森林防火智能化方案范文

時間:2023-11-08 17:17:07

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森林防火智能化方案

篇1

[關鍵詞]無人機;物聯網;監控系統

[DOI]1013939/jcnkizgsc201721124

1背景

森林火災是森林最危險的敵人,也是林業最可怕的災害,它會給森林帶來危害,最具有毀滅性的后果。森林火災不但燒毀成片的森林,傷害林內的動物,而且還降低森林的繁殖能力,引起土壤的貧瘠和破壞森林涵養水源的作用,甚至會導致生態環境失去平衡。盡管當今世界的科技在日新月異地向前發展,但是,人類在預防森林火災上卻依然尚未取得長久的進展。

森林火災危害大,撲滅困難,于是在火災還在萌芽狀態立即撲滅它就顯得尤為重要。森林火災因為常常處在深山老林中,不易發現,故而發現火災對于早撲滅火災具有重要意義。

2傳統滅火方式

21興建t望塔

t望臺監測,是通過t望臺來觀測林火的發生,確定火災發生的地點,報告火情,它的優點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足:是無生活條件的偏遠林區不能設t望臺;它的觀察效果受地形地勢的限制,覆蓋面小,有死角和空白,觀察不到,對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察;雷電天氣無法上塔觀察;t望是一種依靠t望員的經驗來觀測的方法,準確率低,誤差大。另外,t望員人身安全受雷電、野生動物等的威脅。

22建立視頻監控系統

這是目前國內主流的監控方式。這是傳統城市監控的簡單延伸,將采集視頻圖像通過微波匯總,由人工完成集中監視。

人工監視易造成肉眼疲勞,視頻中的火情不易被察覺,造成漏報;監控中心的視頻線路較多,人工監視也無法一一監看,易造成漏報。所以,傳統視頻監控的最大缺點是漏報率非常高。傳統視頻監控是非數字化系統,許多智能應用無法實現。

23建立智能預警系統

這是森林防火的發展方向,實現森林防火的智能化,信息化。利用無縫融合智能圖像識別技術、面向對象的3D GIS技術、大型網絡監控技術等高新技術,利用多項專利技術,結合林業管理的專業知識和林業防火的經驗,建立林業防火智能監測預警及應急指揮系統,從而實現林區視頻的自動監控、煙火準確識別、火點精確定位、火情蔓延趨勢推演、撲救指揮的輔助決策、災后評估等多方面功能,建立森林防火的完整業務鏈,并針對性地解決用戶的各種個性化需求。

如“森林衛士365”系列產品,主要由前端智能監控產品和后端應用系統構成。前端智能監控產品包括重型數字云臺、基站智能控制箱、嵌入式的煙火識別智能處理器等;后端應用系統包括海普聯網監控管理平臺、基于ArcGIS平臺的森林防火輔助決策及應急指揮系統。

3系統主要任務

31無人機自動巡航技術

本項目采用無人巡防飛行器攜帶火焰傳感器、紅外傳感器、地磁傳感器對所覆蓋林區進行定時巡航。經過反復設計與不斷實驗,本項目的無人巡防飛行器已經可以自主起飛、避障、自主返航、上報巡查結果、自主充電,真正實現了全智能化。

32物聯網技術

本項目采用GPRS鏈路為無人機站與服務器之間建立網絡連接,傳輸速率為48kbps。當無人機巡航發現火情后,通過GPRS發給無人機站,由機站把火情信息發給服務器及管理員手機上面,管理人員即可知道該無人機站附近發現著火點。后臺管理人員通過物聯網技術可以方便地掌握整個系統的運行狀況,并可以遠程對該系統發送控制指令。

33火焰信號的檢測

火焰信號包含了紫外光譜信號與紅外熱信號,經過反復的實驗與比較,本項目對火焰的檢測主要采用了判斷其紫外光譜信號的方案,該方案具有靈敏度高、抗干_能力強等特點。目前本項目的甄別火源能力已經達到預期要求,通過判別火焰中紫外光,來識別火源。

34煙霧信號的探測

除了對火焰進行檢測外,還需要對煙霧進行探測,森林中一旦有火情,起初會有煙霧,能夠對煙霧進行檢測,也是監控重要的一個方面。本項目經過反復驗證與實驗最終采用了氣敏傳感器與CCD圖像處理系統協同處理的方式,可準確判斷煙霧。在無人機站安裝上述傳感器后,通過云臺進行觀察。

35綠色新能源系統

本系統供電采用太陽能光伏發電系統,設計了多電壓逆變系統。通過休眠節能化設計,在未發生火情的情況下,極大地減小處理器和電路的電能損耗,節省能源80%以上。

4系統原理框圖

本項目采用無人巡防飛行器攜帶火焰傳感器、紅外傳感器、地磁傳感器對所覆蓋林區進行定時巡航。經過反復設計與不斷實驗,本項目的無人巡防飛行器已經可以自主起飛、避障、自主返航、上報巡查結果、自主充電,真正實現了全智能化。本項目采用GPRS鏈路為無人機站與服務器之間建立網絡連接,傳輸速率為48kbps。當無人機巡航發現火情后,通過GPRS發給無人機站,由機站把火情信息發給服務器及管理員手機上面,管理人員即可知道該無人機站附近發現著火點。后臺管理人員通過物聯網技術可以方便地掌握整個系統的運行狀況,并可以遠程對該系統發送控制指令。

5結論

通過本項目,我們驗證了通過無人機對森林自主巡防的可行性,本項目把無人機技術、物聯網技術、傳感器技術進行有機結合,形成一套功能完善、實用性強的森林防護產品。目前項目組正在與北海林場進行洽談協商,準備在春天風大干燥的時候在北海林場進行試驗,產品成熟后,市場前景非??捎^。

參考文獻:

[1]都基焱 段連飛無人機電視偵察目標定位原理[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2013

篇2

摘要:在分析專家系統、智能決策支持系統的基礎上,探討智能決策支持系統在林業中的應用,提出了精確林業工程智能決策支持系統平臺設計框圖及其系統功能。

智能決策支持系統(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世紀80年代提出。IDSS是在決策支持系統(DecisionSupportSystem,DSS)的基礎上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及專家系統(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是將人工智能與其它相關科學技術相結合,使DSS具有人工智能,能夠更充分地應用人類的知識。IDSS既充分發揮了專家系統以知識推理形式解決定性分析問題的特點,又發揮了決策支持系統以模型計算為核心解決定量分析問題的特點,充分做到了定性和定量分析的有機結合,使得解決問題的能力和范圍得到一個大的發展。

一、決策支持系統及其在林業中的應用

DSS是在20世紀70年代初由美國MSScottMorton首先提出,并在80年代迅速發展起來的新型計算科學。DSS是以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎,以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段,針對半結構化的決策問題,支持決策活動的具有智能作用的人機系統。該系統能夠為決策者提供決策所需的數據、信息和背景材料,幫助明確決策目標和進行問題的識別,建立或修改決策模型,提供各種備選方案,并且對各種方案進行評價和優選,通過人機交互功能進行分析、比較和判斷,為正確決策提供必要的支持。

DSS實質上是在管理信息系統和運籌學的基礎上發展起來的,它把管理信息系統和模型輔助決策系統結合起來,使得數值計算和數據處理融為一體,提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統的管理信息系統要靠人來實現模型間的聯合和協調,解決復雜的、多模型輔助決策效率低下,而決策支持系統是由計算機自動組織和協調多模型的運行和數據庫中大量數據的存取和處理,達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。

DSS由3個系統組成,即人機交互系統(對話部件)、模型庫系統(模型部件)和數據庫系統(數據部件)。

20世紀80年代以來,決策支持系統廣泛應用于林業,并在林業資源與環境監測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業科學研究院建立了基于Internet網絡環境的林業資源數據庫,包含了森林資源狀況、林業社會情況、林業經濟情況、林業工程建設情況、林業營林情況和林業自然資源等歷史數據。該系統運行采用了基于Internet的3層結構模式,即用戶/WEB服務器/數據庫服務器運行模式,可提供數據的網絡查詢、管理和維護功能,為分析和決策提供支持。

WCSchou等人開發了航空噴霧決策支持系統(SpraySafeManager,SSM)。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除,但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環境問題,因此在清楚噴藥工具對環境的影響及作用效果、運用效率的前提下,可靠地進行除草劑噴灑是必要的。SSM的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與生物反應模型融合在一起。該系統包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代SSM(SSM2)將噴霧沉淀和地理信息系統(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型,從而可在真實的空間背景下區分噴霧區邊界和敏感區域。由于使用者能夠即時、直觀地“看到”噴霧區地圖上的圖像及數據,使得SSM2的模擬更加真實。

二、智能決策支持系統及其在林業中的應用

2.1智能決策支持系統的信息結構

為智能決策支持系統的信息結構,其中知識庫用來存放各種規則集、專家知識經驗及其因果關系;數據庫存放基礎數據、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協同器從知識、數據、模型、方法等各個方面為決策服務,協調各部分之間的關系,為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。

2.2智能決策支持系統的研究進展

隨著Internet/Intranet技術的發展,傳統的智能決策支持系統面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數據不再集中于一個物理節點,而是分散到網絡上的不同節點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理,變成在網絡環境下的分布或分布加并行的處理方式。

進入20世紀90年代以來,人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經網絡)、專家系統、數據庫技術和Internet/Intranet技術的發展為IDSS提供了強大的技術支撐。20世紀80年代興起的Agent技術為智能決策支持系統奠定了技術基礎。Agent是一個能夠持續自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態環境中的問題求解實體[7]。Agent具有相當程度的獨立性、自主性、協作性、適應性和社會性,并在一定程度上具有人的部分智力。將Agent技術融合到智能決策支持系統中所集成的基于Agent的智能決策支持系統具有傳統IDSS所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互,系統資源不足時能夠向外界請求幫助,同時具有對外提供資源的功能;其二是系統部件的易于增減,保持系統完整而不含多余的計算過程。(2)IDSS是分布式的、基于網絡環境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用,而且系統資源(決策知識、決策經驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經驗和智能。(5)突破靜態的程序化決策方式,實現人機智能結合。

目前多Agent技術已成為人工智能研究的熱點。多Agent系統(Multi-AgentsSystem,MAS)是一個松散耦合的Agent網絡,這些Agent通過交互解決超過單個Agent的能力或知識的問題。多Agent系統具有如下特征:每個Agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統全局控制;數據和知識是分散的;處理是異步的;Agent是異質的、分布的;系統是開放的。

2.3智能決策支持系統在林業中的應用

隨著數據挖掘、人工智能、3S與DSS技術的發展,以及精確林業自身發展的需要,國內外開始研究智能決策支持系統在林業中的應用,如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。

北京林業大學研制出區域生態經濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統。該系統由4個子系統構成:數據及數據庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統,并以數據及圖形系統為基礎,以模型系統為分析手段,以專家系統為智能決策核心,各模塊相對獨立,以數據管理模塊為中介,組成有機整體。可實現統計、預測、區域生態經濟系統診斷、土地分類及生態評價、林種的水平及立體配置、區域經濟結構優化等功能。

東北林業大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究,建立了基于WEB與3S技術的森林防火智能決策支持系統,實現了林火數據庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網絡化管理。它包含了森林防火滅火系統中的地形圖繪制,防火機構、歷史火災和各種代碼等數據庫的建立與維護,火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立,與上下級單位的數據交換,在火災發生前可作出林火預報和預防;當林火發生時,可模擬林火的蔓延,并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案,為指揮員作出正確決策提供參考;火災發生后可作出火災損失評估。

RaymondKFink等人利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數據,在可變量施肥系統中利用基于規則的決策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的GIS工具將農田進行網格化,分成10×30m的矩形方塊。根據歷史產量數據、歷史性質數據(土壤物理性質、土壤化學性質、坡度、地貌等)進行數據挖掘,采用CART回歸樹運算法則(Beriman等,1984)確定產量模型,根據當前性質數據、產品市場價格等,按照經濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看,采用DSS4Ag系統進行變量施肥,產量增加不很明顯,但施肥總量明顯減少,降低了成本,且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費,整體經濟效益得到提高。

三、精確林業智能決策支持系統的設計

3.1精確林業的概念

精確林業是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業工程技術等現代高新科技,建立一體化、數字化、智能化的現代化林業生產模式和技術體系,最大限度地獲得森林的生態、經濟和社會效益,實現森林可持續經營和區域可持續發展。簡言之,精確林業就是實現以最小資源投入、最小環境危害獲得最大林業效益。其中,地球空間信息技術主要有全球定位系統、地理信息系統、遙感、數據通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統、決策支持系統、專家系統、智能決策支持系統;林業工程技術主要有林業機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐,等等。精確林業的研究與發展有助于我國人口、資源與環境方面重大問題的解決,有助于林業資源的高效利用和林業環境保護,是發展林業的重要途徑。

