摘要：针对传统秸秆焚烧监管手段存在的监测盲区与响应滞后问题，提出构建空天地一体化秸秆焚烧可视化监管平台。该系统通过多模态感知技术融合、智能识别算法优化及全链条预警机制创新，实现秸秆焚烧行为的精准监测与高效处置，为大气污染防治和生态环境保护提供技术支撑。

针对传统秸秆焚烧监管手段存在的监测盲区与响应滞后问题，提出构建空天地一体化秸秆焚烧可视化监管平台。该系统通过多模态感知技术融合、智能识别算法优化及全链条预警机制创新，实现秸秆焚烧行为的精准监测与高效处置，为大气污染防治和生态环境保护提供技术支撑。

一、系统架构设计

（一）感知层建设

1. 卫星遥感监测：部署高光谱成像卫星，实现每日2次区域覆盖，识别焚烧区域温度异常

2. 无人机巡检系统：配备多光谱相机与热成像仪，执行300米低空巡航，单次续航4小时

3. 地面物联网节点：部署200个智能监测站，集成红外传感器与气象变送器

（二）传输层优化

构建5G+LoRa混合通信网络，实现监测数据秒级回传，支持多终端并发接入

二、核心技术实现

（一）烟火智能识别算法

1. 多特征融合模型：融合光谱特征（0.4-14μm）、纹理特征（LBP算子）和时空特征（光流法）

2. 深度学习架构：采用改进的YOLOv5模型，在ResNet50基础上增加注意力机制模块

3. 智能决策引擎：设置三级置信度判别阈值（初级预警≥0.7，中级预警≥0.85，高级预警≥0.95）

（二）实时预警系统

1. 动态阈值校准：结合气象数据（风速、湿度）自动调整识别阈值

2. 多级响应机制：

- 一级响应：平台自动推送预警信息至村级网格员

- 二级响应：触发无人机自主巡检任务

- 三级响应：联动应急管理部门启动处置预案

三、可视化监管平台功能

（一）三维可视化系统

1. 数字孪生场景构建：1:1还原监测区域地形地貌

2. 多维度数据展示：叠加实时火情、气象参数、历史数据曲线

3. 智能标注功能：自动标记疑似火点并生成处置建议

（二）业务管理模块

1. 网格化管理系统：划分500m×500m责任网格

2. 处置流程追踪：记录从预警到反馈的全流程时间节点

3. 大数据分析平台：生成季度焚烧趋势报告及风险热力图

四、应用价值分析

（一）环境效益：预计减少秸秆焚烧导致的PM2.5排放37%

（二）经济效益：降低人工巡检成本65%，缩短火情响应时间至15分钟

（三）社会效益：提升公众环保意识，助力"双碳"目标实现

五、挑战与展望

当前系统需解决多源数据时空配准精度（±5m）、复杂气象条件下的识别鲁棒性（雨雾天气准确率≥85%）等技术难题。未来可探索量子通信加密、AI边缘计算终端等前沿技术的集成应用，构建更智能、更安全的环境监管体系。

经验总结

本系统通过空天地协同监测、智能识别与快速响应的有机结合，为秸秆焚烧监管提供了创新解决方案。随着技术迭代与应用深化，将为生态文明建设注入新的科技动能。

来源：深圳华瑞通