基于组件式GIS的林火工程态势图标绘方法

林火工程态势图作为一种辅助决策手段在森林火灾的扑救中十分重要.传统林火工程态势图标绘中存在着地图不易保存、位置易出现偏差、标绘信息不统一、标绘成果共享性差等问题.该文基于组件式地理信息系统技术ArcGIS Engine,首先设计并实现了一套适用于林火工程态势图标绘的符号库,其中包括点状符号、线状符号和面状符号,并通过地理信息系统的二次开发技术编程实现了林火工程态势图的标绘功能,为林火的扑救提供辅助决策方案,有利于把林火控制在初发阶段,从而大幅度减少火灾损失.     

陕西省林火的时空分布及火源特点

应用陕西省五大林区１９８７～１９９５年火灾及有关资料进行客观分析,揭示了陕西省林火发生的时间分布特征为：林火主要发生时段是当年１１月到次年５月,其中２～４月为林火高发期;陕西省林火发生的空间分布有三个林火高发区;对各类火源的林火比率计算分析显示：农业用火和林区吸烟是陕西省森林火灾的主要火源。     

基于树轮化学元素分析的林火历史信号初探

【目的】分析森林火灾对柳杉（Cryptomeria fortunei）树轮中化学元素含量的影响，揭示林火发生与树轮中化学元素含量变化的相关规律，为林火历史的研究探索新方法。【方法】以福建周宁县2015年发生林火的过火区域、距离火场<500 m区域和距离火场>1 500 m区域柳杉2010-2019年树轮为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP MS）检测树轮中P、K、Ca、Mg、B、Cu、Fe、Mn、Zn、Na、Al、Ni共12种化学元素的含量，分析其在林火发生前后的变化与相关性。【结果】大部分元素 (B、Mn、Ca、Cu、Zn和Ni)含量最大值出现在火灾发生后第1年，或最小值出现在火灾发生后第2年。过火区域中林火对于B和Mn元素影响较为明显，主要表现在:B和Mn含量在林火前后具有显著差异性；Mn含量在火灾发生前与火灾发生当年呈负相关，但与火灾发生后第1年呈正相关；B与Mn元素间含量在火灾发生当年呈强相关性。此外，采样点距离火场区域的距离对Ca、Fe、Ni、Cu和Zn元素含量有显著影响，主要表现在：距离火场区域越远，Fe、Ni、Cu、Zn元素含量在林火前后的差异性越显著，Cu和Zn元素含量在火灾发生前与火灾发生当年的相关性越高，Fe、Ni、Cu和Zn元素间含量在火灾发生前与火灾发生后第2年的相关性越高。【结论】树木年轮中的化学元素含量变化可作为林火历史信号示踪器。     

丽江地区森林火灾的时空分布规律

根据丽江地区1984-2008年林火统计资料,利用GIS空间分析法揭示了丽江地区林火发生的时空分布规律以及影响因素。结果表明,丽江地区林火以1988年为界限,分为1984-1988年的多发期和1989之后的平稳期;丽江地区森林火灾主要发生在春季,3-5月最为严重,占总火灾次数72%;林火空间分布来看,森林火灾高发区域主要分布在海拔1 600~2 800m,坡度在0°~10°的区域,阳坡发生森林火灾的频率较高;通过道路河流缓冲区分析,在距离河流、道路2 000m的缓冲区范围内分别有47%和38%的森林火灾发生,这说明林火发生次数与道路以及河流距离密切相关。研究丽江地区森林火灾时空分布特征,有利于把握该地区林火发生规律,为制定科学防火规划和指导森林防火扑救工作提供依据。     

渗透理论在森林火灾模拟系统中的仿真研究

为了研究林火行为对林火决策的重要性和林火的时空特性,主要利用渗透理论建立森林火灾的蔓延模型,通过该模型来模拟森林火灾的动向,仿真森林树木的分布情况和林火蔓延情况。仿真实验结果表明,提出的模型初步反映了森林火灾随林木分布密度不同而呈现不同蔓延情况的规律。同时,对风速、风向、地形等其他因素对火灾蔓延的影响进行了分析,并简单介绍了森林火灾蔓延的改进模型。图6表1参10     

林火蔓延模拟研究进展

快速准确地模拟和预测林火的蔓延和发展,可以为及时部署灭火力量、控制火灾蔓延提供科学的决策依据。分析影响林火蔓延的地形、可燃物和气象三大因子,评述林火蔓延模型的适用性和林火蔓延模拟的发展现状,并指出目前林火蔓延模拟存在的主要问题以及今后林火蔓延模拟研究的发展方向。     