3.2系統的總體設計框圖

建立GIS和ES集成的精確林業智能決策支持平臺,可為林業生產者、管理人員和科技人員提供網絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據歷史上病蟲草害發生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識,進行病蟲草害統計趨勢模型和技術經濟分析,建立農藥使用技術專家系統,并根據實時數據處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值,建立智能決策支持系統,從而可針對不同林業生產情況及病蟲草害發生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數量等,指導自動執行變量投入決策,控制可變量噴頭實現特定區域的農藥精確定量噴霧,最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環境污染。同時,病蟲草害防治后的一系列數據可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰略的儲備參考。

3.3系統的功能

(1)GIS數據倉庫包括3個基本功能:①數據獲取。負責從外部獲取數據,將數據分類,重新組合成面向全局的數據視圖,從而解決IDSS中數據存儲和數據格式不一致問題;②數據存儲和管理。負責數據倉庫的內部維護和管理,包括數據的存儲組織、維護、分發等;③信息訪問。它屬于數據倉庫的前端,面向不同種類的最終用戶,由系統的各種工具組成。數據倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數據集。

(2)數據挖掘系統。對數據倉庫中的數據進行挖掘,通過大量的歷史性數據分析,從中識別和提取隱含的、潛在的有用信息,通過多庫協同器,將其分發給數據庫管理系統、方法庫管理系統、模型庫管理系統、知識庫管理系統。挖掘的主要技術是空間要素和屬性信息關聯的空間數據挖掘,它的研究內容不僅僅局限于對地理要素的空間位置和空間關系的研究,而且還包括對空間現象(季節更換、氣象條件)、空間因素(高山、谷地、平原)、空間組成(土壤、地貌、植被、水域)、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律。

(3)聯機分析處理OLAP是分析各種歷史數據的最佳手段,其主要功能是:①提供數據的多維概念視圖,可以使用戶從多角度、多側面來考察數據倉庫中的數據,深入理解數據的信息和內涵;②快速響應用戶請求;③提供強大的統計、分析、報表處理功能,進行趨勢預測。

(4)精確林業工程系統。執行智能決策系統產生的結果,如進行變量施肥、變量噴霧。國內外智能決策支持系統的研究和應用多集中在商業和工業企業管理等領域,而在林業及生態系統管理等領域,研制和開發應用較少。但有理由相信,隨著計算機技術、3S技術、信息技術、林業工程技術的發展以及林業現代化管理水平的提高,精確林業智能決策支持系統的研究和應用會不斷得到發展并走向成熟。

參考文獻:

1陳志騫.林業需要精確—對植樹不成林的思考.遼寧林業科技,2002,(1):26-28

2BonczekRH,etal.FoundationsofDecisionSupportSystems.AcademicPressNewYork,USA,1981

篇3

無線視頻監控優點解讀

安防行業每當提到發展趨勢時,出現頻率最高的詞必定是高清、數字、智能,這已經是被公認的三個發展趨向??墒窃趯崿F高清化、數字化、智能化的過程中視頻無線傳輸起著橋梁作用,無線傳輸的便利及靈活緊密將三者聯系起來實現在安防行業的應用。

1、綜合成本低,只需一次性投資,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合;在許多情況下,用戶往往由于受到地理環境和工作內容的限制,例如山地、港口和開闊地等特殊地理環境,對有線網絡、有線傳輸的布線工程帶來極大的不便,采用有線的施工周期將很長,甚至根本無法實現。這時,采用無線監控可以擺脫線纜的束縛,有安裝周期短、維護方便、擴容能力強,迅速收回成本的優點。

2、組網靈活,可擴展性好,即插即用,管理人員可以迅速將新的無線監控點加入到現有網絡中,不需要為新建傳輸鋪設網絡、增加設備,輕而易舉地實現遠程無線監控。

3、維護費用低,無線監控維護由網絡提供商維護,前端設備是即插即用、免維護系統。

無線傳輸技術存在組網靈活方便,開通迅速、維護費用低的優點,因而其應用存在著巨大的市場。但是隨著無線傳輸技術的迅速發展,它的安全性問題越來越受到人們的關注。雖然目前安防市場上的無線傳輸設備都通過各種機制來增強其安全性,但是很多業內人士研究發現保密協議存在著各種各樣的安全漏洞,比如他無法保證數據的機密性、完整性和對接入的用戶實現身份認證。

無線視頻監控方案及應用

應用無線傳輸技術,很好的克服了傳統有線連接(同軸電纜、雙絞線、光纖等)受制于硬件連接不便,具有隨時隨地的立體式接入方式,極大的方便了接入端的部署。

基于無線部署靈活性和成熟性,無線技術已成功融入監控行業各種場景;1.取款機、銀行柜員、超市、工廠等的無線監控;

電力輸變電站、電力塔、電信基站的無人值守監控 ;3.石油、鉆井、勘探等無人區監控;4.公交車、出租車、押送車等車輛移動目標的監控;5.山區林地、深林防火監控;6.水源、河流、湖泊等資源的監控;7.高速公路沿線、鐵路沿線、橋梁、隧道、道口等的監控;8.邊防海岸、國境線監控;9.交通巡邏、平安城市移動巡邏、城管移動巡邏與執法等移動點監控;10.應急事件處置的現場和遠程現場監控和指揮(應急事件包括自然災害、大型事件、突發事件等等);11.應急處置單位的教學和演習監控應用。

無線視頻監控小范圍應用方案

小范圍無線監控,應用于辦公場所、廠區、倉庫等場所,以胖AP、瘦AP無接入為中心,結合原有有線網絡,實現視頻傳輸。主要場景如:不方便重新布線的建筑;若采用有線監控,則有可能對原有建筑造成破壞,需要挖槽、埋線等,因此不便于采用傳統有線監控。

無線視頻監控大范圍應用方案

針對小范圍監控,由于監控點較少,接入的視頻帶寬相對也較窄,在不強調管理要求情況下,可選擇具有無線接入的大華網絡攝像機及NVR產品,設計一套比較經濟無線視頻監控系統 。

高速公路、森林、偏遠山區、油田、風景區、電力、水利等大范圍、長距離固定點的監控應用中;因受范圍廣、地理位置偏遠、不易布線等因素限制,若采用無線監控覆蓋部署,可比較好的克服有線部署存在的問題,且可降低前期投入成本。所以針對上述類型的監控場景,大華工程師建議采用無線監控,如3G、WLAN、微波等無線技術。

無線視頻監控運營商應用方案

移動、電信、聯通等運營商,提供無線傳輸網絡,有可支持標清傳輸的3G和支持高清傳輸WLAN等無線技術??蓱糜诟黝愋锜o線監控應用的場合,如公交車載監控、出租車監控、地鐵高鐵監控、中小學校園大門監控、商業門店監控等應用領域。經上應用,一般會通過租用運營商網絡或直接租用由運營商建設的監控資源,采用如租金的方式每月支付給運營商一定的租賃費;如現在家庭寬帶的方式。由于目前租賃運營商監控應用處于比較初期的階段,一般價格較為昂貴,而且仍需進行基本城市及城鄉更加全面無線覆蓋 ,如針對校園增加WiFi的小范圍覆蓋點位,針對于大面積范圍可采用3G覆蓋,甚至于3G下代升級技術4G,才可更好提供傳輸所需帶寬。

無限的發展,未來可期

篇4

關鍵字:營林管理;創新意識;創新管理;具體措施

營林管理進行規范性和創新性建設是現代化的發展要求。綽納河自然保護區位于我國東北地區,其森林生態系統在氣候的影響下屬于寒帶與溫帶的過渡環境,其中含有多種珍惜的動植物資源,列為了國家重點保護區。與我國大部分的林業資源相同,綽納河林業自然保護區還具有一些營林管理問題,必須根據實際情況進行創新管理措施的建立,保證林業資源的可持續性建設。

一、管理理念的創新

科學營林是實現林業增產的重要途徑,為開拓現代林業發展的新局面,必須改變過去陳舊的營林管理理念,結合時代需要加以創新。綽納河自然保護區是中國唯一的寒溫帶向溫帶過渡的森林生態系統和森林濕地生態系統,尤其是森林生態系統仍處于原始狀態,成為中國同緯度地區地帶性森林植被的典型代表。綽納河自然保護區以保護國家一級保護野生動物貂熊、國家二級重點保護動物駝鹿及國家一級保護鳥類黑嘴松雞在為主要目標。這三種動物在中國分別種群數量急劇減少,已經處于瀕危狀態,中國貂熊和駝鹿的現狀已引起國際保護組織的密切關注。營林管理是一項長期的系統工程,要想實現可持續發展,首先應樹立新的管理理念。近些年來,上述植物的種植面積不斷擴大,數量自然增加,粗放型管理很容易產生懈怠,或存在急功近利的心理,導致營林生產效率低下。若再出現病蟲害防治不及時、撫育管理方式簡單等情況,預期目標則很難達到。所以相關應意識到,營林不只是純粹的綠化,更不是一味地追求經濟效益,應樹立起新的森林培育理念,以長遠的眼光看問題,將經濟效益和社會生態效益置于同一高度。傳統“重技術,輕管理”的理念也應轉變,實現由粗放型管理到集約型管理的過度,以減少生產中的消耗。

二、管理體制的創新

營林管理需要有關部門負責,互相配合共同努力,其內部管理結構體系就是所謂的管理體制。體制的好壞與營林工作執行程度有著密切聯系,以往多設有林業局、營林科、林業站等部門。內部機構設置過多,管理程序頗為復雜,常導致工作不能及時開展,甚至出現重復現象。加上管理松散,各自職責不明確,效率極其低下,一旦出現事故便互相推卸責任,對營林管理極為不利。新環境下,要改善這一狀況,應實現集約化管理。這就要求必須更新體制,因管理工作較多且需要長期堅持,林業局不可能事事親為,因此要適當放權。營林科則可以考慮分包,從現代企業中借鑒經驗,成立營林公司,采用企業管理方式進行營林管理。營林科則變為監管者,公司應實現統一管理,同時明確劃分各部門職責,確保彼此間的獨立。然后使各項工作進一步規范化,以提高營林管理水平。如前面提到的銀杏、桂樹等,可建立起專門的營林公司,將公司的管理方法及管理理念用于樹木的生長過程中,從播種到采伐,實現全過程責任制管理。栽植撫育階段最為關鍵,派專業人士負責,為樹木提供一個良好的成長環境。若出現重大失誤,可直接追究責任負責人的責任。

三、管理工作方式的創新

營林管理工作并不容易,涉及諸多方面,如前期的資源調查、方案可行性研究,管理中的流程制定、規章制度、防范措施等。需要各個部門積極配合,每一個環節必須徹底落實,將創新意識融入到整個過程中。

1、合理制定管理制度

營林管理工作不能隨性而為,必須有合理的制度加以引導約束,各個階層以及任何部門都要嚴格按照制度開展每一項工作。制定制度就要發揮效用,所以要徹底落實,誰都沒有逾越制度的權利,否則一旦流于形式,營林管理工作很難繼續開展。如營林管理,其過程大致要分為選地、整地、挖穴、選種、播種、栽苗、撫育幾個階段,每個階段又有很多細節,整體都處于相互聯系中。一旦某一環節出現問題,必將影響其他方面。而實現管理制度化,則起到了行動指南的作用,可規范管理者的行為和觀念,使其不能隨意而為,避免出現管理混亂的情況。需注意的是,管理制度一來要人性化,體現出當前時代的特點;二來應根據實際情況的變化而不斷調整。

2、科學制定管理流程

營林管理工作具有很強的系統性,需要按正確的程序一步步開展,以工廠制造產品的方式負責香樟管理,環環相扣,規范各個環節,確保整個管理過程有秩序的進行。如選擇林地前需要通過充分的調研,制定實施方案時要綜合全面信息分析,挖穴要把握適宜的尺寸大小,播種栽苗則要在正確的時間段開展。立地條件不同,樹種也有所差異,應遵循因地制宜的原則,選擇適合香樟生存的環境。移栽定植等工作都有標準要求,但實現過程中并非一成不變,要學會調整。

3、采用信息化管理技術

在營林管理中,由于森林往往在山區中生長,大規模的覆蓋面積,復雜的山石水域地勢,致使森林資源信息搜集工作較難開展,相關管理人員不能夠在第一時間獲得目前森林的發展現狀,出現了盲目的管理實施。及時是在認為勘測與調查中,也不能夠獲得完整的資料信息。因此,必須要借助現代化的信息技術,通過全球定位系統、遠程遙感技術等應用,最林區的資源現狀進行智能化的勘查,了解林區內生物和動物的多樣性分布及生長情況,通過大范圍的實景觀察,對林區資源進行科學的規劃。在綽納河自然保護區的現代化管理技術應用中,已經對貂熊、駝鹿和黑嘴松雞等瀕危物種實施保護,通過對動物的生活習性觀察,統計了物種的數量分布情況,并通過計算機電子歸檔技術,對該地區的動植物信息建立了電子平臺,方便于營林工作的順利實施。

4、采用現代化監控技術

在森林的現代化管理中,要想做好營林工作,除了進行森林培育、經營管理、砍伐制度的實施等,還要對森林火災隱患進行重視,近年來,我國的森林火災得到了進一步的控制,但是還是有部分地區因為管理不得當,造成了嚴重的損失。在森林防火的控制措施中,要運用現代化的監控手段,通過在森林道路空中進行電子眼的安裝,對森林的日常現狀進行監控,確保在危險發生的第一時間采取控制措施,提高森林防火的管理意識和管理水平,提高營林現代化管理的創新途徑。

結語:森林自然資源和森林生態環境的保護一直都是我國的重點項目,在具體的營林工作中,必須要堅持可持續發展的思想路線,運用現代化的管理手段,對林區實施育林、規劃、防火等管理。尤其是當前新環境下,傳統的營林管理方式已不能適應新要求,必須結合時代特點,創新管理理念和工作方式,以達到預期目的。

參考文獻:

[1] 李江.當前營林管理工作方式的創新途徑[J].中國新技術新產品,2014(17).

