【应用案例】智慧林业大数据云平台解决方案

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概览
智慧林业大数据云平台解决方案目录 1 、智慧林业大数据云平台建设背景 2 、智慧林业大数据云平台顶层设计 3 、智慧林业大数据云平台业务应用 4 、智慧林业大数据云平台建设运营森林火灾 12·5四川道孚县草原火灾 1·26云南丽江玉龙雪山火灾 3·18云南安宁森林火灾 …… 季节性强、及时发现难、成灾迅速；扑救难度大、影响范围广、造成的损失重；面临的难题发现指挥救援交通通讯无手机信号、通讯网络待建、备用通信手段匮乏、灾情上报延误原始林区多、地形复杂、山高路险、河道变化偏远山区人烟稀少不能全天侯火点定位不准现场信息有限传递不及时形势分析不充分临场靠经验指挥靠直觉跨区作业难资源准备慢装备熟练差模拟演练不足二次伤亡难以避免大部林区位于藏区，人烟稀少、交通不便……总体防火形势十分严峻难防火大数据云平台建设模式能感能见能识 •感觉得到 •看得见 •识别得清能控 •处置得了硬件产品提供商软件平台产品提供商业务解决方案提供商大智慧、大融合的森林防火体系监控点救灾现场指挥中心监控中心卫星应用平台操作环境云环境 GPRS/3G 微波接入接入全面感知可靠传递智能处理三个维度融合智慧体系三级组织多样性数据全生命周期多种技术手段前端与后端监测预警指挥决策灾后评估火场分析规划设计平战结合的业务体系智能的监测预警体系联动的应急指挥体系科学的灾后评估体系辅助决策支撑体系体系日常办公规划讨论演练、实战监控、破案目录 1 、智慧林业大数据云平台建设背景 2 、智慧林业大数据云平台顶层设计 3 、智慧林业大数据云平台业务应用 4 、智慧林业大数据云平台建设运营对传统业务的提升 • 林区防火规划优化提升 • 全天侯全覆盖的林火监控 • 多种监测预测手段保障 • 音视频网络资源完全整合 • 防火资源准备可视化 • 防火业务数据仪表化 • 统一联动的指挥网络 • 救灾演练体系化 • 科学的指挥体系 • 指挥工作有序化、数据化、过程化 • 灾后评估自动化提升提升森林防火应急指挥大数据云平台构建省、市、县三级架构国家森林防火指挥中心省森林防火指挥中心市森林防火指挥中心县森林防火指挥中心国有林场乡镇指挥中心大型林区第 0 级第一级第二级第三级前端接入点辅助决策支持平台监测预警应急联动平台调度指挥平台信息共享平台三级平台根据国家四级减灾应急、指挥大数据云平台体系架构进行构建实现制度落实、组织落实、责任落实、管理落实大数据云平台总体架构基础层数据层集成与服务基础网络大数据云平台软件硬件设备单兵设备数据资源规范数据结构及数据库规划存储及数据容灾统一门户管理协同工具和集成可定制应用工具安全保障体系接口平台运维管理大数据云平台智能监测管理大数据云平台资源管理大数据云平台应急预案管理大数据云平台应急指挥管理大数据云平台灾后评估管理大数据云平台辅助决策管理大数据云平台管理体系门户应用门户移动应用门户遵循林业信息化“四横两纵”总体架构，依据防火业务本身特点进行构建平台业务大数据云平台构成资源管理大数据云平台运维管理大数据云平台辅助决策管理大数据云平台智能监测管理大数据云平台应急预案管理大数据云平台综合指挥管理大数据云平台灾后评估管理大数据云平台事前事中事后查询层业务层基础层维护层 1 2 3 4 5 6 7 监测手段： 1. 气象火险预测、预报 2. 监测站视频图像智能识别 3. 卫星火灾热点预警 4. 人工接警智能监测管理大数据云平台 -- 气象预报气象大数据云平台网络数据库天气查询 •负责采集各区域每天的气象信息 •信息存入数据库，通过网络供其他大数据云平台使用 •查询天气信息在地图上显示智能监控 - 用户可编程 • 无缝拼接，保证监控区域无死角或遗漏区域； • 可以将远处的山头拉近，获得相对较大的图像； • 多个预置位串联可形成自动扫描轨迹。