省级应急管理部门组织开展森林草原火险多因子综合监测站点部署工作，实时采集地表凋落物含水率、可燃物物候、土壤含水率、地表温湿度等关键火险因子，以及环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、降雨量、光照度等气象要素，并通过公网或北斗3号短报文上传。充分利用监测预警数据，制作森林草原火险预警预报数字化产品，提供专业预警成果服务，为辅助开展火灾预防、力量调度、应急处置研判提供支撑。
森林草原火险因子综合监测站是一套森林火险因子和物候信息、多要素气象信息自动监测采集上报系统。利用多源感知设备对森林草原气象、物候和可燃物信息进行探测采集，实现数据自动上报，为火险预警模型提供实时数据源，为指挥决策提供应用服务。
森林草原火险因子综合监测站实物图
多数据源融合；
多网融合；
云端校准；
非接触式探测；
高集成度、高可靠性、高精准度特性，能适应长期户外工作。
（1）可燃物含水率传感器
监测地表凋落物含水率（综合表层、内层）、土壤含水率、地表温度、地表湿度、地表物候状态、空气温度、空气湿度、风速、风向、雨量、光照度等火险因子；
具备测量地表凋落物含水率（综合表层、内层）、土壤含水率、地表温湿度、地表物候状态等火险因子，具备一体化高度集成特点，保证长期可靠工作，避免探针外露。
支持凋落物含水率等关键因子的远程标定与云端校准；
支持根据凋落物样本缓变自动校准；
支持物候状态联动突变校准；
测量模型：内置本地化测量模型；
具备对地表凋落物含水率等全部监测因子的直接测量能力，不采用其它代替物间接推演，且测量过程不干扰凋落物样品状态；
（2）多要素气象传感器
传感器可适应林下环境，减少机械结构，采用一体化高度集成模式，测量可燃物所处环境的气象条件，包括空气温度、空气湿度、光照度、风速、风向、降雨量、大气压因子。
具备对监测因子的直接测量能力。
（3）通信
支持GPRS/3G/4G公网；
可配置北斗边缘融合网关，双核CPU，内存≥8G，具备单图计算分析能力；
可配置北斗三号短报文卫星通信；
（4）其他
具备低电压保护功能；
支持市电和太阳能供电，电力保障可靠；
支持防盗告警、远程北斗定位、传感器远程标定和远程管理；
具备防锈防腐蚀能力，耐高低温与高辐射；
采用防雷设计，产品可靠
采集频率可配置，支持5分钟、30分钟、1小时等多种采样频率，分钟级可调自动采集上报；
数据具有加密功能，前端感知数据上报加密传输，加密算法≥128位；能保障数据对接过程中的物理与环境安全、网络和设备安全、应用和数据安全，防止数据泄露和被恶意篡改等。
可燃物含水率传感器
表1性能技术指标
序号 | 产品指标 | 性能参数 | |
1 | 凋落物含水率 | 测量方式 | （1）对地表凋落物（表层、内层）进行直接综合监测，不使用代替 物或其它手段间接推演，监测过程中不会改变样本地表分布状态； （2）传感器具备多传感器一体化融合探测模式，具备表层与内层探 测传感器一体化集成，可给出综合测量结果； |
2 | 测量对象 | （1）多种（针叶/阔叶/针阔混/细枯枝等）； （2）支持地表凋落物（表层、内层）综合监测； | |
3 | 表层探测器 | （1）探测类型：多光谱表层直接测量； （2）近红外长波、近红外短波； | |
4 | 内层探测器 | （1）探测类型：微波内层直接测量； （2）内层探测器频段：100MHz~200MHz； （3）内层探测器探测凋落物厚度：50px~250px； | |
5 | 测量范围 | 0～100%； | |
6 | 分辨率 | ≤0.1%； | |
7 | 测量精度 | ±4%（含水率≤35%时），±8%（35%＜含水率≤100%）； | |
8 | 地表可燃物物候状态 | 探测模式 | 多光谱模式； |