篇5

[關鍵詞]物聯網技術 小型采集設備 樓宇綜合管理 應用

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0252-0447

引言

隨著科學技術的不斷發展,物聯網技術也得到了快速的提高,物聯網技術是繼互聯網、計算機之后,信息產業的第三次革命,是引領未來經濟增長的一個重要因素,盡管物聯網技術現在還不夠成熟,但它的發展勢如破竹。物聯網技術能夠實現實時采集任何需要監控、連接、互動的樓宇智能化實體和過程,能夠采集其聲、光、電、熱、化學、力學、位置等各種所需要的信息;并通過各類可能接入的網絡,進行物與物、物與人的連接,以實現對物品和過程的智能化感知、管理、控制和識別;在樓宇智能化系統中具有廣泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物聯網技術

物聯網的最初是叫做傳感網,1999年開始出現了物聯網這個概念,2005年得到普及,2009年開始了大發展。物聯網就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網絡,其本質還是一種互聯網。這有兩層含義:第一,物聯網技術的基礎和核心內容仍然是互聯網技術,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術;第二,其用戶端擴展和延伸到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。物聯網被譽為 相繼計算機、互聯網與移動通信網絡之后的有一次信息產業的浪 潮,互聯網只是將計算機連接起來網絡化,而物聯網則是能夠將世界上的一切事物都連接起來形成無奇不有的龐大網絡。物聯網(The Internet of things )的準確定義是:通過射頻識別(rfid) 、紅外感應器、全球定位 系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與 互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、 跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。比如超市收銀臺所用的結賬系統、各種監控系統、還有各大銀行所 提供的刷卡服務和 atm 自動取款服務以及現在被廣泛應用的 gps(global positioning system)全球定位系統等等。

物聯網技術是一種對傳統思維的突破。過去物理設施和網絡設施是分開的,機場、公路、房屋建筑物等等實體的世間萬物是一路,而數據、寬帶等等虛擬的“互聯網”是一路。在“物聯網”時代,就是將“現實的世間萬物” 和 “虛擬的互聯網”整合在一起,成為一個統一的網絡。全球全世界的運轉將會以此為基礎,無論是經濟管理、生產運行、社會管理,乃至個人生活都將運用到物聯網技術。

與其它國家相比,我國的技術研發水平處于世界前列,有著重大的影響力和發展優勢。經過了近十幾年的努力發展,已經初步形成了現在物聯網的體系。物聯網在中國迅速崛起主要由于我國在物聯網方面的幾大優勢。第一,我國早在1999年就啟動了物聯網核心傳感物聯網技術網技術研究,研發水平處于世界前列;第二,在世界傳感網領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;第四,我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經成為世界第二大經濟體,有較為雄厚的經濟實力支持物聯網發展。

物聯網在中國高校的研究,當前的聚焦點在南京郵電大學。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網技術研究和產業發展簽署合作協議,標志中國“物聯網”進入實際建設階段。協議聲明,無錫市將與北京郵電大學合作建設研究院,內容主要圍繞傳感網,涉及光通信、無線通信、計算機控制、多媒體、網絡、軟件、電子、自動化等技術領域,此外,相關的應用技術研究、科研成果轉化和產業化推廣工作也同時納入議程。

為積極參與“感知中國”中心及物聯網建設的科技創新和成果轉化工作,保持、擴大學校在物聯網研究領域的優勢,2009年9月10日,全國高校首家物聯網研究院在南京郵電大學正式成立。在實驗室,一些“物聯網”產品已經初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進物聯網建設的研究:設立物聯網專項科研項目,鼓勵教師積極參與物聯網建設的研究;啟動“智慧南郵”平臺建設,在校園內建設物聯網示范區等。

2、基于物聯網技術的小型采集設備

小型采集設備是采集數據的一種小型設備。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。小型采集設備是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的數據采集系統。

基于物聯網技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網技術、智能服務發現技術、數據融合算法等模塊與一體的復雜設備。

3、樓宇綜合管理系統

近年來國內高層建筑不斷興建,它的特點是高度高、層數多、體量大。面積可達幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物,高高的聳立在地面上,這是它的外觀,而隨之帶來的內部的建筑設備也是大量的。為了提高設備利用率,合理地使用能源,加強對建筑設備狀態的監視等,樓宇綜合管理系統也就應運而生。

樓宇綜合管理系統是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統是對建筑物(群)內設備與建筑環境的全面監控與管理,為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經濟、高效、便捷的工作生活環境,并通過優化設備運行與管理,降低運營費用。樓宇綜合管理系統涉及建筑的電力、照明、空調、通風、給排水、防災、安全防范、車庫管理等設備與系統,是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的系統,它的設計水平和工程建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。

智能樓宇綜合管理系統是以實現各專業子系統之間的信息資源的共享與管理、各子系統的互操作和快速響應與聯動控制,以達到自動化監視與控制的目的。它追求的目標是:信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環境、采用“分散控制、集中管理”的模式,盡可能地減少管理人員和節約能源、能適應環境的變化和工作性質的多樣化及復雜性和應付突發事件的發生。

根據智能建筑的特點和業主對樓宇智能化系統工程的實際功能需求,必須在智能建筑硬件設備的基礎上建立一個具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統。進而才能提高系統管理和維護的自動化水平和協調運行能力,真正實現功能集成、網絡集成和軟件界面集成的設計目標,為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務和管理。

二、物聯網的應用

物聯網與其說是網絡, 不如說是應用。對物聯網的定義、內涵及特征的梳理讓我們認識到, 物聯網是一整套立體的、豐富的、適應性很強的概念體系。在推進物聯網發展的時候, 需要依據不同時期不同的出發點, 規劃一條既符合科技創新規律, 又適應我國工業、信息通信業當前發展水平和一個時期的發展潛力, 并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優勢的發展道路, 以更好地滿足經濟社會發展對物聯網的總體需求。

1 物聯網在智能城市中的應用

國內的一些地方已經開始對物聯網進行了應用性開發, 運用物聯網技術, 上海移動已為多個行業客戶度身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數據顯示,上海移動目前已將超過10 萬個芯片裝載在出租車、公交車上, 形式多樣的物聯網應用在各行各業大顯神通, 確保城市的有序運作。在上海世博會期間,車務通 全面運用于上海公共交通系統, 以最先進的技術保障世博園區周邊大流量交通的順暢;面向物流企業運輸管理的“e物流”,將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化等服務,大大提升物流企業綜合競爭能力。

2 物聯網在能源管理與公共事業中的應用

預計到2020 年, 中國將成為世界上最大的能源消費國。由于電網系統效率低下, 發電和輸電過程中浪費非常嚴重。現在, 我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量, 不管是安裝在室內的計量器還是發電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數據, 透過先進的分析工具產生智能洞察, 再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術的進步使個人和企業可以選擇使用能源的方式和時間, 這就為使用風能和太陽能等利于環保的能源奠定了基礎。對于電力提供商而言, 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質量, 更短的停電恢復時間, 進而實現更高生產率和對電力潛在障礙的防護, 從而更精確地預測需替換的資產設備及支出。智能電表與停電智能管理已經應用。

3 物聯網在交通管理中的應用

交通規劃者已開始努力促成多個系統的集成, 并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區之間整合費用和服務。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,(提高生產效率、降低旅程時間和加速突發事件交通工具的響應速度) ,也可保護環境(如改善空氣質量、降低噪音污染、延長資產生命周期、保護古跡、景點、住宅) 。

4 物聯網在物流業中的應用

物流供應鏈, 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發達國家, 這反映出供應鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例, 中國物流成本占整個GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運輸成本總計超過55%,而存儲成本達30%。法規、基礎設施和運營等三大瓶頸是中國供應鏈低效的深層原因, 這不僅削弱了中國企業的競爭力, 也會妨礙內部貨物流以及國內需求的擴大。智慧的供應鏈將促使物理網絡和數字網絡融合, 將先進的傳感器、軟件及相關知識整合到系統中。智慧的供應鏈的價值在于我們可以從各種數據中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關于產品屬性的信息、產品流程、條件、供應鏈關鍵業績指標等, 以及數據流的速度。智慧的供應鏈可以滿足21世紀的需求, 它可以提高效率(如動態供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產品位置高度可視性) 、降低風險( 例如降低污染和召回事件的發生頻率及其影響、減少產品責任保金、減少偽劣消費產品),也能減少供應鏈的環境保護壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放) 。

5 物聯網在通信行業的應用

通信行業,在“2009年中國國際信息通信展覽會”上,中國移動展出了手機支付,這就是典型的物聯網概念應用。手機支付實際上主要是手機SIM 卡的更換,由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對手機進行更換。

用戶在消費時,只需要將手機從接收器上輕輕一掃,就可以方便進行各種購物,以及獲得詳細的費用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術, 其實就是遠程監控的物聯網應用。比如上海海關都采用中國電信的遠程監控系統, 通過畫面可以對貨物進行通關檢查, 也減少人力。中國聯通日前在上海推出了公交卡手機,通過刷手機可以實現公交車票支付,這些都是典型的應用。

在“物聯網”普及以后,用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數量將大大超過手機的數量。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器,為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。

按照目前對物聯網的需求,在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽, 這將大大推進信息技術元件的生產,同時增加大量的就業機會。

其它如醫療、城市建設、精細農業等也已展開應用。

要建立一個有效的物聯網,有兩個重要因素。一是規模性,只有具備了規模, 才能使物品的智能發揮作用。一個城市有100萬輛汽車,如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統,就不可能形成一個智能交通系統;二是流動性,物品通常都不是靜止的,而是處于運動的狀態,必須保持物品在運動狀態,甚至高速運動狀態下都能隨時實現對話。

物聯網在各個領域的應用現狀和未來的發展狀況表明, 各個行業對于物聯網的需求程度不一, 側重點更是千差萬別?;谀壳拔锫摼W技術的發展狀況, 可以預見, 物聯網正在快速地走進人們的生活, 它的實際應用將分以下三個步驟實現: 實現物體的自我感知功能; 物與物之間相互聯系, 交換信息; 系統通過分析物聯節點的信息, 做出最優化的調整策略, 控制整個系統超優化方向做出改變。

目前物聯網的發展正處起步階段, 仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素, 但目前良好的外部環境, 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯網。

三、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能夠解決的問題

基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能夠解決的問題,是針對樓宇內的各個業務系統的監控對象、運行參數等實現無線數據采集的智能樓宇數據采集。主要有:

一、布線成本高:樓宇內的布線是相當多的,不僅多而且布線也相當復雜,成本就更高了。據統計,一個工程的百分之六十左右的費用將會應用于線路的鋪設上,這對工程建設來講是一筆相當大的費用,線路的鋪設主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等;此外對于樓宇綜合布線中存在的重復布線不但增加不必要的成本,也會降低安全可靠系數。

二、靈活性差:布線是在工程施工初期進行的,然而,一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當初只考慮控制信號傳輸,可能只需要雙絞線就可以了,但是隨著信息數據的不斷增多,雙絞線的傳輸能力已經不能夠滿足大量數據的傳輸,這就需要對樓宇內的線路進行更新,重新布置光纜。

