基于物聯(lián)網應用技術的智能森林防火系統(tǒng)，融合了智能視頻監(jiān)控技術、網絡傳輸技術、云計算技術，是一種新型的智能監(jiān)控、預警和決策支持系統(tǒng)。那么，森林防火系統(tǒng)通常采用什么定位系統(tǒng)呢?

小編了解到，森林防火系統(tǒng)通常采用手持GPS定位系統(tǒng)。手持GPS具有體積小、重量輕、測量速度快、操作方便等優(yōu)點，可以極大地減輕森林消防隊員的工作緊張程度和勞動強度，使森林防火工作效率成倍增加，尤其是手持GPS中的定位、導航和測面積功能在森林防火工作中應用也越來越廣，而且應用的深度和廣度仍然存在很大的潛力。文章就手持GPS在森林防火方面的相關應用：導航功能、面積測量功能及定位功能進行闡述，并對其在使用過程中應該注意的事項進行分析。

GPS(Global Positioning System)又稱為全球定位系統(tǒng)，是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年耗資200億美元于1994年3月完成其整體部署實現(xiàn)其全天候、高精度和全球的覆蓋能力。GPS系統(tǒng)包括空間部分(GPS衛(wèi)星星座)、地面控制部分(地面監(jiān)控系統(tǒng))、用戶設備部分(GPS信號接收機)3大部分。目前GPS系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星所組成，27顆衛(wèi)星分布于6個軌道面上，衛(wèi)星軌道相對地球赤道面的傾角為550每個軌道面上至少分布有4顆衛(wèi)星,軌道面與另一軌道面上的衛(wèi)星則相差400，衛(wèi)星高為20?200 km，每11小時58分鐘繞地球1周。GPS系統(tǒng)具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點。

1、 手持GPS導航功能的應用

利用GPS導航有三種方法：航點導航、航跡導航和航線導航。航點導航所要導航的目標是一個點，航點導航方法又分兩種：①對手持GPS中已存點導航，該方法適合于事先已經存儲在GPS中的點的導航;②GPS中沒有目標點，但是已知目標點坐標，可以將坐標輸入到GPS中，然后向該點導航即可。航跡導航所要導航的目標是GPS中已存的航跡。航線導航所要導航的目標是一條航線，該航線一般需導航前設定好。總之，只要給定目標點的坐標，就可以利用手持GPS迅速、準確找到目標點。

1)利用導航功能，快速準確趕赴火場。根據(jù)火情報告、遙感監(jiān)測或森林航空消防監(jiān)測到的森林火災地點坐標，然后輸?shù)绞殖諫PS中，并結合地形圖選擇最佳前進路線，在路線上選擇典型參照物，設成一條航線，利用航線導航功能，就可以快速、準確到達火場。如果是利用直升機運送滅火隊員，選擇好機降或索降地點，利用GPS將其定位，直接向該航點導航即可。

2)火災逃生。森林防火工作，反復強調“以人為本”，在森林火災撲救或開設隔離帶過程中，首先應保證消防員的人身安全。然而，發(fā)生森林火災的地點，往往地形復雜、氣象條件多變，情況錯綜復雜，一旦火勢逼近，如何向安全區(qū)快速撤離就顯得非常重要。利用手持GPS，事先結合地形圖在手持GPS中輸入工作地點周圍安全區(qū)的地點坐標，遇到緊急情況，只要利用導航功能就可以快速、準確向最近安全區(qū)撤離，從而達到逃生目的。

2、 手持GPS測面積功能的應用

手持GPS在測量不同可燃物分布火燒跡地等面積時，與傳統(tǒng)方法相比，具有快速、準確、操作方便等的優(yōu)點。目前手持GPS提供兩種面積測量方法，森林防火工作人員可以根據(jù)實際情況選擇不同的方法。

1)航線測量法。對于較規(guī)則的待測區(qū)域，可以使用航線測量面積，該方法適合較小的區(qū)域。如果已知了某個待測區(qū)域的邊界點的坐標也可以通過航線測面積來測量。使用時首先選定待測區(qū)域邊界的拐角點，作為航線上的航點，然后沿邊界依次將各個拐角點的坐標存到GPS中，然后將這些拐角點依次設成一條航線，然后利用航線測量面積即可測出該航線所圍的面積。值得注意的是，由于GPS信息是1秒更新1次，在測量拐角點坐標的時候，建議用測量平均位置功能，在每個拐角點放置一段時間后，測量這段時間內的平均位置，作為拐角點的最終坐標。

