基于ArcGISEngine的林火撲救輔助決策模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、基于ArcGISEngine的林火撲救輔助決策模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)王佳I熊妮娜I張冬有I李亞冬'(1北京林業(yè)大學(xué)測繪與3S技術(shù)中心)摘要:目前我國森林火災(zāi)多發(fā),對森林的破壞性極大,危害極深,造成的經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重。本文的研究基于地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)工具ArcGISEngine設(shè)計(jì)并開發(fā)一套林火撲救輔助決策模塊,該模塊主要實(shí)現(xiàn)了林火撲救決策中的火點(diǎn)定位、預(yù)測撲火戰(zhàn)場、撲火最短路徑分析、撲火資源有效配置、阻火隔離帶的正確設(shè)置等功能。這些功能的設(shè)計(jì)針對林火撲救中的各方面決策工作,結(jié)合3S技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),可以有效的提高決策人員對于林火撲救決策能力。此模塊可方便嵌入其它林火管理系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)林火

2、撲救輔助決策功能。關(guān)鍵詞:林火撲救、輔助決策、ArcGISEngine第一作者:王佳單位:北京林業(yè)大學(xué)測繪與3S技術(shù)中心地址:北京市海淀區(qū)清華東路35號北京林業(yè)大學(xué)111信箱郵編:100083E-mail:wangjia2002_0@163.com電話:138106645331引言森林火災(zāi)屈于世界性、跨國性的自然災(zāi)害,對森林的破壞性極大,危害極深,造成的經(jīng)濟(jì)損火相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)大略的統(tǒng)計(jì),在2000年以前世界每年發(fā)?;馂?zāi)約22萬次以上,燒毀各種森林達(dá)640多萬hn?,約占全球森林總面積的0.23%以上。我國是一個(gè)森林火災(zāi)的多發(fā)國家,由于我國國土遼闊、地形復(fù)雜多樣,各地氣候千差萬別,同

3、時(shí)我國人口眾多,人口分布廣泛,特別是廣大林區(qū)的人們生活普遍較為落后,存在著靠山吃山的現(xiàn)象。森林火災(zāi)頻發(fā),造成的經(jīng)濟(jì)損失居高不下。林火發(fā)生帶有突發(fā)性,要在很短的時(shí)間判斷林火的發(fā)展趨勢,并及時(shí)采取決策,同時(shí)還要隨時(shí)掌握現(xiàn)場的狀況,必須將所有的現(xiàn)場信息及時(shí)地獲取并快速的形成有效的管理,做到預(yù)防及時(shí)、決策得力、控制有效。如何從被動(dòng)的救火隊(duì),變成主動(dòng)的林火管理者,使林火按人的意愿進(jìn)行,乃是每一個(gè)林火工作者應(yīng)右的理想。在林火管理屮,要對林火進(jìn)行有效地管理,必須對林火發(fā)生的位置有淸楚的了解,并根據(jù)林火的發(fā)牛位置進(jìn)行資源的有效配置,在最短時(shí)間內(nèi)分析出撲救隊(duì)伍到達(dá)火場的路徑,在最佳位置設(shè)置阻火隔離

4、帶,才可能有效地防扼制森林火災(zāi)的蔓延并及時(shí)將其撲滅。2ArcGISEngine簡介ArcGISEngine是美國ESRI公司最新GIS軟件ArcGIS9.0下新增的基于ArcObjccts的一個(gè)面向開發(fā)的新產(chǎn)品。它提供了嵌入式的G1S組件,能用來在一個(gè)組織內(nèi)建立應(yīng)用,為用戶提供有針對性的GIS功能,并為每個(gè)用戶的特定需求提供有針對性GIS功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。ArcGISEngine基于AicObjects構(gòu)建,并提供跨平臺(tái)的,C++組件技術(shù)框架川于構(gòu)建ArcGIS冋。在地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)屮,人多數(shù)情況下都不能脫離專業(yè)的軟件開發(fā)環(huán)境,使得川戶在使川二次開發(fā)軟件的吋候十分不方便。例如,

5、在ArcObjects環(huán)境卜?的二次開發(fā)要依賴ArcGIS這個(gè)環(huán)境,用八在使用的時(shí)候也要求有同樣的壞境,大大限制了二次開發(fā)軟件的可使用性利操作性。ArcGISEngine脫胎丁ArcObjects,但比ArcObjects具有更強(qiáng)人的開發(fā)功能和獨(dú)立性,使JI]ArcGISEngine,可以使二次開發(fā)產(chǎn)乩尿入到我們需要的應(yīng)用稈序中去。3模塊功能設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的林火撲救輔助決策模塊根據(jù)林火發(fā)生的特點(diǎn)及撲火功能的實(shí)際要求,并咨詢了林火方血的專家,設(shè)計(jì)并開發(fā)了撲救輔助決策模塊具有如卜功能(見圖1):圖1林火撲救輔助決策模塊功能設(shè)計(jì)4模塊功能的實(shí)現(xiàn)4.1火點(diǎn)標(biāo)繪此功能提供了三種方式進(jìn)行火點(diǎn)的

6、在電子地圖上的標(biāo)繪,一是翁加高時(shí)間分辨率的遙感影像圖,人工目視解譯火點(diǎn)位置,并通過點(diǎn)擊在圖上確定火點(diǎn)位置;二是撲火隊(duì)員實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告的火點(diǎn)大地處標(biāo)(或經(jīng)緯度處標(biāo)),由指揮人員在模塊的界面中輸入火點(diǎn)坐標(biāo),實(shí)時(shí)在圖上顯示;三是通過瞭望塔發(fā)現(xiàn)火點(diǎn),報(bào)告發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)的角度,指揮人員可以通過輸入兩個(gè)瞭望塔發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)的角度,即可計(jì)算出火點(diǎn)的實(shí)際位置。計(jì)算公式如式1:首先通過三介函數(shù)求出兩個(gè)瞭望塔1、2距火點(diǎn)的距離分別分A、B,瞭望塔1的坐標(biāo)為(?!?,yi),瞭望塔2的坐標(biāo)為(x2,y2),待求火點(diǎn)的坐標(biāo)為(乃,旳),解方程組可得到火點(diǎn)的坐標(biāo)。才=(x3-x1)24-O3-^1)2=(心一乜)2+(

7、乃一尹2尸式(1)4.2撲火隊(duì)伍管理撲火隊(duì)伍管理這一部分設(shè)計(jì)了兩大功能,一是對于撲火隊(duì)伍進(jìn)行屬性的更改;二是根據(jù)火點(diǎn)位置的情況,人工交互式選擇最近的兒支撲火隊(duì)參與撲火,并確定主攻撲火隊(duì)。撲火隊(duì)伍屬性的更改,包括了對于撲火隊(duì)伍的增加,修改和刪除,撲火隊(duì)伍數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中包括了圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分,圖形數(shù)據(jù)是通過ARCGIS的shp格式文件進(jìn)行筲理的,而對丁-屬性數(shù)據(jù)用的是MircosoftAccess數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理,兩種數(shù)據(jù)通過編碼關(guān)鍵字段實(shí)現(xiàn)互連(見圖2)。圖2撲火隊(duì)伍管理

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