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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120708336B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511198971.6，技术领域涉及：G08B17/00；该发明授权一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统是由王鑫;吴东佑;金宏春设计研发完成，并于2025-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统在说明书摘要公布了：本发明属于安全预警技术领域，公开一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统。激光雷达监测模块采集火场基础信息并传输至人工智能气象大模型预测模块进行趋势预测，预测结果与监测数据经过数字孪生态势展示模块融合后进行火场态势信息展示；指挥员基于三维可视化火场环境进行决策，指挥决策与应急响应模块生成分级响应和作战方案，人员物资与空地协同调度模块据此执行具体任务。本发明的优势：火场信息获取更实时、完整；预测能力显著提升且动态更新；实现多源数据深度融合和数字孪生动态展示；形成完整的分级响应和指挥闭环；跨区域、跨部门资源调度更高效。

本发明授权一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统在权利要求书中公布了：1.一种基于人工智能气象大模型和数字孪生技术的森林山火扑救远程指挥系统，其特征在于，森林山火扑救远程指挥系统包括激光雷达监测模块、人工智能气象大模型预测模块、数字孪生态势展示模块、指挥决策与应急响应模块和人员物资与空地协同调度模块；激光雷达监测模块采集火场基础信息并传输至人工智能气象大模型预测模块进行趋势预测，预测结果与监测数据经过数字孪生态势展示模块融合后进行火场态势信息展示；指挥员基于三维可视化火场环境进行决策，指挥决策与应急响应模块生成分级响应和作战方案，人员物资与空地协同调度模块据此执行具体任务；无人机巡检和监控验证火场实际情况，反馈数据再进入森林山火扑救远程指挥系统形成闭环，确保预测、指挥、执行动态一致； 所述的激光雷达监测模块布设于森林重点区域和山地林区的关键位置，负责火场基础信息的实时采集；激光雷达监测模块通过观测单元获取监测数据，对监测数据的回波特征进行反演，获取火点位置坐标、烟雾气溶胶浓度、气溶胶廓线、近地面及边界层的风速、风向和边界层结构； 1.1设备组成：由激光雷达、测云仪及辅助气象传感器组成观测单元，具备全天候、全方位自动监测能力； 1.2数据处理：利用回波信号强度、脉冲时间延迟和多普勒频移反演火点位置坐标和烟雾气溶胶浓度，结合风廓线算法实时计算近地面及边界层的风速、风向、边界层结构和气溶胶廓线； 1.3数据输出：输出经质控后的火点位置坐标、风速、风向、气溶胶廓线和烟雾气溶胶浓度剖面数据，并按统一的数据接口协议上传至人工智能气象大模型预测模块和数字孪生态势展示模块； 所述的人工智能气象大模型预测模块负责根据激光雷达的监测结果、地面气象站数据及区域气象背景场，进行火灾蔓延趋势和气象要素的短临预测；其中，区域气象背景场为基于再分析资料的站点过去几天的历史数据； 2.1输入数据：来自激光雷达监测模块的火点位置、风速、风向、气溶胶廓线、烟雾气溶胶浓度及地面气象站获取的温湿度； 2.2模型框架：基于深度神经网络和大尺度气象资料训练的人工智能气象大模型，其内嵌有火灾蔓延预测模块，用于模拟火-风相互作用及火势随地形、气象变化的扩散过程；其中，大尺度气象资料包括500hPa位势高度、200hPa风速和海平面气压； 2.3预测结果：输出未来数小时的火点位置、高分辨率风场、温湿度场、烟雾扩散范围及火灾蔓延范围；其中，火灾蔓延范围包括燃烧面积及火线推进速度； 2.4实时更新机制：每次接收新的激光雷达和监测数据后，可触发人工智能气象大模型快速再计算，实现预测结果动态更新，使预测结构与火场实际保持一致； 