隨著天氣的升溫，森林火災(zāi)造成的巨大損失也讓生態(tài)安全受到極大威脅，而“森林眼”的問(wèn)世顛覆了傳統(tǒng)產(chǎn)品。 “森林眼”能夠運(yùn)用先進(jìn)的圖像處理、模式識(shí)別和多光譜融合等技術(shù)，高效搜索森林突發(fā)火情。一旦發(fā)現(xiàn)疑情，后端監(jiān)控中心將馬上發(fā)出警報(bào)信號(hào)，并定位在GIS地圖上顯示。

“森林眼”全貌

作為國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、國(guó)家林業(yè)局在吉林森工集團(tuán)開(kāi)展的森林資源安全監(jiān)管與服務(wù)首批國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)項(xiàng)目、國(guó)家林業(yè)局信息化示范省項(xiàng)目，歷經(jīng)5年潛心研究與試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，“森林眼”通過(guò)了國(guó)家林業(yè)局科技成果鑒定，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

這一成果將尖端信息技術(shù)高度集成，實(shí)現(xiàn)了巡航周期短、監(jiān)控全天候、圖像識(shí)別高、定位精度準(zhǔn)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳等功能于一體，填補(bǔ)了專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域多項(xiàng)空白，有效地提高了森林資源保護(hù)特別是森林防火的監(jiān)控能力，成功推動(dòng)現(xiàn)代林業(yè)逐步邁向智能化、精細(xì)化和高效化。

對(duì)于相對(duì)傳統(tǒng)的林業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是個(gè)全新課題。專家稱，維護(hù)林業(yè)生態(tài)安全，物聯(lián)網(wǎng)大有可為。早在2010年國(guó)家林業(yè)局信息辦主任李世東就提出了建設(shè)“智慧林業(yè)”的設(shè)想；又于2011年主持了“感知生態(tài)智慧森林”項(xiàng)目可研編制和申報(bào)工作，為林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設(shè)做好了頂層設(shè)計(jì)，描繪了美好藍(lán)圖。

以森林火災(zāi)為例，它具有突發(fā)性、隨機(jī)性，在短時(shí)間內(nèi)能造成巨大損失。一旦發(fā)現(xiàn)火情，必須快速采取撲救措施，以防止火勢(shì)擴(kuò)大、蔓延。撲救是否及時(shí)，決策是否得當(dāng)，取決于對(duì)林火行為的發(fā)現(xiàn)是否快速，分析結(jié)果是否準(zhǔn)確。為此，開(kāi)發(fā)高精準(zhǔn)度、實(shí)時(shí)監(jiān)控的森林防火監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)產(chǎn)品迫在眉睫。

“森林眼”擁有精準(zhǔn)、高效、實(shí)時(shí)等一系列看似簡(jiǎn)單的功能，卻因在林業(yè)這一復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用，變成了一個(gè)個(gè)難以逾越的技術(shù)高地。無(wú)法實(shí)現(xiàn)盡早發(fā)現(xiàn)、精準(zhǔn)定位，就不能實(shí)現(xiàn)及早撲救。被視為當(dāng)前比較先進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，雖然可以監(jiān)測(cè)到火場(chǎng)蔓延情況，但一般情況下對(duì)面積小于1平方公里以下的火災(zāi)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別，且存在衛(wèi)星過(guò)境間隔時(shí)間長(zhǎng)、受天氣影響大等問(wèn)題；大林區(qū)常用的航空巡護(hù)雖可以進(jìn)行林火的探測(cè)，但比較大弊端是難以實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)準(zhǔn)確定位，同時(shí)受航線、時(shí)間、天氣的制約，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控，巡護(hù)費(fèi)用也較高，且無(wú)人機(jī)一旦失事，也會(huì)成為森林火災(zāi)的另一大隱患；應(yīng)用比較廣泛的地面巡護(hù)，受人類自身能力因素影響極大，特別是交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，地面巡護(hù)難以完成；比較傳統(tǒng)的瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)，受地形地勢(shì)限制，存在死角和空白區(qū)域，且無(wú)法精準(zhǔn)定位，不利于撲救指揮工作的開(kāi)展。