湖南省电网林火时空分布的特征分析

本文采用2001—2008年的林火资料和2010—2012年林火引起的电网220kv线路跳闸次数,使用数理统计分析方法,对湖南电网范围内的历年森林火灾进行时间和空间分布规律分别进行研究;采用时间序列分析方法分析湖南历史森林火灾的年际变化特征、季节变化特征和日变化特征,运用空间统计学原理分析电网林火的空间规律,结果表明:每年2—4月为林火引起电网跳闸的高发月份,衡阳、岳阳、怀化、娄底、邵阳为林火引起电网线路跳闸的高发区。     

大兴安岭呼中林区林火蔓延三维模拟

综合国内外林火蔓延相关研究,结合大兴安岭呼中林区的实际情况,选择Rothermel蔓延模型为林火蔓模拟模型,采用微软的Visual Studio 2010做为开发工具,OpenSceneGraph 3.0作为三维渲染引擎完成一款林火蔓延模拟软件(3DVFS)的开发.采用的林火蔓延算法是计算效率比较高的最短传播时间算法.林火蔓延模拟中综合考虑风、地形、可燃物类型等因素对林火蔓延的影响.林火模拟结果表明:3DVFS可以反映森林火灾的蔓延规律,进一步完善后可能为林火行为研究工作、森林防火扑火工作等起到一定的指导作用.     

林火监测与预警在森林防灭火中的运用

近年来,随着科技的进步和时代的发展,监测体系的成熟完善,为森林防火灭火带来了更多的可能,森林火灾作为世界范围内林业重大灾害,我国每年都会出现上千次的森林火灾,造成了严重的森林资源破坏,大量经济财产损失,甚至相关工作人员的人身安全也受到威胁,而林火监测与预警作为一项新兴的基础,在森林防火灭火中所起到的重要性不言而喻。鉴于此,本文将着重分析林火监测与预警在森林防灭火中的应用情况,旨在为更好地发挥出林火监测预警作用献力。     

林火预警及实现方法

为建立适用于我国宏观区域的林火预警系统,以我国2000-2008年间发生的重大森林火灾为研究对象,利用MODIS数据估算森林可燃物的长势及含水量,与地理信息系统技术和数据库技术相结合,以火险指数作为预报林火发生等级的定量因子,研究并建立了林火预警模型;在商业遥感和GIS软件提供的二次开发平台下,利用Microsoft Visual Studio 2005语言,开发了林火预警系统。同时,利用选取的实验区及数据对预报方法和系统进行测试。结果表明:利用建立的林火预警系统所得的森林火险等级值,与实际发生的林火趋势基本一致;另外,火险指数可用作林火发生预警的定量分级因子。     

昆明市林火驱动因子及火险区划研究

  目的  对昆明市2000—2015年的火点数据进行分析,确定主要林火驱动因子,建立昆明市林火预报模型并进行火险区划,为昆明市林火预防提供参考。  方法  基于林火数据,选取气象、地形、植被、人为等17个林火驱动因子构建Logistic回归林火概率模型,并划分5个中间模型选取全样本的显著变量因子,用受试者工作特征曲线(ROC)进行模型检验与评价,基于全样本的模型结果分析昆明市主要林火驱动因子,并计算得到林火发生概率的最佳阈值,根据Logistic模型结果划分五级火险区。  结果  海拔、距居民点距离、距铁路距离、归一化植被指数(NDVI)值、月均地表温度、月均气压、月均相对湿度、月均风速、人均国内生产总值(GDP)等9个因子与昆明市林火发生概率存在显著关系;Logistic模型的预测准确率高达81.7%;ROC曲线下面积(AUC)的值为0.905;划分的最佳阈值为0.342;火险区划的五级火险区面积比率分别为48.82%、35.17%、11.26%、2.55%、2.20%。  结论  昆明市林火主要驱动因子是气象因子;昆明市高火险区集中分布在五华区、盘龙区、官渡区、呈贡区、西山区、安宁市等西南部地区。图4表3参22     

黑龙江呼玛县森林火灾时空分布特征1）

根据黑龙江省呼玛县1992—2011年的森林火灾统计数据,利用ArcGIS10．2等工具,对呼玛县森林火灾发生的时间和空间分布规律以及火源类型进行了研究。结果显示：时间分布上,该地区森林火灾发生分为1992—1999年、2000—2005年、2006—2011年3个阶段,2002—2005年为火灾高发期,过火面积达303992 hm2,占总过火面积的97．6％,主要是由于烧防火线引起的;1 a内火灾集中发生在3—6月份和8—10月份,分别占全年火灾发生的67％和33％,以3月份和10月份最为严重;空间分布上,火灾多集中在北疆乡和三卡乡,共发生火灾29起,占总火灾次数的60．42％;在火源方面,67％的火灾是由人为所引起的,通对公路缓冲区分析,发现有39．58％的火灾发生在公路两侧2000 m的范围内,说明林火的分布与公路联系密切。     