三、標準不統一,由于現在生產智能樓宇設備的廠家越來越多,生產出的產品質量也參次不齊,最終會導致不同廠家的產品無法共用,然而,在具體施工時有的廠家提供的產品很好用,而有的廠家提供的產品又很難滿足用戶的需求,這將增加施工難度。

四、施工周期長,智能樓宇的布線周期長,布線時間需要一直跟蹤樓宇的建設,從施工初期到施工結束;這將會浪費巨大的人力物力,由于長時間的跟蹤布線,容易使得布線出現疏漏和布線錯誤,這會對工程施工帶來影響。

基于物聯網技術的小型采集設備的出現就是要解決以上四個大問題,通過對樓宇內的各個業務系統的監控對象、運行參數等實現無線數據采集,來對樓宇進行綜合管理。因此,基于物聯網技術的小型采集設備將會得到廣發的應用,它也是樓宇綜合管理系統的發展方向。以本項目的技術為基礎,依托移動的無線網絡,可以將應用范圍擴展到多種與人類活動與環境密切相關的領域中,如環境監測、森林防火,施工安全等領域;在獲得可觀的經濟效益的同時,也會帶來巨大的社會效益,所以,基于物聯網技術的小型采集設備在不久的將來會得到普及。

四、樓宇綜合管理系統的發展現狀

隨著上世紀九十年代,智能樓宇的理念進入我國,并逐漸影響著我國的建筑行業,使得樓宇逐漸趨于智能化,到本世紀初,隨著中國各地高樓大廈的涌現,智能樓宇已經得到了人們的普遍認可和廣泛使用;這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統,必須快速的發展。

傳統的基于現場總線的樓宇綜合管理系統存在著成本高、維護難、擴展難等不足。網線通信技術能夠較好地解決上述問題,具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點。因此,基于物聯網技術的小型設備將會得到廣泛的應用,它也是樓宇綜合管理系統的發展方向。

目前,樓宇綜合管理系統的應用主要集中在建筑公共資源上,主要包括供配電、照明、空調、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動抄表等子系統。然而,隨著無線網絡技術應用的不斷深入,安全、便捷、舒適、節能的工作生活環境的內涵不斷豐富,隨著物聯網技術的小型采集設備研究的進一步深入,研究范圍也將進一步擴展,將擴展到環境保護和家庭生活空間。

現階段,我國樓宇綜合管理系統還存在著很多問題,如子系統眾多設備魚龍混雜、接口和通信標準缺失、模擬系統任占主流、缺乏專業的管理系統開發商等。

1、管理子系統眾多設備魚龍混雜:

通常的樓宇自動化包含的子系統包括很多,如綜合布線系統、電力供應與管理系統、照明控制與管理系統、空調系統的檢測與控制系統、給排水系統的檢測與控制系統、停車場管理系統、消防與安防管理系統和物業管理系統等等。對這些系統進行集成、信息采集,并對每個管理系統進行深入的了解,掌握各管理子系統的工作流程。在這些子系統中,每種設備的類型都有可能出自不同的廠家,其產品成熟度,功能接口都無法統一,往往在對接協議的獲取過程中嚴重影響工程商和客戶的協議對接的準確性,這將會導致對接的不完整性。

2、接口與通信標準缺失:

智能樓宇的管理系統標準有很多,且每個子系統都有不少標準,但一般都是功能描述和驗收類的標準,缺少接口類和子系統間的通訊標準。目前,還沒有官方規定的接口標準;因為沒有接口標準,就無法達到統一管理各個子系統的要求,這就嚴重影響智能建筑的總體運行。接口與通信標準的缺少,嚴重影響著樓宇的綜合管理。

3、缺乏專業的管理系統開發商:

樓宇管理涉及的管理子系統比較多,這就對管理系統提出了更高的要求,綜合管理系統需要高度抽象的框架、較強的接入能力和多樣化的展示能力。目前,我國的樓宇綜合管理系統的提供商主要有兩大類:國外的專業管理系統廠家和國內的管理系統廠家,由此可見,我國要加強對小型采集設備的開發,加強對樓宇綜合管理。

隨著樓宇綜合管理系統的發展與物聯網技術的普及,傳統的3A說法將慢慢退去,系統將趨于統一,OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊,到最后將不再有這些區分,系統集成將更加簡便,樓宇綜合管理系統的成本也將進一步下降。

基于物聯網技術的小型采集設備不但要體現方便易用這個特性,更要體現各子系統接口的標準統一。不同的廠商按照統一的接口標準可以自由開發具體功能,例如一個用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統,但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統,然而,這個用戶只需要購買他所看重的那個樓控產品,打開電源,則該產品就能通過采集設備接入到現有的物聯網中,正常執行其功能。

五、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用詳細技術內容

基于物聯網技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網技術、智能服務發現技術、數據融合算法等模塊與一體的復雜設備。該設備不但具備基于物聯網技術的智能樓宇采集系統的先進性,更體現著智能樓宇系統的標準化程度,所以,該設備將成為智能樓宇采集系統中的核心。

本項目將圍繞著物聯網在樓宇系統的特性,并主要針對數據采集、傳輸、加密三個方面:一是數據采集,實現多種樓宇數據到數據采集設備之間的鏈接和傳輸;二是數據傳輸,通過數據采集設備和樓宇管理中心數據服務器發送采集數據;三是數據在傳輸過程中的安全性。

1、數據采集技術

計算機處理的是數字量,而外部的信息大部分是連續變化的物理量,我們就必須把這些物理量轉化成數據量傳輸到計算機中,因為計算機只能識別二進制的數字量。然而,數據采集技術主要就是對這些物理量進行采集并處理成數字量;例如溫度、壓力、速度,要將這些信息送入到計算機中進行處理,就必須先把這些連續的物理量,進行轉化,轉化成數據量,導入到計算機中。計算機是數據采集的核心,完成對整個采集過程的控制、對采集的數據進行處理。

在樓宇通訊中,數據采集技術就顯得尤為重要。;樓宇自控通訊協議符合國家相關行業的通訊標準協議,符合國家通訊標準協議是;樓宇自控通訊的先決條件,這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而,根據樓宇自控系統接口特點,采集設備與前端設備之間采用標準的Modbus、OPC或BacentIP協議,傳輸方式以zigbee或rfid技術為主,根據現場實際情況兩種傳輸方式可以組合使用。

2、數據傳輸技術

數據的傳輸技術,樓宇內網絡硬件資源豐富,幾乎覆蓋到每一棟建筑,可以利用以太網或wifit等方式傳輸數據,可以降低數據傳輸成本,提高數據傳輸的穩定性,因此,數據傳輸以太網為主。部分前端設備受環境限制,選用無線網絡將采集數據上傳到監管平臺數據服務器。

無論采集哪種無線組網方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個優點:

一、成本低:物聯網技術,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式處理器和存儲器,就單個節點而言,硬件成本相對而言是比較低的。采用開放的簡化Zigbee協議棧,工作在2.4GHz免執照的ISN頻段。

二、組網能力強:數據的傳輸技術必須支持樹狀、星狀、網狀等多種組網方式,網絡的布設和展開無需依賴任何預設的網絡設施,節點通過分層協議和分布式算法協調各自的行為,節點開機后就可以快速、自動地組成一個獨立的網絡。

三、對等網絡多冗余、可靠性高:在數據傳輸中,所有節點地位平等,是一個對等式網絡。節點可以隨時加入或高開網路,任何節點的故障不會影響整個網絡的運行,具有很強的抗毀性。

四、多條路由:在數據傳輸過程中,節點通信能力有限,覆蓋范圍只有幾十米到上百米,節點只能與它的鄰居直接通信,如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節點進行通信,則需要通過中間節點進行連接。

3、數據安全性

后端管理系統采用一體化采集技術,為了保證數據在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性,主要會采取以下幾個策略:

一、采集設備在連接至客戶端,需要經過身份驗證過程才可以進行采集設備注冊,網絡傳輸數據包經過高度加密,這樣可以保證傳輸過程中數據不會被第三方所竊取,保證數據在傳輸過程中的安全性。

二、數據中心客戶端以及監管平臺都具有報警的功能,這樣可以對采集設備狀態、采集點數據質量碼進行報警。維護人員可針對報警類型進行有效的分段判斷,從而快速定位故障環節,且可進行遠程故障排查功能。

三、采集設備內置大容量CF卡及存儲數據庫,采集設備與數據中心連接斷開后,可以保存至少一個月內的所有采集數據,從而實現數據中心端的數據完整性。當采集設備與數據中心進行重新連接時,將會主動對斷線期間的數據進行歷史恢復,同時,支持對指定時間段歷史數據人工恢復功能。

物聯網技術的引入,將使樓宇智能化系統發生根本性變化,主要表現有如下幾個方面:

一、由物聯網這個名字就不難得出,物聯網技術使得管控對象的“物”本身更加智能化,“物”的內部被植入智能芯片,使其功能發生巨大的變化,使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息,它會對信息進行簡單的交換,而帶有智能芯片的傳感器可以對信息進行一定的運算處理功能,接收信息,并進行一些簡單的動作,這在機器人身上得到了很好的體現。

二、任何作為“物”的對象都可以作為管控的目標,大多數都以“RFD”作為基本技術支撐,任何物、動植物、人在理論上都可以根據自身的需要,通過植入智能芯片就可以作為物聯網的組成部分之一。

三、充分發揮物聯網開放性的技術特點,傳統的樓宇智能化系統是自成一體的獨立式封閉式的系統,而采用物聯網技術是開放式的,具有無限擴展性和聯通性的特點,將物聯網技術引用到智能樓宇中,這樣在世界上具備互聯網接入條件的任何一個地點,都可以與自己的物聯網進行連接,實現信息交換和控制等功能。

四、使得工程建設更加簡易,物聯網采用互聯網技術與物相連,而互聯網技術已經很成熟,應用最為廣泛的網絡技術,其底層連接方式靈活多樣,然而,各家廠商的不同產品只要遵循共同的標準即可實現互聯互通;最高層的應用也層出不窮,開發人員具備較為成熟的技術,能夠開發出使終端用戶享受便利的應用軟件。

六、主要技術創新點分析

物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用還不夠健全,這就需要相關人員對物聯網技術的小型采集設備進行技術創新,提高物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用率。

一、作為管控對象的采集設備本身更加智能化。采集設備內都被植入智能芯片,當植入智能芯片將會使其功能發生巨大改變,會具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息,并對信息進行簡單的變換,而帶智能芯片的傳感器,能夠對信息進行復雜的計算處理,并自行進行一些處理動作。

二、將服務發現機制運用于智能樓宇系統中,從而使得智能樓宇系統具備了“即插即用功能實現”的接口,在一定程度上統一了智能樓宇設備接入接口,這樣方便了后續功能的擴展。

三、工程建設更加簡易,充分發揮物聯網開放的基本特點,傳統的樓宇智能化系統是自成一體的獨立封閉的系統,然而,物聯網是開放性的,具有無限擴展性和連通性。采用物聯網這一技術,可以在世界上具備互聯網接入條件的任何地點,與自己的物聯網進行相連,及時實現信息交互功能。

七、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能帶來的效益

根據對物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用的實例調查發現,物聯網技術的小型采集設備已在山西移動樓宇監控系統中進行了應用,該設備的主要作用是將實時采集到的樓宇各業務數據傳到監控平臺上,實施對數據的透明監控,管理人員隨時可以監測到自己所需要的數據,同時可以了解所有設備的使用情況及各類報警信息的處理情況,這樣講不在需要對數據進行繁瑣的統計。

(一)、經濟效益:在未來幾年,物聯網技術將得到廣泛的應用,物聯網規模將在整個產業突破一萬億人民幣,而智能樓宇領域至少占據百分之二十。山西移動公司今年6月份之前已經投入300萬元人民幣,用于本項目的開發以及市場開拓;并計劃在未來3年時間收回全部投資并取得較好的經濟效益。

(二)物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中應用的社會效益越來越明顯,本項目涉及到的學科比較多,能夠帶動多種行業的發展,尤其是計算機、自動化、工程管理等專業,這樣必然會增加我國的就業率,以緩解就業問題,保證社會的和諧穩定;本項目還可以擴展到多個行業,可以提高我國現代化的建設,能夠減少事故的發生率,保證人身安全。

(三)從能源角度來看,本項目所用原料與設備均符合國家環境要求,廢棄物的處理按國家統一標準執行。本著建立持續、高效、循環采用新工藝、新技術,盡量減少進入開發及今后應用過程中的物質與能量流量,從而減少廢棄物的產生和排放。對于成本的核算,引入電算化和內部網等電子網絡工具。

(四)從環境角度來看,本項目在開發和管理中始終積極貫徹“保護環境、協調發展、遵守紀律、循環經濟、污染預防、人類健康、綠色家園”的環境方針,積極進行環境保護。本項目的后期應用可能擴展到環境監測、森林防火、施工安全等多種與人類環境密切相關的領域中,一方面可以向人類反映出環境的改變,另一方面也可以為人類提供優化環境的依據,物聯網技術將在環境方面得到廣泛的應用。

結束語

隨著時代的發展,物聯網技術將會得到廣泛的應用,雖然目前物聯網技術還不夠十分成熟,仍處于摸索的階段,但隨著計算機技術和互聯網技術的迅速發展,在智能樓宇系統中采用物聯網技術將是未來樓宇建設的發展趨勢;物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用將得到廣泛的使用和完善。基于物聯網技術的智能樓宇系統,其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯網技術在國家的大力推動下發展迅速,而且在各行各業得到了應用。智能樓宇在近些年來得以較快發展。物聯網技術與智能樓宇的結合,必定將加快智能樓宇的發展,同時也推動物聯網技術本身的進步。

參考文獻

[1] 馬一丁.透過應用看物聯網發展前景[J].中國電子商情(基礎電子),2010(Z1).