9 | 物候分析能力 | 基于AI自动识别返青、积雪，判断草雪覆盖情况； | |
10 | 样本分析能力 | （1）识别样本异常； （2）可分析可燃物分布状态与变化情况，包括可燃物厚度及载量等； | |
11 | 上报模式 | 可定时进行数据上报；可根据用户需求定时/手动下发指令进行信息 采集； | |
12 | 地表温湿度 | 测量范围 | （1）地表空气温度：-40℃~+80℃； （2）地表空气湿度：0%～100%RH； |
13 | 分辨率 | （1）地表空气温度： ≤0.01℃； （2）地表空气湿度： ≤0.04%RH； | |
14 | 精度误差 | （1）地表空气温度：≤±0.3℃； （2）地表空气湿度：≤±2%RH； | |
15 | 土壤含水率 | 测量范围 | 0-50%Vol； |
16 | 测量深度 | ≥250px； | |
17 | 分辨率 | ≤0.1%； | |
18 | 精度误差 | ≤±3%； | |
多气象要素传感器
序号 | 产品指标 | 性能参数 | |
19 | 空气温湿度 | 测量范围 | （1）空气温度：-40℃~80℃； （2）空气湿度：0-100%RH； |
20 | 分辨率 | （1）空气温度： ≤0.1℃； （2）空气湿度： ≤0.1%RH； | |
21 | 测量误差 | （1）空气温度：≤±0.3℃； （1）空气湿度：≤±3%RH； | |
22 | 大气压 | 测量范围 | 300 hpa -1100hpa； |
23 | 分辨率 | ≤0.1hpa； | |
24 | 测量误差 | ≤±0.3hPa； | |
25 | 风速 | 测量模式 | 超声波； |
26 | 测量范围 | 0-60m/s； | |
27 | 分辨率 | ≤0.01m/s； | |
28 | 精度误差 | ≤3%； | |
29 | 风向 | 测量模式 | 超声波； |
30 | 测量范围 | 0°-360 °； | |
31 | 分辨率 | ≤0.1 °； | |
32 | 测量误差 | ±3 °（风速＜10m/s时）； | |
33 | 降雨量 | 测量模式 | 震动； |
34 | 测量范围 | 0-240mm/h； | |
35 | 分辨率 | ≤0.1mm； | |
36 | 精度误差 | ≤8 %； | |
37 | 光照度 | 测量范围 | 0-200KLUX； |
38 | 分辨率 | ≤10LUX； | |
39 | 测量误差 | ≤3%； | |
森林草原火险监测预警数字化产品即“森林草原火险因子综合监测数据采集平台”是由各省级应急管理部门依托本级应急管理综合应用平台，充分利用实时接入的森林草原火险监测预警数据，制作火险因子监测分析、火险等级评估、火险告警等数字化产品，并实现与国家森林草原防灭火信息共享平台对接。平台产品以理论研究为支撑，充分利用人工智能、大数据分析、边缘计算、物联网等前沿技术，建设一套先进可靠、基于多元信息融合的森林火险监测预警模块，实现对森林草原火险因子的实时、精准的态势感知。其主要分为以下四大功能：
1.火险因子监测。
实时采集火险因子综合监测站监测数据，为全面掌握监测覆盖情况、了解监测数据变化趋势、开展风险管控提供数据支撑。
图1 火险因子监测界面图
2.火险等级评估。
依托森林草原火灾因子监测数据，结合本地植被分布、地形特征等要素，生成火险因子评估报告。
图2 火险等级评估
3.火险感知告警。
基于逐小时森林草原火险等级评估和预报，智能识别发现高风险区域火险，生成告警信息。
图3火险感知告警图
4.火险等级图。
融合应急管理部EGIS 底图或地方高清底图服务，形成精细化火险等级图。
图4 火险等级图
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