“森林眼”動(dòng)態(tài)紅外識(shí)別

但“森林眼”在業(yè)內(nèi)存在無(wú)人可比的幾大優(yōu)勢(shì)：無(wú)死角、周期短，監(jiān)控更加高效。自主研發(fā)的可程控變速高精度球臺(tái)，巡航速度快，能夠在30分鐘內(nèi)完成15公里半徑區(qū)域的無(wú)漏點(diǎn)巡航與預(yù)警。從而實(shí)現(xiàn)了前端無(wú)人值守，降低了后臺(tái)因工作懈怠造成監(jiān)控不到位的問(wèn)題。不分白天、黑夜，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)控。“森林眼”前端監(jiān)控設(shè)備采用紅外熱成像和可見(jiàn)光成像雙識(shí)別引擎工作模式，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控。煙火均識(shí)別，比較大限度降低漏報(bào)率與誤報(bào)率。系統(tǒng)配備紅外熱成像、可見(jiàn)光成像雙識(shí)別搜索引擎，結(jié)合6種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)、4種顯著性檢測(cè)技術(shù)，提取圖像的82維特征，進(jìn)行25種分類器融合智能分析，全面實(shí)現(xiàn)煙火等目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別。在煙霧對(duì)比度為5%的情況下，對(duì)2×2像素火目標(biāo)和7×7像素?zé)熌繕?biāo)系統(tǒng)漏報(bào)率小于1‰、誤報(bào)率每萬(wàn)公頃平均每天小于3次。定位更準(zhǔn)、傳輸更快，為快速和科學(xué)制訂撲救方案提供支撐。前端監(jiān)控球臺(tái)指向精度指標(biāo)小于0.0038度，比較大軸向定位誤差小于61米，比較大徑向定位誤差小于1米。通過(guò)將前端球臺(tái)的返角信息、報(bào)警信息與視頻信息進(jìn)行同幀編碼、同步回傳，確保了火點(diǎn)的準(zhǔn)確及時(shí)定位。同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)嵌有林火蔓延模型，對(duì)火勢(shì)利用漸進(jìn)的紅進(jìn)行疊加渲染，能夠清晰準(zhǔn)確地模擬未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)森林火災(zāi)的發(fā)展蔓延趨勢(shì)，通過(guò)系統(tǒng)可以對(duì)過(guò)火過(guò)程以及地形一目了然。

森林火災(zāi)蔓延分析系統(tǒng)

“森林眼”功能已經(jīng)十分強(qiáng)大。在森林氣候監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，它可發(fā)揮生態(tài)定位站的功能，可實(shí)時(shí)提供溫度、濕度等氣象數(shù)據(jù)，對(duì)負(fù)氧離子含量、森林固碳量等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析；在野生動(dòng)物保護(hù)應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和跟蹤監(jiān)控，記錄活動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)偷獵行為，并可以遠(yuǎn)程控制投放食物；在林政管理應(yīng)用中，對(duì)森林生長(zhǎng)、采伐、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，對(duì)人員、車輛等進(jìn)行有效識(shí)別。有專家表示，森林眼?森林生態(tài)資源監(jiān)管平臺(tái)在加快推進(jìn)業(yè)務(wù)整合、資源整合、管理整合的同時(shí)，還可以進(jìn)一步整合各業(yè)務(wù)專項(xiàng)資金，避免重復(fù)建設(shè)，便于資金統(tǒng)籌安排、控制投資成本。

目前，“森林眼”遠(yuǎn)程智能監(jiān)控設(shè)備已開(kāi)發(fā)出多種型號(hào)，適用于林區(qū)面積大小不等的監(jiān)控需求。監(jiān)控設(shè)備已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)千臺(tái)以上。隨著產(chǎn)品線的豐富，公司計(jì)劃進(jìn)行產(chǎn)能升級(jí)。隨著防火實(shí)戰(zhàn)的精準(zhǔn)運(yùn)用，“森林眼”聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。目前，黑龍江、內(nèi)蒙古、四川等地20多家林業(yè)局簽訂了采購(gòu)合同或試點(diǎn)應(yīng)用合同。

為了更適應(yīng)林業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)需求，“森林眼”還在不斷升級(jí)，向著更智能、更小巧、成本更低等多方面發(fā)展。林信科技已在深圳設(shè)立研究所，計(jì)劃利用深圳的地緣優(yōu)勢(shì)和高技術(shù)人才優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步增強(qiáng)公司科研實(shí)力和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平。未來(lái)，“森林眼”將以更大的“視野”覆蓋中國(guó)、走向世界。