篇6

[關鍵詞] 地圖制圖 地理信息 空間數據庫 可視化 數據挖掘 網格

地圖制圖學與地理信息工程是研究利用圖形科學、抽象概括地反映自然地理和社會經濟各種要素和現象的空間分布、相互聯系、空間關系及其動態變化,并對空間地理環境信息進行獲取、智能抽象、存儲、管理、分析、處理和可視化,建立相應的空間信息系統,以圖形和影像方式傳輸空間地理環境信息的科學。

隨著計算機、遙感技術的發展以及多學科理論的相互滲透,以地理空間信息數據庫、計算機地圖制圖、地理信息系統和計算機網絡技術為主體的數字化地圖制圖,已經取代了傳統手工地圖制圖,并正向以地理空間信息綜合服務為核心的信息化地圖制圖與地理信息系統轉變,地理空間信息獲取的天、空、地一體化、信息處理的智能化、信息服務的網絡化正在成為信息時代地圖制圖學與地理信息工程學科的新特征。當前,我省地圖制圖與地理信息系統工程的技術與應用發展與全國先進省份相比,還存在一定的差距。因此,進一步總結我省地圖制圖學與地理信息工程學科的發展狀況,分析所面臨的挑戰和機遇,明確今后一段時期的發展方向,是十分必要的。

1 地圖制圖學與地理信息工程學科取得的進展

地圖制圖學與地理信息工程學科有其特殊的社會任務和科學任務。它的社會任務是:從社會需求出發,設計和制作不同種類的地圖,建立各類空間數據庫和專題地理信息系統,為資源調查與開發、工程建設與規劃、環境監測與災害治理、宏觀管理與社會應用等服務。它的科學任務是:為完成其它任務提供一系列理論、方法和技術支持,如地圖空間認知理論、地圖自動綜合理論和方法、空間數據不確定性理論和數據質量控制技術、空間數據分析、數據挖掘與知識發現方法、空間信息可視化與虛擬現實技術、基于網格的地理空間信息管理與服務技術等。近年來,我省地圖制圖學與地理信息工程學科取得了一些重要進展。

1.1 地圖制圖生產進一步實現了由手工模擬地圖制圖向現代計算機數字制圖的轉變

“十五”期間,我省地圖制圖生產基本實現了由傳統的手工地圖制圖技術向現代計算機數字制圖技術的跨越式發展,地圖制圖與出版的數字化與一體化已成為我省地圖制圖生產的基本技術手段,基本改變了地圖制圖技術的落后狀況,提高了成圖速度,縮短了成圖周期,適應了經濟建設和社會發展的需求。目前,常見的地圖制圖數據模型有兩種:面向計算機地圖制圖的數據模型和面向GIS的建庫數據模型。前者以滿足地圖制圖規范與圖式要求為核心,強調要素的符號化,以制圖效率與質量作為評價標準,適合于地圖制圖;后者以地理空間對象(包含圖形信息、高程信息和空間關系信息)的表達為核心,不強調物理特征的符號化表達,以檢索查詢和空間分析效率作為評價標準,適合于計算機識別、空間分析和計算(簡燦良,2008)。有的專家提出一種同時面向地圖制圖和GIS的數據模型,將矢量地理信息與符號化地圖圖形數據進行有機融合,在統一平臺上一次性地完成地理信息的生產和更新、地圖制作及圖形信息再現。

1.2 初步構建了我省基礎空間數據庫,空間數據索引技術研究進一步深入

繼建立我省l:25萬、1:5萬數字線劃圖(DLG)數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫等之后,又建成了我省1:1萬數字線劃圖(DLG)數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫( 葉榮青,2007 )。各設區市l:2000、1:1000、1:500基礎地理信息數據庫也在建設之中,基本建立了福建省地理空間基礎框架,為我省區域經濟規劃、防災減災、科學管理和重大工程建設提供了及時可靠的基礎地理空間信息保障。但海量空間數據的組織與快速檢索仍是空間數據庫領域的一個重要問題。一種大數據量森林場景組織及其實時繪制方法(李建微、陳崇成等,2007),針對森林場景建模的復雜性和大數據量等特點,并在對比分析各種場景組織算法的基礎上,闡述了采用八叉數結構(Octree)來組織森林場景的流程,提出了層次包圍盒+線性邊緣檢測的預裁剪算法,并將該算法應用于大數據量森林場景的實時繪制;通過實驗結果進行分析,得出了八叉樹結構對場景不同劃分深度對繪制效率影響的規律,對大數據量的組織管理,進行有益探索。

1.3 省、市地圖集的編纂出版水平有了新的提高

20世紀70年代以前,由于受制圖技術手段、印刷工藝的制約,地圖產品多數為手工繪制或單色機器印刷的單張圖,地圖表現形式單調,內容簡單。地圖集(冊)的編制出版工作也受技術制約,發展緩慢。1962年,我省編制出版了第一本《福建省地圖集》,直到1989年才編制出版第二本《福建省海岸帶與海涂資源綜合調查地圖集》。1995年之前,編制出版全國范圍的地圖冊一本,全省范圍的地圖冊兩本。上述圖集(冊)均為手工繪制,地圖符號、線劃較為粗糙,色彩表現力不強,內容詳盡程度也受到一定影響。90年代后期,計算機技術的快速發展和四色印刷技術的應用,地圖集(冊)的編制和出版也有了新的提高。相繼編制出版了《福建省農業地圖集》(1995)、《福建省海島資源綜合調查地圖集》(1997)、《福建省自然地圖集》(1998)、《福建省普通地圖集》(1999)、《福建省歷史地圖集》(2004)、《福建省文物地圖集》(2007)、《福建省行政區劃地圖集》(2007)、《中國精品地圖冊》(2007)、《中國高速公路營運里程及城鄉公路網地圖集》(2007)、《中國城市間快速行車指南地圖集》(2007)、《福建省情地圖集》(2008),編制出版了全國性、區域性和?。ㄊ小⒖h)地圖冊幾十種。此外,還與臺灣大輿出版社聯合編制出版了《臺灣省地圖冊》。同時,還編制出版了福州、廈門、泉州市多媒體電子地圖。地圖集(冊)的編制呈現多方位、多品種、形式多樣、內容豐富、信息量大的發展態勢,其應用已涉及到各行各業,在國民經濟建設、社會發展、政府輔助決策中發揮了重要作用。

1.4 電子地圖和地理信息系統技術緊跟國內先進水平,地理信息服務形式更加多樣化

隨著地理信息系統技術、計算機地圖制圖技術和空間數據庫技術的發展,各種專業應用GIS中的電子地圖、多媒體電子地圖(地圖集)、網絡電子地圖、導航電子地圖等多種地圖可視化系統應運而生。例如,福建省地圖出版社編制出版的《福州市電子地圖》(2001)、《泉州市多媒體電子地圖》(2003)、《福建省城市三維電子地圖》(2007);福建省基礎地理信息中心研制的《福建省三維電子地圖》(2007);福州市勘測院編制《福州之窗電子地圖》(2004)等。與此同時,用戶范圍也更加大眾化。

近年來,我省地理信息系統技術快速發展,緊跟國內先進水平。福州大學參與研究的國家863 計劃“面向網絡海量空間數據處理的大型GIS 開發”項目立足技術創新,在解決面向空間實體及其關系的數據組織、高效海量空間數據的存儲與索引、分布式計算等關鍵技術問題的基礎上,開發了具有我國自主知識產權的、可支持國家級空間基礎設施建設的大型地理信息系統(GIS)基礎軟件平臺??臻g數據庫服務器和空間應用服務器可以在Unix/Linux 大型服務器上運行,具有TB 級空間數據處理能力、安全級別達到B2 級,可以支持局域、廣域網絡環境下空間數據的分布式計算,可供國家級空間數據處理與交換中心以及大型GIS 應用工程使用。此外,福州大學還在國內率先成功研究開發了基于XML Web Services技術、SOA體系架構和SaaS運行模式的城市空間信息網絡服務平臺,通過對地理信息內容和GIS 功能的集中管理,并為應用開發人員提供基于Web Services 的二次開發接口,實現與各種Web 應用的快速集成,從而為地理空間信息的應用提供了基于GIS信息與應用的公共服務平臺,為我國“數字城市”、政府和企業信息化建設提供了一種經濟適用的地理空間信息應用解決方案。地理信息系統研究結合福建省情,立足解決區域發展的實際問題,在不同行業得到廣泛應用。

3S 綜合應用與服務體系。福州大學通過開展二期國家863課題研究,以多時相、多類型的衛星遙感數據(包括微波雷達遙感數據和光學遙感數據)為信息源,以國產地理信息系統軟件為分析和管理工具,以全球定位系統為空間定位手段,以寬帶網絡技術為信息傳輸,開展面向福建省國土資源、農業、海洋環境和林業動態監測、數據更新、信息管理和共享服務應用示范系統的研究和開發;開發了省級、行業級和縣市級等不同空間尺度和主題層次的業務運行示范系統,實現業務運行的面向用戶的數據交換、互操作和應用服務。建立了“省―地(市)―縣”三級國土資源環境和林業專題應用示范系統;開發區域海洋區劃和省級海洋監測集成與服務系統;開展網絡和通信技術在“3S”應用系統中的集成,面向林業監測應用的多源遙感數據融合算法、面向林業或海洋應用的數據挖掘、空間信息的表達、網絡共享與服務等關鍵技術的研究。如福建省林業信息共享服務平臺中的信息共享方案設計(梁娟珠、涂平,2006),以“數字林業”建設為背景,針對信息共享服務平臺建設中的信息共享體系結構、數據庫共享方案、數據交換體系三個主要方面提出福建省林業信息共享方案,并對信息安全問題進行了論述?;谑。厥校h信息共享平臺的大型3S 綜合應用與服務體系,其成果先后獲得福建省科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。

省級政務信息共享平臺。福州大學通過國家863課題開展省級政務信息共享平臺開發與應用研究。建立 “?。兀ㄊ校h”政務信息寬帶網絡之上的信息共享服務樞紐。實現了分布式政務信息的訪問、查詢、轉換、下載、交換和集成,并提供用戶管理、安全管理、數據目錄管理、異構數據共享和交換、協同辦公服務、分布式異構數據庫的集成與應用等綜合服務功能。面向電子政務的地理信息服務研究,根據電子政務建設對地理信息服務的實際需求,提出了地理信息服務體系和面向電子政務的地理信息服務層次結構模型,提出了“體、層、條、塊”的地理信息服務體系分類方法,并用“塔、層、面、塊”的塔型結構予以表達。探索和基本解決了面向電子政務的地理信息服務體系建設中的地理信息交互式可視化表達等五項關鍵技術。如數字區域應用基礎設施研究(吳升、王欽敏等,2006),針對當前數字區域工程建設普遍存在的一些問題,提出“數字區域”應用基礎設施的概念,對其研究背景、參考模型和面向信息共享的公共應用服務平臺進行了論述。數字區域應用基礎設施是在區域網絡基礎設施和數據基礎設施上層的基礎設施,它為電子政務、電子商務、數字城市等各種數字區域信息化應用工程提供基礎性的應用服務支撐。由專業信息服務機構、管理辦法、標準規范、關鍵技術和公共應用服務平臺構成。信息服務機構是數字區域應用基礎設施的主體,是有效聯系信息需求方和信息擁有方的橋梁;公共應用服務平臺是數字區域應用基礎設施的核心,為區域信息共享和交換提供了統一的構架和解決方案。其中,元數據管理和目錄服務平臺為信息的和查詢提供了“一站式”入口;信息共享與協作服務平臺實現分布式數據庫的信息共享和交換;地理空間信息網絡服務平臺實現對地理空間信息的集中式共享。最后,總結了“數字福建”應用基礎設施建設的成果,對“十一五”“數字福建”工程的需求和發展作了展望。面向電子政務的地理信息系統研究(盧毅敏、汪小欽等,2006),主要針對電子政務GIS中基于Web的地圖技術、空間元數據技術、空間信息協同組織技術、空間信息可視化表達技術、地理編碼技術等關鍵技術進行了具體的討論與應用。