2)航跡測量法。對于不規(guī)則的待測區(qū)域，可以使用航跡測面積，該方法更適合于測量較大區(qū)域的面積。使用時只要調到相關頁面，選擇開始測量面積，然后拿著手持GPS沿著待測區(qū)域邊界走完一圈，選擇結束即可測出待測區(qū)域的面積。

3 、手持GPS定位功能的應用

1)在森林航空消防中的應用。森林航空消防飛機在防火期巡護時，如果發(fā)現(xiàn)森林火災，傳統(tǒng)方法是利用1：20萬或1：25萬地形圖，通過觀察員的觀察，根據(jù)起火周圍地形特征，在地形圖上標繪出來，然后根據(jù)地形圖上的位置向指揮部報告。這樣既費時，精度又不能保證，而且指揮部只是通過描述也未必能找到火災的準確位置，這就與“打早、打小”相背離。利用手持GPS只要在發(fā)生火災的上空定位，然后將坐標傳給森林防火指揮部，就可以完成火情的快速、準確報告。

2)森林火災蔓延過程中火頭的快速定位。撲救森林火災時，指揮部需要根據(jù)火頭的蔓延方向和蔓延速度對整個火場動態(tài)做出判斷，從而對森林火災撲救必須根據(jù)火頭的蔓延方向和蔓延速度對整個火場動態(tài)做出判斷。森林中由于典型參照物很少，如果僅僅依靠護林員的描述，是很難準確根據(jù)火頭的蔓延方向和蔓延速度對整個火場動態(tài)做出判斷，如果護林員攜帶手持GPS的話，只需簡單定位，將坐標匯報給指揮部即可為指揮員決策提供依據(jù)。

3)火因調查中起火點的定位。在森林火災火因調查中，起火點的查找是關鍵，也是目前森林火災調查中的難點。這是因為在森林火災撲救過程中，受各種因素的影響，僅僅通過燃燒痕跡可以找到很多個“起火點”，而這些“起火點”大部分都是虛假起火點。在排除虛假起火點的過程中，可能需要多次到“起火點”現(xiàn)場進行調查，利用GPS的定位功能，將這些“起火點”定位到GPS中，并根據(jù)周圍環(huán)境重新命名或編號，將使得火因調查人員可以隨時快速、準確到達這些地點，從而提高火因調查的效率。

4 、手持GPS 使用注意事項

1)選擇適合森林防火工作的機型。由于森林防火特定的工作地點和工作任務，就對手持GPS性能提出了一定的要求：①選擇搜星速度快的機型。由于森林防火工作的特殊性, 要求工作人員在林區(qū)(而且絕大部分是山區(qū))工作，這樣就要求在手持GPS選擇上，并非任意一款GPS機型都合適，這就要求選擇的手持GPS 必須在林區(qū)和山區(qū)能夠滿足工作需要，特別是GPS信號要夠強。GPS的搜星速度，就決定了GPS的信號強弱，要滿足森林防火工作的需要，就要求GPS搜星速度要快，應將搜星速度作為購買手持GPS的一個重要指標;②選擇功能能夠滿足森林防火工作的機型。根據(jù)森林防火工作需要和使用目的，手持GPS至少應具備定位、導航和測面積功能，而且這三項功能越強大越好，精度越高越好。

2)參數(shù)設置。GPS導航系統(tǒng)所提供的坐標是以WGS84坐標為根據(jù)建立起來的，很多GPS使用者購買到GPS后就直接使用，造成測量結果與我國地形圖數(shù)據(jù)差別很大。我國目前應用的許多地圖屬于北54坐標和西安80坐標系，因為不同坐標系之間存在著平移和旋轉關系，對于同一點的坐標可能會有幾十米到上百米的差異。因此，如果在森林防火工作中結合地形圖使用的時候，必須進行坐標轉換，輸入相應的轉換參數(shù)，使得GPS的坐標與地形圖保持一致，具體參數(shù)設置方法可參照GPS附帶說明書。

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責任編輯:鄒蘭