前言：
党的十八大以来将“绿水青山就是金山银山”作为生态文明建设的核心理念，国家高度重视林草资源保护，坚持以防为主、防抗救相结合，坚持常态减灾和非常态救灾相统一，努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变，从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。建设一套数字化、智能化的林草资源保护体系势在必行。
一
概述
“GiMAP（Guoji Intelligence Measurement &Alarm Platform）”是一套以国基物联网应用平台GiMAC作为基础开发的平台，专门针对林业、草原特种行业的火情监测、预警应用需求，其量身打造的智能火情预警防护管理平台，也可用于油田、草原、水利、公安等特种行业。为实现林草火情精准监测，平台通过卫星火点监测、无人机巡护、瞭望塔双光谱云台火情监测和护林员巡护，构建了“天空地人”四位一体的林草防火及资源监测体系。平台结合GIS地理信息系统、VMS视频平台系统，以基础影像数据、卫星影像数据、地理高程数据和林草业务数据为支撑，通过规范化的数据格式、标准化的接入管理、统一化的数据处理将底层感知设备及数据资源进行高效、集中、规范的管理，可实现对林区火情的“事前、事中、事后”全过程业务闭环管理、一体化防控的立体感知监测、高效协同的应急指挥调度，实现林火提前预警、精确定位、辅助决策、科学调度和应急通信。
二
技术架构
GiMAP平台技术架构遵循WEB架构分层标准，主要分为访问层、应用层、支撑层、服务层、存储层、传输层和感知层。01
访问层
访问层包括县级林业局指挥中心、移动端、执法记录仪、GiLive大美新疆、GiNMS综合网管、GiMAP省级集中管理平台。
02
应用层
应用层包括林长制一张图、二三维态势、防火视频、林草资源、林长综合、林业安全、设备管理、卡口过车、北斗应急消息、视频回放、融合通信、生态监测、移动巡护、考勤管理、防火物资、防火预案、气象预警、自然保护地、林长五个一、卫星火情监测、病虫害监测、无人机、古树名木、路径规划、指挥图标、气象/传感器专题、卫星信息专题、林长监督专题、自然保护地专题、指挥调度专题、野生动植物专题。
03
支撑层
支撑层采用GiMAC3.0技术架构平台提供底层框架技术支撑，GiVAP视觉分析，支持可见光烟雾AI识别模型、野生动物AI识别模型、红外烟火AI识别模型。
04
服务层
服务层包含集群对讲服务、音视频服务、GIS资源服务（openlayer二维引擎、Cesium三维引擎）、视频监控服务（海康ISC 1.5+视频平台）、即时消息服务、统一认证服务、数据接入服务，其中对讲服务、音视频服务、即时消息服务由GiRCS提供。
05
存储层
存储层包含关系数据库MySQL、内存数据库、多媒体存储、文件存储(GofastDFS)、消息队列(RabbitMQ)、GIS地图资源、ElasticSearch(搜索与数据分析引擎)、ClickHouse(列式存储数据库)。
06
传输层
传输层支持的网络环境包含有线网络、无线网桥、4G网络、互联网、卫星。
07
感知层
感知层包含防火摄像头、监控摄像头、卡口摄像头、生态环境传感器、北斗指挥机、北斗3终端、执法记录仪、布控球（图传设备）、野生动物相机、地表火、大疆无人机场、病虫害监测。
三
技术亮点
01
“天空地人”四位一体
GiMAP平台通过这一体系的建立，为林草防火和资源监管提供了强有力的技术支撑，为推动林业可持续发展作出了积极贡献。02
林草蔓延智能算法
林火蔓延分析是森林草原火灾救援指挥重要的一环，GiMAP平台采用王正非林火蔓延模型与元胞自动机算法，以实现对林火蔓延过程的精准模拟。在进行模拟时，系统综合考虑了火点周边的坡度、坡向等地理因素，以及温度、湿度、风速、风向等关键气象因子。同时，系统还会结合火点周围的植被类型信息，更加全面地评估林火蔓延的潜在风险。
03
融合通信为渠道
为了解决林业指挥过程中人数众多、覆盖区域辽阔以及影响因素错综复杂等痛点，GiMAP平台精心打造了一套全面且高效的协同指挥调度解决方案。这套方案以语音通话、视频通话、视频会议以及集群对讲为指令下达的主要渠道，确保指令能够迅速、准确地传达至各个执行单元。同时，采用协同模式进行工作，充分发挥团队的力量，提升工作效率。
在指挥图层的绘制方面，严格遵循GB/T35649-2017突发事件应急标绘符号规范和GB/T35651-2017突发事件应急标绘图层规范标准，确保图层的准确性和规范性。此外，结合了GiMAP中的卫星应用、林火蔓延工具以及防火设施物资管理等功能，为用户提供一个实时、高效、通畅的指挥调度环境。
通过这套解决方案，用户能够实时掌握林业指挥的最新动态，快速做出决策，有效应对各种突发事件。这套方案将为林业指挥工作带来革命性的改变，推动林业事业的持续健康发展。
04
林长五个一管理
根据国家、自治区关于全面推行林长制的相关要求，遵循分级负责、网格化管理的原则，本系统设计了林长五个一专题功能。这一功能的目的是辅助各级林长更好地督促和指导本责任区内的森林资源保护发展工作，有效协调解决森林资源保护发展中的重大问题。