1.5 地圖自動制圖綜合研究取得了實質性進展

人在制圖綜合過程中的思維方式主要表現為抽象思維、視覺思維。計算機能在多大程度上模擬人在制圖綜合過程中的思維方式,認知科學采用功能模擬的方法來研究人腦思維規律,通過計算機按照模擬模型來模擬人腦的思維過程。其模擬結果的正確程度完全取決于模擬模型和輸入數據是否客觀、正確反映了人腦思維系統。當前計算機模擬包括制圖綜合過程中基于聯系的歸納推理、基于過程的形式推理和基于規則的演繹推理;而對于制圖綜合過程中的視覺思維,計算機模擬起來就困難了。同時,用計算機模擬制圖綜合過程中人腦的思維方式,求解制圖綜合的問題,無論是數據處理還是知識處理,都必須具備問題形式化、可計算性、合理的復雜度等三個前提條件,這都是難度很大的問題。國內很多學者在解決自動綜合的許多難題方面做了大量的工作,包括基于知識的自動綜合處理模型、基于遺傳算法的自動綜合處理模型、基于ABTM的自動綜合處理模型、基于彈性力學原理的自動綜合關系處理模型、基于數學形態學和神經網絡的自動綜合處理模型等等。特別是提出了自動綜合鏈及其自動生成的理論和方法,以及據此建立的自動綜合過程控制模型,為電子計算機按照模擬模型來模擬人在制圖綜合過程中的思維方式創造了十分有利的條件。福州市勘測院研制1:500到1:2000城市大比例尺地圖縮編系統,系統基于Visual Studio .Net開發平臺、FME2004數據轉換平臺,綜合應用C#、、FMEObjects、MDL、數據庫、XML等計算機技術,采用MVC設計模式設計的、面向對象的組件式技術進行開發。實現要素合并、要素化簡、要素抽稀、要素移位以及縮編知識庫維護等。

1.6 空間數據不確定性研究進一步深化

空間數據的不確定性主要探討和研究空間數據誤差和不確定性,及其誤差傳播和控制的方法。不同空間分辨率DEM提取坡度不確定性研究(陳楠、湯國安等,2006)運用信息論與統計學一些指標及比較分析的方法,以1:1萬DEM為研究對象。定性地分析了在黃土丘陵溝壑區DEM空間分辨率對所提取的坡度信息的不確定性影響,并建立了定量的計算公式。黃土高原丘坡信息DEM提取算法的應用(陳楠、王欽敏等,2006),選擇代表黃土高原地貌類型(丘陵溝壑區、梁峁區、高原丘陵過渡區)的75個樣區(每個樣區約4 km2),以1:1萬水平分辨率為5m的DEM為研究對象,研究不同算法對提取地面坡度精度的影響,提出了對坡度和坡向精度進行評價的指標,并獲得了以上指標與分辨率的函數關系,所得函數關系可為實際工作部門選取適宜的DEM分辨率提供依據。

1.7 虛擬現實技術向通用化和實用化發展

空間信息可視化與虛擬現實技術過去主要集中在虛擬地理環境的基礎理論及相關學科應用技術的引進和研究。福州大學2002年以來選擇大場景、高復雜度、強交互的虛擬森林環境為研究對象,提出了基于虛擬現實、空間信息技術、圖形學等原理的分布式虛擬森林景觀的構建原理,并在國際上首次按單樹建模―林分場景―森林景觀等三級尺度實現的技術體系。該研究小組已成為國內進行系統地、持續開展虛擬森林環境的3個研究小組之一。主要完成的成果包括:(1)基于OpenGL開發了一個參數化單樹建模工具,并在其它應用項目得到推廣應用;(2)開發成功面向森林經營管理需要的虛擬森林環境。該平臺實現2維GIS與3維仿真功能的緊密結合;(3)基于HLA的開發分布式協同森林滅火仿真原型系統。(4)基于本體技術開展了面向滅火決策的領域本體知識庫系統的研究與原型系統開發;(5)開展了基于L-system的南方果樹-芒果、龍眼的建模,實現了果樹在年周期和生命周期內的生理生態生長發育過程3D表達;(6)初步探索了顧及光合作用的果樹生長的數學建模、三維建模,展示了在不同環境因子和經營參數控制下龍眼的生長變化過程。林開輝,陳崇成等(2006)針對虛擬森林滅火仿真需要多種不同要素同時參與滅火仿真的功能需求,提出了一種基于HLA 的可擴展的分布式森林滅火仿真體系結構。可用于地理多維信息的綜合管理、協同規劃、設計與決策等,可為數字省、數字城市、數字行業建設提供方法和技術支撐。虛擬現實技術中場景的建模和控制一直是人們關注的焦點,江輝仙、林廣發等(2006)應用虛擬現實地理信息系統(VRGIS)技術建立庫區三維仿真系統,結合影響水土流失的各種因素,利用GIS對空間數據處理和分析的特殊功能,實現水土流失監測預報系統數據與圖形的有機結合,提高水土流失監測預報的準確性。系統具有三維性、交互性、多媒體集成性和境界逼真性。省基礎地理信息中心基于三維地理信息系統軟件開發福建省三維基礎地理信息平臺(政務網),實現三維地理信息的查詢、瀏覽,政務信息的查詢、瀏覽,專題地理信息的加載及地名地址信息的上傳、標注等功能;開發了基于三維基礎地理信息的地震救災、地質災害、森林防火、核電規劃、交通規劃、城市三維、旅游三維、治安管理等專題三維地理信息系統。

1.8 空間數據挖掘和知識發現研究越來越受重視

面向地學和資源環境等領域應用的空間數據挖掘,除了能提取地理實體幾何特征知識外,還能發現空間分布、空間關聯、空間層次、空間演變等知識。福州大學面向資源與環境問題,以多源、異構的海洋、林業、國土等行業環境監測數據(如各類監測臺站、衛星遙感等平臺的監測數據)為對象,開展多尺度空間數據的可視化挖掘提供理論框架、技術方法和原型系統研究,在空間離群點的識別與分析、空間關聯規則提取、高維空間數據聚類、高分辨率光學遙感數據聚類等空間數據挖掘算法以及在空間數據挖掘的原始數據、挖掘結果的可視化表達以及挖掘過程的可視化交互探索方法等方向取得進展,推動了地區空間數據深度挖掘的研究與應用水平,空間數據挖掘和知識發現取得了顯著進展。(1)基于時空統計的方法,如鐘春棋、曾從盛(2007),基于RS與GIS的福州市景觀格局動態演化研究,在RS與GIS技術支持下,利用1986年、1993年和2000年3期TM遙感影像,選取反應景觀空間結構和景觀異質性的指數,分析了福州市區景觀格局及動態變化的特征。(2)基于空間關聯規則的方法,主要指空間對象之間的空間和非空間關系,如廈門市濕地時空演化的遙感動態分析(李春華、沙晉明,2007):以廈門市近20年來多時相遙感數據為數據源,采用RS和GIS技術提取濕地動態變化信息;綜合運用多項式回歸、馬爾可夫模型、虛擬地理環境技術對廈門市濕地時空演化趨勢進行模擬分析和定量預測研究,建立廈門市濕地動態變化系列圖譜。邱炳文, 王欽敏等(2007)采用Moran's I系數的自相關圖來表示土地利用及其影響因子的空間自相關性特征,并且在此基礎上建立了土地利用與影響因子的空間自回歸方程。(3)基于求解問題不確定性的方法,包括粗集理論(Rough Set Theory)和云理論(Cloudy Theory);(4)基于可視化的方法,如土地利用與土地覆蓋變化信息的圖譜研究(余明、李慧珍,2007),應用RS和GIS復合技術提取土地利用信息圖譜,從現狀結構、發展變化(凈變化與相互轉化)等方面進行土地利用信息定性和定量的分析,并建立了實驗區土地利用演變過程和空間擴展圖譜,其研究和建立的土地利用斑塊形態與擴展圖譜,在一定程度上反映了地學信息圖譜的“形-數-理結合”和“系列化”、“譜系化”、“模型數值化”的特征。(5)基于人工智能的方法,如陳楠、王欽敏等(2006)基于BP神經網絡自動提取溝谷研究,提出了將提取溝谷的過程轉化為根據地形因子綜合判定地貌類型的過程的思想。應用BP神經網絡分析了6種地形因子與溝谷地形的相互關聯關系。

1.9 地理信息網格與知識網格創新研究出現良好開端

知識網格是網格發展最新階段或表現形式,它是在人工智能和知識管理的基礎上形成的網格,是集計算網格和信息(數據)網格、知識發現平臺、決策支持系統為一體的智能網格。福州大學將時空數據挖掘、空間決策支持系統、信息可視化和人-機交互等技術引入網格計算環境,基于主流網格中間件Globus成功開發地理知識網格平臺(GeoKS-Grid),形成數據資源管理中心、資源監控中心、任務管理中心、數據挖掘與決策服務中心、網格平臺管理中心等主要模塊,并在系統上部署了一系列網格服務,如基于MST的空間離群挖掘服務(以福建沿海土壤地球化學異常分析為例)、基于本體知識推理的土壤適宜性評價服務(以福建沿海地區熱帶水果種植應用為例)、空間關聯規則挖掘服務(以漳浦縣林種與影響因子關聯分析為例)、城市空氣高架點源污染模擬服務(以廈門市SO2為例)、城市短期電力負荷預測服務(以廈門市為例)、海上化學品泄露污染擴散模擬服務(以福建湄洲灣易溶液化品為例)。該平臺擁有地理知識發現和輔助時空決策分析的功能,促進網絡地理信息共享與服務從單純的信息交換和互操作、集成處理上升到時空數據挖掘服務、決策服務的深層次轉變,為地理知識服務網格平臺成為一個可視化、交互式、智能型的地學問題協同式求解環境奠定基礎。

1.10 地圖制圖學與地理信息工程理論研究

地圖制圖學與地理信息工程學科中除了地圖投影、地圖綜合和地圖符號等傳統理論外,又增加了地圖空間認知理論、地理信息傳輸理論、地圖視覺感受理論、地圖模型理論、地理空間信息語言學理論、地學信息圖譜理論、空間數據的不確定性理論等,地圖制圖學與地理信息工程科學的理論體系正在逐步形成。許多現代數學方法都在地圖制圖學與地理信息工程科學技術中找到了自己的切入點,特別是現代數學方法在地圖自動綜合和空間數據不確定性研究中的應用。我省在這一方面取得一定的進展。

福建師大地理科學學院和福州大學空間信息工程研究中心致力于空間數據挖掘與信息共享的理論、方法與技術的研究與應用示范研究。師大地理科學院作為主要成員參編的《地圖學基礎》由高等教育出版社出版,該書被全國高校選作教材,并獲全國普通高等院校優秀教材二等獎;《地圖學原理》由科學出版社出版(2004年);《地圖學》課程被評為福建省優秀課程;《地圖學的改革與建設》經國內專家鑒定為國內先進水平,獲福建師大優秀教學成果一等獎。《地球信息科學導論》由科學出版社出版(2007年),作為地圖學與地理信息系統專業博士與碩士研究生教材。福大空間信息工程研究中心近幾年從事數字區域的理論、技術與應用,地理信息的建模理論與分析技術,空間數據挖掘的理論與方法,數據傳輸與信息安全技術等應用研究。《人口經濟學中的GIS與定量分析方法》(王欽敏等)運用GIS 理論、方法分析人口空間分布與相關自然和經濟因子間的定量關系。建立了人口空間分布與經濟發展之間關系的微分方程組模型,運用穩定性理論揭示兩者之間的非線性動力學機制。對人口空間遷移變化與經濟發展之間的關系建立數學模型,為人口空間遷移預測及政府決策提供參考。

