文献综述
前言
森林是地球上最大的陆地生态系统，是全球生物圈中重要的一环。它是地球上的基因库、碳贮库、蓄水库和能源库，对维系整个地球的生态平衡起着至关重要的作用，是人类赖以生存和发展的资源和环境。而火灾对森林的破坏性极大，危害极深，造成的经济损失相当严重。世界一些国家，特别是一些工业较发达的国家，通过采用现代先进的森林防火科学技术，在一定程度上预防和控制了森林火灾的发生和发展，减少了森林火灾带来的危害。我国是一个少林，而大面积森林火灾频繁发生的国家，森林防火技术手段落后及基础设施薄弱严重制约了森林防火工作的进展，因此，加强和发展森林防火技术，势在必行。
一、研究背景及意义
目前，世界森林资源日益减少，而森林火灾仍然严重。因此，预防和控制森林火灾仍是世界各国今后共同关心的问题。森林防火是一个复杂的工程，森林防火技术则是世界各国预防和控制森林火灾的一个重要基础。近百年来，为了掌握森林火灾的燃烧特征和蔓延机理，人们一直试图找到准确有效的预测方法，通过有效的手段减少森林火灾造成的损失。但由于受当前测控技术制约，林火蔓延机制研究的难点是森林火场参数的实时监测与获取。森林火灾，在很大程度上依赖于当时的环境条件。因此，需要能有效监测森林环境的系统。
基于服务器端的林火预警系统的设计，基于太阳能无线监控，将监控采集到的数据通过第四代移动通信技术传输给监控系统所部署的服务器，监控系统将会根据监控节点所在位置的天气状况，确定采集监控采集的频率。捕捉到图象后，服务器系统将会调用图象分割 最大类间方差法的林火识别方法，实时分析是否存在火源，并执行相应的操作。利用数字图像处理技术找到合理的火灾形态特征作为判段依据，可以有效的帮助研究人员去获取林区内的情况，从而在森林火灾发生前进行有效的预警，在火灾发生后能帮助判断森林火灾可能发生的地点、强度，以及火灾可能的蔓延趋势，最终使森林火灾发生的概率以及火灾造成的损失降到最低，具有突出的现实意义和理论意义。
国内外研究概况
- 国外研究状况
随着社会飞速发展以及科学技术的进步，红外线监测林火、雷达监测林火、激光监测林火、卫星遥感监测林火、人工降雨灭火、以及计算机林火管理系统等新技术的应用，为有效地控制森林火灾的发生，把森林火灾的损失降低到最低提供了技术保证。在对林火的预警方面，美国、澳大利亚、加拿大等科学技术发达的国家己基本上掌握了气象遥测、图象信息传输和计算机处理等手段的关键技术，使林火预测预报实时化、迅速化、准确化；在林火监测方面，近些年来国外一些发达国家的新型林火监测技术已经发展得相当迅速，如红外线监测、地波雷达监测、雷击火监测、微波监测和卫星监测等。这些新型技术的应用，大大地提高了林火监测的及时性和准确性。如德国全部林火监测瞭望台己被自动监测系统所取代；加拿大各主要林区空中红外探火与地面红外探火己连成网络，成为各主要林区林火监测的重要组成部分。
如今，世界各国都在致力于研究和开发能早期预报森林火灾的火灾探测方法和设备。因此，利用图像信息的森林火灾监控系统种类也是不断翻新，例如，ECP公司的森林火灾监控系统，利用计算机视觉和模式识别的理论，采用模式识别算法，可以对4千米外的林火在短时间内进行识别并发出警报。Bosque公司的BSDS系统采用红外和普通摄像机的双波段监控，在准确识别森林火灾的同时还可以区别其它现象的干扰，误报率较低。[1]
美国很多大学在无线传感器网络以及物联网可视化方面展开了大量的研究 。如加州大学洛杉矶分校建立了CENS 实验室、WINS实验室、NESL实验室、LECS实验室、IRL等一系列。麻省理工学院也获得了DARPA的支持，着眼于极低功耗的无线传感器网络方面的研究。奥本大学也获得DARPA支持，开展了大量关于自组织传感器网络方面的研究，并完成了一些实验系统的研制。宾汉顿大学计算机系统的研究实验室在移动自组织网络协议、传感器网络系统的应用层设计等方面收获了很多成果。
- 国内研究状况
我国的森林防火工作席按照林业建设发展纲要总的要求，根据中国的国情和林业行业工作的实际．继续认真贯彻“预防为主，积极消灭”的方针．在·簪持“全社会抓保护．全民搞防火，政府负全责”的原则下．坚持走中国特色的森林防火道路．着力提高森林防火的现代化、科学化和规范化水平．力争跨人世界先进行列。[2]
从50年代到目前为止，我国对林火的监测进行了全方位的研究，随着科学技术的发展，高科技不断被应用到林火监测中。林火监测正在由单一的地面林火监测向地面、航空与航天遥感立体林火监测转变，这种立体监测包括地面巡护、瞭望台监测、飞机巡护监测和卫星监测。然而，日益严格的安全要求和科技的迅速发展，使森林火灾的探测和预警方式向着图像化和智能化发展。世界各国都在致力于研究和开发能早期预报森林火灾的火灾探测方法和设备。因此，我国利用图像信息的森林火灾监控系统种类也是不断翻新，国内研究机构在理论研究方面，如对无线传感器网络网络协议、算法、体系结构等方面，提出了许多具有创新性的想法与理论。在这方面，国内的南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学等都取得了一些相关的理论研究成果。
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