智能监控 - 智能识别图象获取接口 • 红外热成像 • 高清摄像机对获取图像进行去噪处理 • 获取当前图像 • 与背景图像进行对比 • 变化区域识别事件告警 • 声光告警 • 人为再判断疑似烟火定位模块 • 进行定位扫描疑似烟火感知模块 • 对去噪后图像进行疑似烟火区域烟火识别模块 • 颜色特征 • 边沿特征 • 频率特征 • 变化趋势特征智能识别平台模式配置告警识别去噪感知两种模式：前端：烟火智能识别网关 / 后端：烟火智能识别服务器卫星监测 • 卫星图片叠加 • 热点区域标注 • 气象因子叠加 • 综合分析计算 • 火情预测 • 林区巡视核实、反馈林业总局“卫星林火热点预警大数据云平台” 人工接警人工接警作为智能手段的重要补充防火巡查人员、当地居民、林区企业等发现森林火情后，可通过电话、林业局网站和手持 PDA 终端向当地林业局报告森林火情 . 应急预案管理大数据云平台 - 数字预案演练模式空间分析实战模式二 / 三维沙盘火点定位动态推演预案部署预案输出灾情定义人员疏散物资调运人员调配扑救方法 …… 组织人员物资车辆 …… 人工接警智能识别模拟火点卫星图片应急预案管理大数据云平台 - 火点精确定位当监测到烟火后，大数据云平台锁定目标，由当前瞭望塔的高度、云台的水平转角和垂直俯仰角、镜头的焦距，结合 3DGIS 三维地理信息大数据云平台，依据公式测算出发生森林火灾的具体位置，在 GIS 地图上进行醒目标绘。云台垂直夹角云台水平转角镜头焦距 + 3DGIS = 火点基塔高程基塔经度基塔纬度 x= 纬度 y= 经度 z= 相对高程 β=X° α= X ° F=X 应急预案管理大数据云平台 - 火情蔓延推演根据当前火点的位置、地形地貌、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延趋势、速度及强度，为扑火指挥提供科学的决策依据。火点位置地形地貌风向温度湿度地表温度植被方向速度强度区域 Rothermel 模型 Huygens 原理应急预案管理大数据云平台 - 防火知识管理知识存储知识发布文本图片影象火灾设备科技发布查询共享知识收整预案知识库方案指挥应急指挥管理大数据云平台 - 指挥体系组织机构战术大数据云平台保障大数据云平台指挥官作业组特遣队工作队空中分队计划组资源状况文书疏散技术专家后勤组通讯医疗补给设施交通财务组采购补偿花费核算新闻官安全官联络官 • 搜集信息 • 评估信息 • 准备状态报告 • 战术库 • 战术选择 • 准备事件行动计划 • 安排特别技术人员 • 火情简报服务保障 • 通讯 • 医疗 • 粮食支援保障 • 补给 • 设施 • 交通核算大数据云平台 • 记录资源的状态 • 记录并报告各种状况的状态 • 记录人员工作时间 • 采购设施设备 • 进行酬劳核算和调查索赔 • 搜集花费的相关信息 • 各阶段损失核算评估反馈计划执行应急预案管理大数据云平台 - 一体化联动指挥火场信息物质信息单兵信息指令信息疏散信息前线后指音视频联动音视频流服务视频联动视频流音频流音视频流监控、指挥音视频管理音视频一体化音视频数字化传输网络化大数据云平台集成化管理智能化 • 异步定位 • 同步播放 • 时间点整合 • 全数字编码 • 多种格式兼容 • 加 / 解压管理 • 元数据化管理 • 基于 IP • 流媒体技术 • 代理、转发 • 会议大数据云平台整合 • 单兵整合 • 前端监控整合 • ACL 权限控制 • 缓存大数据云平台 • 全文搜索管理 • 自动索引管理 • 证据挖掘支持 • 基于内容管理 • 音视频增强 • 多种播放模式 • 多维度管理灾后评估管理大数据云平台 • 评估参数设定 • 趁势模拟 • 方案比较 • 决策支持林火发生时预评估 • 灾情调查 • 情况核实 • 评估模型选择 • 评估参数大数据云平台设定 • 损失核算 • 评估结果生成 • 评估报告生成 • 统计报表 • 专题图林火灾后评估 • 林相图层维护 • 森林资源数据导入与维护 • 评估指标体系 • 灾后评估模型管理森林资源维护灾后评估指标体系林相数据调研结果参数系数评估模型评估结果目录 1 、智慧林业大数据云平台建设背景 2 、智慧林业大数据云平台顶层设计 3 、智慧林业大数据云平台业务应用 4 、智慧林业大数据云平台建设运营灾后评估管理大数据云平台统计分析报表  按龄组统计损失 • 幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林  按林种统计损失 • 防护林、特用林、用材林、薪炭林、经济林  按优势林种统计损失 • 香樟、马尾松、杉木、丝栗、平竹等  按地类专题统计损失 • 常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、高山灌丛、高山草甸资源管理大数据云平台 GIS 平台物资管理人员管理林地资源大数据云平台资源 • 大数据云平台资源大数据云平台运行的数据字典、标准规范、参数配置、三员管理、三权分立等 • 林地资源建立林地各种森林资源、建筑物、人员分布、办公地、库房、警察部署、林班、桥梁、水源地、通讯光缆、输变电高压线等图层 • 人员管理大数据云平台使用人员、救火队、组织机构等 • 物资管理救火物资、消防车、水源等 • GIS 平台二维 / 三维自由切换，具备强大的空间分析能力建立起庞大的资源数据库，充实丰富 GIS 专题图层 GIS 平台 • GIS 平台特点： • 2D/3D 支持 • 海量数据管理 • 交互式编辑、智能捕捉、跟踪矢量化等强大地图编辑功能 • 丰富的地图表现力 • 符号制作、填充模式编辑与管理 • 三维分析、网络分析、缓冲区分析、叠加分析、栅格分析 • 业务应用 • 二 / 三维扑火预案部署 • 二 / 三维动态预案推演 • 二 / 三维电子沙盘指挥 • 二 / 三维扑火预案输出 • 二 / 三维态势标绘 • 二 / 三维联动展示 • 通视分析、监控点优化跟踪、定位 • 日常巡视，确保任务落实 • 救灾资源，一目了然 • 应急队伍，实现有效突击 • 撤退线路优化，确保一线人员安全辅助决策管理大数据云平台损失评估专题图统计分析恢复计划运维管理大数据云平台设备管理大数据云平台业务服务大数据云平台运维管理大数据云平台管理网络基础架构，包括计算机网络资源、监控资源、单兵资源、计算机软件资源等，出现问题进行预警或警告根据业务发展需要，对基础网络资源进行调度、配置、变更和掌控，保证大数据云平台 24 小时正常运作，故障快速定位与恢复按照 ITIL 和 ISO2000 的理念，实现大数据云平台运维管理的规范化、自动化、流程化，并实现运维工作的优化目的：全面、动态、精准掌握资源，实现规范化的业务流程，进行资源综合统计分析，便于业务管理、结构优化和规划设计。运维管理大数据云平台 • 计算机网络资源 • 音视频监控资源 • 通信资源 • 单兵设备资源配置管理故障管理性能管理服务管理服务开通流程管理障碍处理流程管理多厂商的接口模块拓扑图管理备品备件管理管理对象管理功能技术立方体云平台云计算平台 • 立足 PaaS ，完善 SaaS ，整合 IaaS ，形成完整的云计算平台解决方案技术框架设计 • 编码灵活性 • 明确开发人员角色 • 支持多种客户类型 • 更易维护 • 更好的伸缩性 • 更高的可用性大数据云平台层面： SOA 架构实现层面： MVC • 开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层； • 可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现； • 可以降低层与层之间的依赖； • 有利于标准化； • 利于各层逻辑的复用。总体技术框架 • 标准化 • 跨平台 • 丰富的可用资源 • 可扩展性 • 成熟性 • 可维护性 • 融合性接口平台 DB2 Family Sybase Informix SQL Server Oracle XML TEXT Text COM MQ CICS Tuxedo J2EE Other Soap CorbA Socket RMI Excel XML 集成接口视图接口类型传输方式接口协议业务逻辑接口数据接口 Extended Search 通过适配器与其它专业应急大数据云平台进行信息交互：单兵设备、通讯设备、视频设备、计算机设备历史数据业务数据集成数据森林武警、军分区、公安、 120 、应急办、民政、交通。。。。