一林一档：管理林长的信息档案，包括但不限于林长的姓名、所担任的行政职务、常用的联系方式等。同时，系统会在地图上标记出林长所负责的责任区的具体范围以及所包含的小班图斑，确保责任划分清晰。此外，系统还将记录责任区的森林、湿地资源的现状信息，以便林长及时掌握资源动态，科学制定管理策略。
一林一策：管理林区的森林经营方案和湿地保护修复方案等，确保林区的可持续发展。用户可以根据林区的实际情况，制定合适的经营和保护策略，并上传相关的附件，如规划文档、实施报告等，以便后续查阅和跟踪。“一林一策”与系统管理菜单中的“规划管理”功能紧密相连。用户可以在“一林一策”中对指定林区规划管理相关文档进行增、删、改操作，同时，这些文档也可以在“规划管理菜单”中得到集中、统一的管理，确保信息的准确性和一致性。
一林一技：管理林区内对应的科技人员的详细信息，包括姓名、性别、年龄、所在单位、学历背景、专业技能与专长、职称与资质等。此外，还可以记录科技人员的联系电话和联系地址，以便在需要时能够及时沟通与合作。
一林一警：管理林区内对应的公安民警信息，确保林区的安全稳定。用户可以录入民警的姓名、性别、年龄、所在单位、职务等基本信息，并记录其联系电话和联系地址，以便在紧急情况下能够快速联系到相关人员。
一林一员：管理林区内对应的护林员信息，包括姓名、性别、年龄、单位、所管护的林区范围。同时，还可以记录护林员的联系电话和联系地址，以便在日常工作中保持沟通，确保林区的日常管理和维护工作得到有效执行。
05
野生动物AI识别
随着人工智能技术的不断进步，计算机识别野生动物图像已经成为可能。GiMAP平台采用了阿里通义实验室研发的细粒度动物识别模型（阿里在线版本），该模型具备识别8000多种不同动物类别的能力，展现出了较高的识别精度和广泛的应用前景。
由于实际待识别的是大图、新疆的动物分类未进行训练，因此导致识别精确度不高，且该模型暂时不支持动态训练。未来，借助GiVAP能力，对公司自研野生动物大模型的训练，期待识别率和识别速度能够进一步提升，为野生动物监测和保护工作提供更加精准、高效的技术支持，野生动物保护工作将取得更加显著的成果。
06
气象、火险预警
GiMAP平台通过第三方接口接入了12379国家突发事件预警信息发布网的数据，并在地图上以可视化的方式展示预警发布的具体信息、等级和分布情况。
基于每小时的天气预测数据，根据实时天气预报计算火险预警等级（参考LYT1172－95全国森林火险天气等级标准）。
系统通过接口获得气象预警和通过算法得出火险预警后，根据领导角色用户设置的监测地区和火险等级阈值，触发预警事件消息推送流程。以通知公告的形式推送至PC端和移动端。后续将对自定义订阅、短信推送方式等方面进行易用性改进。
四
技术优势
01
技术架构
GiMAP平台采用主流SpringBoot架构，Redis分布式缓存技术，RabbitMQ消息队列、ClickHouse分析型数据库等技术、混合终端等技术，这些技术不仅保证了平台能够承载庞大的业务应用，而且为平台能够满足以后新业务需求奠定了基础。02
扩展性
针对行业应用提供了比较专业的应用，平台各模块设计低耦合，能方便地进行功能扩展，可灵活地增、减功能模块。
03
安全性
平台明确区分用户的权限（功能和数据），只有授权登录的用户才可登录，而且具备关键数据加密、Cookie加密、HTTPS访问的能力。平台具备预防非授权访问、SQL注入和XSS等WEB网络攻击的能力，具备数据传输加密、API访问和接口访问安全控制的能力，平台数据库具备实时备份和容灾能力。
04
稳定性
通过冗余设计达到7*24稳定运行，冗余设计包含数据冗余（数据多份副本，数据库一主多备，出现问题时可以快速切换）、服务冗余（服务发布多份互为备份，服务出现故障快速降级）、计算能力冗余（服务器的计算能力始终保持一定冗余，在服务器出现问题时其他服务器可以接替提供服务，或在业务量波动时可以承受冲击）以及网络，存储或其他基础设施冗余（出现意外时，比如断电，光纤网络断开时均有备用可以实现切换，快速恢复）。
05
维护性
采用docker虚拟化技术，不仅安装部署简单快捷，而且维护省心。
06
防火监测预警
自研EAGLE系列双光谱远距离一体化高空瞭望摄像仪，实现林火识别预警、巡航路径（自动巡航、防火期配置、无效区配置）、实时角度回传、报警自动锁定云台。
07
轻量化平台
轻量化物联网平台实现不同厂商设备的接入，只需进行简单的数据协议解析包（JAR包）开发、上传，实现拖拽化建立传感器数据的接入。IOT数据接入与事件引擎联动为后续数据应用提供技术支撑。
08
融合通信私网化
音视频流媒体服务器可私网部署，系统中产生的音视频电话、会议等录像文件存储于本地流媒体服务器。
结语
GiMAP智慧林草一体化应用管理平台，通过“天空地人”四位一体林草防火及资源监测体系，可将着火点快速精确地在地图上标注出来，为“打早、打小、打了”提供及时科学的技术支撑；通过林草业务和林长五个一，可对林草资源和生态环境进行监测，为林草规划和修复提供科学决策依据。
-END-(国基科技)
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