以上所述地圖制圖學與地理信息工程學科取得的進展基本反映了近年來本學科發展的面貌。

2 地圖制圖學與地理信息工程學科的發展趨勢和任務

通過總結地圖制圖學與地理信息工程學科技術取得的進步、存在的問題和差距,進一步分析空間信息科學技術的發展及面臨的機遇和挑戰。

2.1 以空間認知為核心的地圖制圖學與地理信息工程學科理論體系將進一步深化

空間認知理論是地圖制圖學與地理信息工程學科的認識論和方法論基礎。在空間認知理論的指導下,地圖投影、制圖綜合、地圖符號等傳統地圖制圖學的基本理論將在新的條件下進一步深化;地理信息傳輸、地圖視覺感受、地圖模型、地理空間信息語言、地學信息圖譜、空間數據與空間分析的不確定性等地圖制圖學與地理信息工程學科的新理論在整個理論體系中的地位和作用、相互聯系、內容的深層次研究將取得進展。目前,在地圖空間認知研究方面,理論體系尚不完善,空間認知過程研究不夠深入。現有的GIS 數據模型缺乏跟蹤現實世界實體變化的能力,因為它只保存實體的現勢數據,隨著地理信息系統在行業應用的普及和深入,人們開始認識到地理信息系統應該具有描述現實世界中各種時空變化的能力,既可以分析其過去,又可以預測其未來(發展趨勢)。這種想法導致了時空地理信息系統和時空數據模型概念的提出。今后要重點研究:(1)空間認知理論體系框架;(2)空間認知過程、實驗方法與技術;(3)地圖可視化系統中的“人―地圖”關系及表示方法。

地學信息圖譜研究不僅局限于表現,更是一種分析方法。地學信息圖譜是圖形、方法和認知三者的綜合與統一。地學信息圖譜的研究起步工作主要有三方面:區域地理單元及其等級體系;地理單元的遙感影像特征分析;地學信息的表達方法。

2.2 地圖自動制圖綜合及其過程控制的智能化將取得進展并得到應用

在基于大比例尺地圖數據庫生產小比例尺地圖、多比例尺地圖數據庫的自動派生及一體化更新和 GIS中多尺度空間數據顯示等環境下,基于保質設計的空間數據的自動綜合及其過程控制的智能化研究都是必要的。目前的研究離實際應用還有很大的差距:一是自動綜合模型、算法還不具普適性;二是自動綜合結果還有不盡人意。今后研究的重點問題主要包括:(1)幾何信息的尺度依賴與空間認知理論的聯系;(2)多尺度空間數據庫的數據模型與數據結構;(3)網絡環境下的空間數據多尺度表達與在線式自動綜合理論與方法;(4)智能技術支持下的地圖自動綜合決策分析與自適應操作;(5)自動綜合的智能化、過程控制與質量評價;(6)三維城市模型的自動綜合;(7)地圖自動綜合的人機協同機制。

2.3 地理空間信息數據庫多源、多尺度數據一體化及面向對象發展

我省基本實現多源、多尺度矢量數據、影像數據和高程模型數據一體化管理。需進一步研究:(1)矢量數據、影像數據與數字高程模型數據融合的理論和方法;(2)海量數據高效快速索引技術;(3)基于圖形、影像與數字高程模型數據一體化的完全面向對象的方法;(4)基于矢量、影像與高程模型數據融合的地學空間分析理論與方法;(5)基于矢量、影像與數字高程模型數據融合的三維可視化理論與技術。

2.4 空間信息可視化與虛擬現實技術向與GlS集成的一體化和實用化方向發展

空間信息可視化及在此基礎上發展起來的地形仿真和地理環境虛擬現實技術,為人類的地理環境感知提供一種新的、更強大的工具。近些年來,出現不少利用現有的圖形圖像軟件與動畫軟件制作的地學信息可視化產品,如應用3DS制作動畫,完成預定路線的地景觀察;運用OpenGL在微機或工作站上實現實時交互的、可立體觀察的虛擬地形仿真;運用Performer及MultiGen(三維建模軟件)在SGI工作站上完成地景建模與實時顯示;運用VRML(虛擬現實建模語言)在網絡上傳播虛擬地景信息等??臻g信息可視化與地理環境虛擬現實技術作為地圖學新的生長點,對于拓寬地圖學的研究領域和促進地理信息系統理論與技術的進步將產生重要作用。但是,從地理信息系統和空間信息可視化與虛擬現實的關系來看,地理信息系統具有強大的海量空間數據存儲、管理、處理和分析功能,空間信息可視化與虛擬現實具有多維動態可視化和實時交互式操作的效果,兩者優勢互補,集成與一體化是一個必然的趨勢。需重點研究:(1)地理信息系統(GIS)與虛擬現實(VR)集成;(2)空間數據多尺度可視化表達的自適應地圖符號系統;(3)面向時空模擬與仿真的演化模型;(4)空間信息可視化人機自適應界面;(5)多維動態空間數據模型及其表達體系;(6)基于空間信息可視化的協同工作與決策支持。

2.5 空間數據挖掘和知識發現的研究正在興起,并向智能化發展

空間數據挖掘和知識發現是空間分析的拓展、延伸和深化,需重點研究:(1)空間數據挖掘與知識發現的理論體系;(2)空間數據挖掘與知識發現方法(基于時空間統計分析、基于空間關聯規則、基于求解問題不確定性、基于可視化、基于人工智能等);(3)面向決策支持主題的分布式空間數據提取、預處理、變換、挖掘、模式解釋/知識評估;(4)數據挖掘數據、算法、可視化的有機結合(形、數、理的統一)。

2.6 GIS運行實現跨平臺、互操作、資源共享和協同

地理信息系統(GIS)就其運行方式而言,經歷了由單機向網絡發展的過程,網絡地理信息系統(Web GIS)正逐步成為主流產品。目前的Web GIS還存在著數據和功能相對綁定、處理功能相對簡單、系統之間缺乏良好的互操作性等許多問題,還不能實現真正意義上的跨平臺、互操作、資源共享和協同工作。重點研究:(1)基于信息網格的新一代地理信息系統,即網格地理信息系統體系結構和總體方案;(2)基于信息網格的地理空間信息管理與服務標準和規范;(3)Grid與Agent集成模型;(4)地理空間信息服務與Grid集成模型;(5)基于網格的空間數據訪問與集成。

基于網絡服務的GIS 應用軟件平臺研究與開發是要研究、開發基于網絡服務的GIS 應用軟件平臺,實現分布式多源異構地理信息的互操作和綜合利用。通過對地理信息內容和GIS 功能的集中管理,并為應用開發人員提供基于Web Services 的二次開發接口,實現與各種Web 應用的快速集成。主要技術特點表現在:為用戶尋找地理信息服務提供統一的入口和中介;提供基于GML 和Web Services 的地理內容和功能服務;自主開發、開放、跨平臺、可擴展。

基于GML 的網絡地理信息系統研究?;贕ML 的網絡GIS,是指GIS 中的所有數據都是表現為GML 文檔,這與傳統的GIS 不同。由于管理的數據對象發生了變化,傳統的GIS 技術不能直接用于GML 數據的管理,因此必須研究基于GML 數據的管理技術,同時作為一個完整的網絡GIS,地圖信息可視化是必不可少的一部分,因此必須對基于GML的空間數據可視化進行研究。研究的具體內容包括:基于GML 的空間數據管理技術;基于GML 的多源異構空間數據集成和轉換;GML 數據的Web 可視化研究;基于GML 的網絡GIS 原型系統。

2.7 空間數據不確定性由理論研究向空間數據質量評價與控制的實用化發展

由于現實世界的復雜性和模糊性以及人類表達能力的局限性,空間數據不可避免地表現出某種不確定性,研究空間數據采集、處理、分析和應用過程中的不確定性理論,直接關系到空間數據生產和應用過程中的質量控制、GIS空間分析的可靠性和數字地圖產品應用的可靠性。其重點研究:(1)空間數據不確定性與數據質量的內容及評價指標體系;(2)空間數據不確定性理論及其可視化方法;(3)屬性數據不確定性理論與方法;(4)數字高程模型(DEM)數據的不確定性理論與方法;(5)空間數據不確定性關系模型和空間分析的不確定性;(6)多尺度空間數據融合的不確定性;(7)空間數據基于不確定性的數據質量評估與控制模型。

2.8 嵌入式地理信息系統將向更廣泛的應用領域滲透

地理信息系統(GIS)的應用領域和應用模式與計算機技術的發展密切相關,早期開發的GIS是基于工作站和桌面PC機的,這類計算機計算能力強、存儲容量大,能滿足GIS對計算機的性能要求。隨著嵌入式硬件技術(如嵌入式處理器、存儲器)和軟件技術(如編譯器、圖像壓縮算法、集成開發環境)的快速發展,GIS技術逐漸應用于嵌入式系統中,構成嵌入式地理信息系統。嵌入GIS由于其具有功耗低、資源消耗少、可靠性高、響應速度快、體積小和重量輕等優點,廣泛應用于基于位置的服務LBS、車載導航儀、移動信息終端等嵌入式系統中,實現地圖瀏覽、地圖縮放、路線分析、數據檢索及地形分析等基本功能。重點研究:(1)嵌入式GIS通用硬件平臺;(2)嵌入式GIS中間件技術;(3)強實時響應關鍵算法;(4)多種數據融合和高效空間數據壓縮算法;(5)支持二次開發的EGISM應用軟件開發包。

未來地圖制圖學與地理信息工程學科的發展和理論和技術:

第一,空間認知理論將促進地圖制圖學與地理信息工程學科的進一步理論化和科學化;

第二,基于保質設計的空間數據自動綜合與細節分層(LOD)技術將促進空間數據的多尺度、多分辨化;

第三,空間信息可視化與虛擬現實技術將促進地理環境的沉浸化;

第四,空間數據挖掘與知識發現技術將促進由源于符號獲取信息到源于信息獲取知識,實現知識獲取的自動化;

第五,網格(Grid)技術推動新一代地理信息系統的誕生,將促進資源共享與解決問題協同化;

第六,基于面向對象方法發展面向Agent技術將促進智能化;

第七,地理空間信息獲取、處理與應用的一體化技術將促進GIS真正意義上的時態化;

第八,空間信息技術的全面嵌入和廣泛應用將促進普適化。

參考文獻:

[1] 王家耀. 2006年地圖制圖學與地理信息工程學科發展報告[M]. 中國測繪學科發展藍皮書. 北京:測繪出版社, 2006.

[2] 王家耀. 2007年地圖學與地理信息工程學科創新方向研究[M]. 中國測繪學科發展藍皮書. 北京:測繪出版社, 2007.

[3] 福建省空間信息工程研究中心2004、2005―2007年年報.

[4] 簡燦良, 盧錦玲. 1:10000比例尺建庫數據符號化研究[J]. 測繪科學. 2008, (33).

[5] 葉榮青. 福建省基礎地理信息數據庫建設[J]. 江西測繪, 2007, (S1).

[6] 梁娟珠, 涂平. 福建省林業信息共享服務平臺中的信息共享方案設計[J]. 福州大學學報(自然科學版), 2006, (5).

[7] 吳升, 王欽敏, 涂平, 勵惠國. 數字區域應用基礎設施研究[J]. 地球信息科學, 2006, 8 (4).

[8] 盧毅敏, 汪小欽, 肖桂榮. 面向電子政務的地理信息系統研究[J]. 中國地理信息世界, 2006, (10).

[9] 樊明輝, 陳崇成, 池天河. 海洋動力環境立體監測信息的集成與共享研究[J]. 儀器儀表學報, 2007, 9(28).

[10] 李建微, 陳崇成, 余輪, 李曉雯. 一種大數據量森林場景組織及其實時繪制方法[J]. 系統仿真學報, 2007, (24).

[11] 陳楠. 湯國安. 朱紅春. 不同空間分辨率DEM提取坡度不確定性研究[J]. 水土保持研究, 2006, (5).

[12] 陳式座, 樊明輝, 關玉梅. Hyperbolic技術及其在海洋環境分析與評價中的應用[J]. 福州大學學報(自然科學版), 2007, 35(5).

[13] 鄔群勇, 王欽敏. 基于WMS的空間數據服務與集成平臺[J]. 福州大學學報(自然科學版), 2007, 35(5).

[14] 鄔群勇, 王欽敏, 周成虎. GML&SVG的開放式WebGIS設計與應用[J]. 地球信息科學, 2007, 9(4).

[15] 江輝仙, 張文開. 基于VRGIS技術的虛擬校園三維仿真技術應用[J]. 福建師范大學學報, 2006, 22(2).

[16] 呂一峰, 晏路明. 校園三維景觀建模及其飛行漫游的實現[J]. 測繪工程, 2007, 16(1).

[17] 鐘春棋, 曾從盛. 基于RS與GIS的福州市景觀格局動態演化研究[J]. 山西師范大學學報, 2007, 21(3).