方案特点更深入的智能化指挥快捷、高效更全面的感知更可靠智慧的物联网平战结合信息汇集快、决策过程快、指挥通讯快。信息源多样化 3S 技术的运用音视频整合基于物联网的多网融合资源共享前端设备多样化外部、内部业务大数据云平台整合信息大数据云平台可靠、信息传送路径可靠。定位跟踪，人员安全有保障海量数据支撑全智慧化低碳环保烟火智能识别精准烟火定位火情蔓延推演指挥体系智能化平战结合的全业务链灾情可追溯，轻松取证预案智能化应用价值 • 打早、打小、打了 • 工作方式转变：被动式应急 --> 主动预防 • 预案正确、指挥畅通、处置有效管理效益 • 减少火灾发生的次数与频率，保障人民群众生命财产安全 • 保护森林资源，促进生态良性发展 • 维护生物多样性，造福子孙后代社会效益 • 减少信息重复采集、节省人力成本、提高信息利用率和时效性 • 为省市级部门防火规划与建设提供强大的指导作用与数据支撑，直接降低建设成本。 • 减少林火发生所造成的各项损失。经济效益目录概述软件平台硬件大数据云平台实施管理案例公司介绍立体防灾、救灾卫星中继无人机巡视目标单兵监控基站前线指挥部救灾车辆基站人工瞭望塔运营商基站新建铁塔烟火智能识别处理器太阳能风力基站控制器视频编码器微波发射 / 中继数字云台摄像机 / 护刮 / 雨罩气象要素站单兵装置头盔式红外摄象机 DV 摄象机传感腕表手持终端步话机发射机链路光纤专网 / 光纤监控点 PTP 监控中心接入点 PTP PTP PMP PMP PTP PTP 监控点监控点监控点大数据云平台部署架构各级关键设备配置清单中心大数据云平台包含设备省指挥中心森林防火大数据云平台应用服务器、管理服务器、 GIS 服务器、接口服务器数据库大数据云平台数据库服务器、数据库备份服务器、数据库同步服务器存储大数据云平台磁盘阵列、磁带库流媒体管理大数据云平台流媒体管理服务器、流媒体转发服务器安全管理大数据云平台防火墙、安全管理服务器网络基础环境接入交换机、三层交换机、核心交换机大屏显示大数据云平台 3X4 屏幕、视频矩阵、大屏拼接控制器、 RGB 矩阵、控制服务器数据会议大数据云平台音频矩阵、大数据云平台主机、主席单元、代表单元、调音台、均衡器、音箱地市州中心森林防火大数据云平台应用服务器、管理服务器、 GIS 服务器、接口服务器数据库大数据云平台数据库服务器、数据库备份服务器、数据库同步服务器存储大数据云平台磁盘阵列、磁带库流媒体管理大数据云平台流媒体管理服务器、流媒体转发服务器安全管理大数据云平台防火墙、安全管理服务器网络基础环境三层交换机接入交换机网络关键设备配置大屏大数据云平台大屏控制 PC RGB矩阵大屏拼接控制器视频矩阵 DVD CAMERA RGB电缆网线串口控制线视频电缆信号源 PC DVI电缆控制 PC Wireless LAN AP SWITCH 信号源 PC 扩容方案带宽 • 前端监控点 - 接入点 • 县到市、市到省处理能力 • 服务器 • 大屏显示存储 • 磁盘阵列 • 磁带库稳定性 • 双机热备 • 负载均衡目录 1 、智慧林业大数据云平台建设背景 2 、智慧林业大数据云平台顶层设计 3 、智慧林业大数据云平台业务应用 4 、智慧林业大数据云平台建设运营大数据云平台建设总体思路 • 第一阶段：《森林防火应急指挥大数据云平台建设规范大纲》编制 森林防火应急指挥大数据云平台总体方案； 森林防火应急指挥大数据云平台业务规范； 森林防火应急指挥大数据云平台技术规范； 森林防火应急指挥大数据云平台接口规范； 森林防火应急指挥大数据云平台信息编码规范； • 第二阶段：大数据云平台基础平台搭建、数据库建设、 GIS 平台建设 • 第三阶段：大数据云平台资源管理大数据云平台、智能监控大数据云平台、应急预案管理大数据云平台、应急指挥管理大数据云平台建设 • 第四阶段：辅助决策管理大数据云平台、运维管理大数据云平台建设 • 第五阶段：项目实施与验收 • 第六阶段：项目运维管理 • 第七阶段：持续完善 CMMI—— 项目管理方法论实施方法论以业务规划和流程梳理为引导的项目实施方法论工程实施过程 “” 表示经过对阶段成果评审或评估，其产品成为下一阶段工作的重要输入。