所述的数字孪生态势展示模块负责融合监测数据与预测结果，构建真实火场的数字孪生体，获得火场态势信息； 3.1数据融合：将激光雷达实时监测数据与人工智能气象大模型预测结果按统一坐标基准和时间尺度融合； 3.2三维建模：在高精度地形网格数据基础上建立三维可视化火场环境，动态渲染火点位置、烟雾扩散范围、高分辨率风场、温湿度场、火灾蔓延范围； 3.3交互功能：支持指挥员在三维可视化火场环境中查看相关参数、历史回溯、趋势推演，并可直接基于三维可视化火场环境布设控制指令，包括疏散路线、布防区域、灭火投点； 3.4风险预警：将火灾威胁区、疏散路径受阻情况和直升机可作业窗口以图层形式实时提示； 所述的指挥决策与应急响应模块依托数字孪生态势展示模块提供的火场态势信息，完成火情风险评估、分级响应触发、作战方案生成及动态修正； 4.1风险评估与判定标准； 首先基于数字孪生态势展示模块的火场态势信息，对火情发展趋势进行综合风险评估； 风险指标包括： 4.1.1火灾蔓延速度，通过预测火线推进速度与火场面积扩展率计算； 4.1.2受威胁目标暴露度，综合分析火场覆盖范围内的居民点、基础设施、重要林地面积及其暴露程度； 4.1.3气象危险度指标，结合预测的风速、风向突变概率、气温、湿度计算火险指数； 4.1.4扑救力量可达性，评估扑救队伍到达火场的平均时间、道路通行条件及无人机、直升机灭火的可作业窗口； 4.1.5历史火情数据对比指标，参考以往火情的处置难度与损失等级进行分级匹配； 风险等级按照多指标加权综合评分法进行判定，分为一级火情、二级火情、三级火情和特级火情： 一级火情：蔓延速度低于10mmin，威胁范围小于1km²，气象条件稳定，扑救力量在1小时内控制火情； 二级火情：蔓延速度10-30mmin，威胁范围为1-5km²，气象条件存在不稳定因素，扑救力量需联动多个单位； 三级火情：蔓延速度30-60mmin，威胁范围为5-10km²，火情快速发展，需投入百人以上专业队伍、二架以上直升机及大量车辆和物资，形成跨区域、多力量联合扑救； 特级火情：蔓延速度大于60mmin，威胁范围超过10km²，火情出现跳跃蔓延或二次火场，需跨区域指挥并启动最高等级响应； 4.2分级响应触发与决策生成； 根据判定的风险等级，指挥决策与应急响应模块自动调用预设的响应方案库生成对应的应急分级响应指令： 一级火情自动通知属地应急队伍出动并加强火场监测； 二级火情启动区域联防，调用增援力量和无人机监测； 三级火情及特级火情则自动请求上级应急部门和航空灭火支援，并进入区域或跨省级联动机制； 森林山火扑救远程指挥系统结合预测的火势发展方向和速度，生成作战方案建议，包括优先保护目标、疏散路线、火线阻隔位置、直升机作业窗口及无人机巡查航线； 4.3实时验证与闭环修正； 指挥决策与应急响应模块与无人机巡检及高点监控系统实时联动，对火场态势和作战执行情况进行验证； 若验证结果显示火情实际发展与预测结果存在偏差，森林山火扑救远程指挥系统将立即触发风险重新评估并更新预测结果，修正响应措施，实现“预测-验证-再预测-再响应”的动态闭环； 4.4任务分解与指令管理； 所有响应指令通过统一的任务管理平台下达至人员物资与空地协同调度模块，形成详细任务单，指明任务目标、执行单位、任务开始时间和截止时间； 指挥决策与应急响应模块实时监控任务执行状态，对延误、资源不足或安全风险进行告警，可自动升级响应等级并申请增援资源； 所述的人员物资与空地协同调度模块根据指挥决策与应急响应模块生成的任务指令，动态调度各类扑救资源，实现多部门、多层级的协同作战； 资源目录：森林山火扑救远程指挥系统内置统一的应急资源数据库，涵盖人员、车辆、灭火装备、灭火直升机及无人机、水源，并实时更新资源位置和可用性； 调度算法：综合道路通行条件、火场态势、作业安全性和到达时效性，自动生成最优的任务—资源匹配方案和作战路径； 空地协同：森林山火扑救远程指挥系统通过三维可视化火场环境标注禁飞区、可作业空域和火场危险带，避免空地冲突，确保直升机投水、无人机巡检和地面扑救之间协调作业； 执行追踪：指挥中心实时追踪任务执行进度和作战成效，并在火情变化时滚动更新调度方案。

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