[18] 余明, 李慧珍. 土地利用與土地覆蓋變化信息的圖譜研究以大福州為例[J]. 遙感信息, 2007, (3).

[19] 李春華, 沙晉明. 廈門市濕地時空演化的遙感動態分析 [J]. 水土保持研究, 2007, 14(1).

[20] 邱炳文, 王欽敏, 陳崇成, 池天河. 省土地利用多尺度空間自相關分析[J]. 自然資源學報, 2007, (2).

[21] 廖克, 簡燦良, 朱鶴健等. 地球球信息科學導論[M]. 北京: 科學出版社, 2007.

[22] 陳楠, 王欽敏, 林宗堅. 人口經濟學中的GIS與定量分析方法[M]. 北京: 科學出版社, 2007.

課題組成員:

1.簡燦良,福建省基礎地理信息中心,教授高工。

2.吳 升,福州大學,教授。

3.陳崇成,福州大學,教授。

4.戴文遠,福建師范大學,副教授。

篇7

一、全縣信息化建設基本情況

1、信息網絡基礎設施建設情況。我縣電信網、互聯網廣播電視網基本已覆蓋到行政村,3G信號實現鄉鄉通。具體情況如下:

電信方面:一是大力推進精品寬帶工程。在城區各住宅小區推進FTTH光纖到戶工程,目前,縣縣城FTTH已覆蓋20個小區;在農村結合中國電信光進銅退戰略大力推進FTTN工程,農村已建設EPON設備共計1600余臺;同時,縣電信開展了寬帶千兆下鄉工程項目,南北鄉分別上馬了RRPP環以及IPRAN數據環網工程,農村用戶帶寬接入能力平均達到4Mb/s以上,城鄉數字鴻溝進一步縮小,加大ITV業務的推廣,部分戶數較少的自然村的電信ITV業務也得到了推廣和應用。二是加快CDMA基站站點建設。在城區和農村又開通建設了8個基站,進一步提升了手機信號覆蓋率.同時,在城區以及農村部分鄉鎮對A類C網基站進行了改造,第三代移動通信3G上網速度有了極大的飛躍,用戶的感知與滿意度明顯改善。

移動方面:僅2013年一季度,縣移動公司新建寬帶小區44個,投入新建3G基站20座、4G基站1座,總投資成本約549.7萬。通過不斷的建設優化,目前已建成了一個2G基站村村通(自然村)、3G信號鄉鄉通,城區2G/3G無縫隙覆蓋的通信網絡。隨著全市縣級公司第1個4G基站的開通和4G基站的陸續建設,2013年底將實現縣城4G的網絡覆蓋,真正進入4G網絡時代。截止2013年,縣移動現有2G基站374個,3G基站123個,拉遠及直放站99個,共596個站點。2013年,將實現全縣寬帶翻一翻、專線接入翻一翻的建設和發展目標。

聯通方面:截止2013年3月份,縣聯通在網運行基站:3G:109個,2G:151個。2013年上半年擬建設3G站點18個??h聯通互聯網主要在縣城的一些小區進行了覆蓋,少數鄉鎮也逐步將進行覆蓋??h城主要的接入方式為電話線接入和光纖接入,我司正努力以光纖替代電話線接入,以滿足客戶的需求?,F寬帶覆蓋的較大小區有家園、房產、廣場等小區,已覆蓋的鄉鎮(鄉鎮主要覆蓋鎮中心)有山鎮、鎮、鎮等。

廣電方面:加大網絡建設投入,對主干光纜進行延伸,鄉鎮至行政村、行政村至自然村新建桿路300多公里,新架設光纜2000多公里,提高了網絡承載運營能力,更好地服務廣大有線電視用戶。

2、電子政務建設情況。政府網站已實現鄉鄉通,機關單位有80個單位接入,基本實現網上辦公。2013年主要做好規范各鎮(鄉、街道)辦公大樓的智能化接入和推進全縣全部單位接入政務網。

3、電子商務及現代物流建設情況。建立了縣商務網,為了做大做強我縣外貿、更好的服務進出口企業,政府成立了鑫源進出口貿易有限公司并在阿里巴巴網站上開通業務。

4、地理信息系統。林業部門在2011年完成生態公益林地理信息,2012年對國家級森林公園和風景區安裝森林防火視頻監控探頭。

旅游方面:建立了“縣旅游網”,網站采用租用虛擬主機的方式,但缺專人維護。

交通方面:一是建立道路運輸車輛安全監控系統,對全縣162輛客運車輛和78輛危貨車輛全部安裝GPS,在車輛的運行的過程中實行全程監控與調度,實現從源頭上和動態中對入網車輛進行全天候、連續、實時的定位及聯動應急處置。二是建立車站安全監控系統,對車站的安檢情況、站務情況實行監控。三是建立交通業務受理專線。分別建立了政務OA系統、政務內網、財務內網、港航管理專線、道路運輸管理業務專線。建立和完善了港航、路政、運政網上信息系統,辦事信息每天在網上錄入與更新。

平安城市:一是建立城市視頻監控中心。在縣公安局指揮中心設立了視頻監控中心。通過“天網”工程在縣城建立了146多個公益性視頻監控點,對縣城主要地區及各方向卡口形成了全天候的視屏監控,面向全社會招聘了26名素質高、責任心強的監控員,結合110報警臺24小時對縣城主要地段情況進行監控。二是建立了可視化指揮作戰室。開發了警用地理信息平臺投入實戰應用,該平臺把GPS定位系統、城區監控系統、3G移動監控系統、110接處警系統等與三維電子地理地圖有機結合,直觀定位警力、案(事)件、監控點和卡點,方便指揮中心全時空動態掌握警情和警力分布,實現了對處置突發性事件和重大案件的可視化、點對點快速精確指揮。以“三臺合一”系統建設為契機,整合資源,形成集指揮中心、信息中心、情報中心“三心合一”的大指揮格局,打造了視屏化指揮作戰室,建立靈敏、高效、集約、實戰的扁平化指揮體系,自投入使用以來,多次成功指揮了的現場處置,取得了良好的社會效果。三是建立應急無線通信網絡。公安專線電話系統覆蓋率和民警移動警務通手機配備率達到了100%,350兆無線通信裝備配備率達到了80%;在縣局建立了信息道基站,解決了信號盲點問題;研制改裝多功能應急通信指揮車,確保了各項指令準確快速暢通下達;引進了移動警務通配發給了刑偵大隊、治安大隊、特警大隊、巡防大隊、城區三個派出所,有效保障了城區接處警的通信。

水利方面:縣水利局巳實現計算機與全國水利專網相通,電話與全國水利VOIP內線電話系統相通,并巳建成了縣山洪災害監測預警、防汛視頻會商、中小型水庫視頻監測系統等系統??h山洪災害監測預警系統共建有25個自動測報雨量站,4個自動測報水位站,一套縣級監測預警平臺。

防汛視頻會商系統為一套實現水利部-省-市-縣四級部門互通的視頻會議系統,目前該系統巳使用了2年,運行良好,根據省防總的規劃,該系統將進一步拓展至鄉鎮一級。

中小型水庫視頻監測系統為一套實現對全縣中小型水庫視頻監視、水雨情監測等功能的系統,目前建成了18個中、小型水庫監測站。

環保方面:縣環保信息網建設工作已基本完成,預計6月份正式啟用。已經著手在縣城中心區域建立環境空氣自動監測站,預計12月份可運行。

醫療方面:一是健全縣鄉村三級網絡建設,鄉級100%,村級近96%??h鄉級醫療機構已全部連入衛生局數據中心,實現了衛生信息平臺共享。鄉鎮衛生院全部采用光纖VPN接入,增強了數據傳輸的可靠性、安全性并降低了維護成本同時提高了工作效率。村級醫療機構聯網加入局衛生信息平臺達512家,全部配備了讀卡器,其中323家達標衛生所配備了打印機,超出我省統一要求的一村一所。195個行政村除8個行政村受網絡運營商聯網資源制約外,目前已覆蓋187個行政村,覆蓋率近96%。二是軟件按需定制,提高了集成度、便利性和共享性。已對醫院HIS管理系統、新農合、健康檔案進行了二次升級完善,以適合醫療機構的實際應用需求。為使我縣每一位居民整個生命周期的電子健康檔案更加真實可靠,提高數據更新的及時性和有用性,特與縣電信局合作開展“手機隨訪”業務,可實時監控提供基本公共衛生服務的鄉、村醫生對重點人群隨訪情況,避免虛假信息和更新不及時的弊端。居民最新的縣內的就診信息、所有檢查項目、用藥情況將為不同醫院醫生對病情分析提供寶貴的參考價值,避免了重復檢查而增加群眾的身心與經濟負擔。

規劃方面:設有專業的服務器,防火墻和路由器各兩臺,不間斷UPS電源。外網采用中國電信光纖接入,10M帶寬,內網也是10M帶寬。通過電子政務系統辦理規劃相關工作251件,已建立縣城鄉規劃局網站教育方面:建立了教育信息化網站,為各級各類學校提供了統一快捷、方便的信息交流平臺,教育局中心機房實現了100M帶寬出口,1000G的視頻教學資源備課平臺和課堂直播系統,為學校提供了優質信息和資源服務。全縣各級各類學校374所,通過電信接入100M學校3所,50M學校2所,10M52所,4M42所,中心小學以上學校互聯網全部覆蓋,村完小及村小待開通。

國土方面:實現了網上報批土地,網上土地出讓、交易,以及網上視頻會議。

農業方面:建立“12316”惠農信息平臺,建立一支農業信息隊伍,對鄉農業信息員進行上崗培訓,

5、金字工程情況

金財工程:完成了從鄉財政所到縣財政局到市財政局到省財政廳的四級財政專網的部署。硬件設備有服務器10臺,網絡交換機和路由器30臺,局機關電腦100余臺,財政所電腦100余臺。主要軟件應用是省金財工程應用支撐平臺,非稅票據系統,零戶統管系統,鄉財系列軟件等。

金稅工程:一是國稅方面:各項稅收業務都通過機算機辦理;推廣應用合征管系統、增值稅防偽稅控系統、出口退稅審核管理系統、網上申報認證系統、網絡開票系統、再生銅資源管理系統等;全縣有2877戶納稅人通過綜合征管系統平臺申報繳稅。二是地稅方面:縣地稅局信息化建設由省地稅局統一部署實施,各縣信息化建設資金由省地稅局專戶管理;2004年全省地稅視頻會議系統,2005年全省統一的征管軟件上線,實現全省地稅系統數據大集中;2006年全省辦稅服務廳監控系統,2009年全省地稅系統辦公自動化系統相繼啟動運行。

金保工程:金保工程一期“養老保險信息系統”經過方案設計、系統調研、數據整理、軟硬件設備的采購、監理的招標、工程的實施,于2010年10月正式上線,經過兩年的運行、升級、優化,現在系統運行已經十分安全與穩定;金保工程二期“多險合一”系統在2012年初進行了需求分析、需求調研,現已經進入系統開發階段;全縣金保工程專網線路鋪設聯網工作于2013年3月全面完成,現實市、縣、鄉專網線路全覆蓋;金保工程社會保險基金監管軟件前期軟件開發、試點、培訓工作已經完成,系統將于今年上線運行。我縣于2013年實現全面鋪開城鄉居民養老保險信息系統也于該年底順利上線。

金審工程:2010年起,開始了以現場審計實施系統AO和審計管理系統OA交互運用為重點的金審二期審計信息化工程建設,截至目前,服務二期工程的臺式(筆記本)電腦、交換機、防火墻、路由器及通信光纖等設備已經到位,已運用AO系統進行了30%以上的審計項目審計,能夠運用OA系統進行審計公文網絡傳輸、審閱,整個二期工程建設順利,運轉正常,極大地提高了審計效率和審計質量。

金盾工程:(與平安城市相輔相成)

金質工程:網絡采用中國電信光纖接入,10M寬帶,與縣政務網和省質監局自動辦公網絡相連。縣監局與省、市質監局網絡有外網和內網專線相連,設有單獨的服務器和防火墻。與省、市質監局基本實現了辦公文件網上傳送、網上批閱處理、財務資金網上審批劃撥。組織機構代碼數據庫建設比較完善。縣質監局在行政服務中心的窗口,能處理全縣所有機構代碼的申領及相關業務查詢工作。利用省質監局在食品和特種設備安全相關企業的數據庫監管企業成效明顯,節省了人力、物力和時間。

二、存在的困難與問題

1、信息化建設人才缺乏。

2、數據庫更新相對滯后。

3、信息系統維護成本較高。

4、資源共享還未完全實現。

5、信息安全問題。