照需要配备对讲机等通讯工具，实现全市无线通讯网络的畅通无阻；在防火人员训练方面：每年都进行多次森林防火实战演练并请经验丰富的专家进行指挥员培训，建设训练森林消防专业队。相对于防火硬件建设而言，广州市林业局森林防火信息化建设相对滞后。目前，广州市林业局正准备筹建一个完整的网络环境，加快信息化建设步伐，森林防火信息系统的建设正是在这一背景下提出的。系统的建设将改善目前各种数据条块分割、森林火灾预测预报滞
13、后、森林火灾监测精度低、指挥扑救不得力、指挥决策手段落后的局面，而且将建设广州市林业局防火指挥中心现代化、网络化、智能化的工作环境。系统的建成将使森林防火信息管理和防火指挥决策提高到一个崭新的层面，促进、加快广州市林业局信息化建设的步伐。1.2 项目需求项目需求1.2.1 建设目标建设目标项目的总体目标是建立先进、高效、科学的森林防火信息系统，该系统集实时监控、自动报警、指挥扑救以及防火信息的相关管理于一体。系统通过卫星地面接收系统获取遥感图像，利用 3S 技术、无线通讯技术、视频图像无线传输技术、以及广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案6网络技术，在进行系统的软硬件高效集成的基
14、础上，实现对森林火灾的实时监测、自动报警、指挥扑救、火灾现场三维模拟、火灾灾后评估等工作；同时构建指挥中心的软硬件环境，实现指挥中心“现场”对森林火灾的实时监控与指挥决策。通过该项目的建设，将大大改善广州市森林防火的信息化建设状况，提高森林火灾预测的可靠性、火灾扑救的科学性和高效性、以及灾后评估的快速准确性，为全国森林防火信息化的建设提供应用示范。1.2.2 建设内容建设内容广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目预计在 2003 年 8 月 30 日完成，该项目的建设内容包括如下几个方面。森林防火信息系统软件设计与开发；操作系统、数据库、GIS 平台以及开发工具等软件的选型与采购；卫星地面
15、接收站的接收方式和设备选型与实施；防火指挥中心的网络布线、交换机、服务器、计算机、控制系统、投影系统等硬件设施的选型与布设方案；指挥中心与火灾现场的通讯方式的设计与硬件设施采购方案和实施；系统软硬件集成方案与实施。1.2.3 技术要求技术要求系统充分利用先进的计算机软件技术、网络技术，结合 3S、4D 等地理信息技术、数据库技术、图形图像处理技术、多媒体技术、Web 及 WebGIS 技术、虚拟现实技术、数学模拟技术等进行开发。系统以数据库做后台支持，相关资料的显示和输出要与数字地图紧密结合，具有良好的可视化界面。开发成果满足安全可靠，管理维护方便、系统抗干扰能力强的要求；同时具备容错、检错、
16、纠错能力，信息恢复和系统重建能力。总体结构使用跨平台的 C/S 与 B/S 结合的混合体系。具体要求如下：操作系统、数据库应当稳定、安全可靠、高效和易于开发，并有可预见的长期保证；广州市林业局森林防火信息系统第一期建设项目技术方案7应用软件开发。用户界面应当方便实用，简明快捷，便于操作、维护，并有相应的售后服务、升级保证及开发工具支持；操作系统、地理信息系统平台、数据库软件及开发语言应当是成熟的、先进的、高性能的产品。数据库必须是大型的数据库管理软件。地理信息系统平台应是最成熟的系统，应该包含使本系统能顺利实施的各个模块。卫星地面接收设备应当是性能先进、稳定，并配备有相应的配套设备和软件以及详细的说明书。火灾现场图像传输投标人应当设计详细的方案，所选用的设备操作方便，实用。森林防火信息系统软件应当包括：实时监测、自动报警、指挥扑救、现场图像传输、损失评估以及相关防火信息系统的管理。实时监测应当自动发现森林火灾，报告森林火灾的可靠性高，漏报率低，并能做到自动报警。指挥扑救应当能提供森林火灾的详细特征、森林火灾的行为以及最佳扑火路径等。现场图像应能实时传输到指挥中心