建阳市森林火灾时空分布特征

收集建阳市1985-2008年林火统计数据,包括火灾地点、起火时间、熄火时间、过火面积、受害森林面积和起火原因等因子,统计分析研究区域内森林火灾发生的时空分布规律。结果表明,森林火灾的发生与气候变化及不当的人类活动相关,并提出防范森林火灾的有关对策与建议。     

舒城县森林火灾发生规律及预防对策

为使森林火灾的发生次数、受害森林面积、森林受害率有明显下降,笔者根据多年的林业工作经验和对舒城县1988-2011年以来的林火发生情况进行了统计与综合分析发现,森林火灾的发生受气象、自然、社会因素的影响很大;提出要做好森林防火工作,应加强对火灾发生规律、扑火技术、火源管理等方面的研究,以及具体的预防对策。     

云南松林飞火形成机制的研究

以＂3.29＂昆明安宁市森林火灾为研究对象,调查火烧迹地并取样,分析可燃物特征,并对飞火发生的气象和地形进行了分析。结果表明,由于云南松林立地干燥,林内可燃物多,连续性好,地形复杂,小气候明显,易发生飞火;引发飞火的可燃物主要是云南松的球果。     

新疆北疆林区森林火灾与气象因子的相关性分析

[目的]探讨气候变化对新疆北疆林区森林火灾的影响,以期提高北疆林区森林防火适应气候变化的能力.[方法]利用北疆地区1994～2008年森林火灾资料、气象资料,采用相关分析方法,分析北疆林区近15 a年降水量、年平均气温变化特征和森林火灾变化规律.[结果]近15 a来,北疆林区森林火灾次数总体呈增长趋势,年际变化有明显的阶段性.[结论]气温升高、年降水量波动差异增大,导致森林可燃物积累增多和干燥易燃等因素是北疆林区森林火险等级呈增高趋势的主要气候原因.气候变化对北疆林区森林火灾有潜在增加的趋势,林区森林防火形势将更加严峻.     

福建省将乐县生物防火林带阻隔网空间布局与规划

    目的   福建省三明地区为森林火灾多发地区，为了阻隔森林火灾的蔓延、切断火源，降低火灾造成的亏损，以福建省三明市将乐县为研究区域，整体规划生物防火林带阻隔网。    方法   通过分析森林火灾时空分布规律，计算得出阻隔网密度和最小控制面积，然后利用空间分析、水文分析以及面向对象的空间特征提取等方法确定生物防火林带阻隔网的位置，再结合阻隔网现状，优化选取防火树种与阻隔网宽度，最终计算得出生物防火林带阻隔网密度，对将乐县生物防火林带阻隔网进行综合规划。    结果   最终确定生物防火林带阻隔网的密度为19.04 m/hm2，最小控制面积为10 hm2，共需营建生物防火林带阻隔网3 591.67 km，山脊防火林带阻隔网1 846.64 km，沟谷防火林带阻隔网384.21 km，林缘防火林带阻隔网1 360.82 km。山脊防火林带阻隔网宽度取均值12 m进行计算，沟谷及林缘防火林带阻隔网宽度取均值9 m，得出规划生物防火林带阻隔网总面积为3 786.49 hm2,通过对比将乐县主要树种的抗火能力，选取以木荷为主，油茶、毛竹等为辅的防火树种 ，既能发挥较好的抗火性能又兼具经济效益。    结论   依据因地制宜、因害设防、适地适树、重在实效的原则，在总结福建省生物防火林带阻隔网营建技术经验的基础上，综合考虑阻隔网密度、最小控制面积、林带的位置、林带的有效宽度、树种的选择等重要参数之后，对将乐县的生物防火林带阻隔网进行了优化，不仅达到相关规定的生物防火林带阻隔网标准，并且建设成本可控，利用有限的资金发挥较好的防火效果。      

云南省建水县防火树种筛选研究

目的根据云南省建水县森林火灾和造林树种组成的特点，选取当地18种主要造林树种作为研究对象，旨在筛选出适宜建水县林业发展的防火树种，以期为该区森林火灾预防提供一定的理论依据。方法以含水率、粗脂肪、灰分等树种的理化性质和燃烧性能，树冠浓密稀疏、叶质地厚薄、树皮厚度等树种的生物学、生态学特性，自然更新能力、种苗来源、造林技术等树种的造林学特性共16项指标作为评价因子，采用典型采样、选点调查、实验测定、层次分析等方法对18种树种的防火性能进行综合评判。结果按照防火性能综合评价结果，通过聚类分析可以将树种分为4类。Ⅰ类（最优防火树种）:火力楠、黄连木、油茶、短萼海桐，是营造防火林带的首选树种；Ⅱ类（较优防火树种）:厚皮香、石楠、女贞、滇青冈、山矾，可作为防火树种营造生物防火林带；Ⅲ类（一般防火树种）:红叶乌桕、麻栎、栓皮栎、清香木，难以作为防火树种大量种植，但可用于营林防火；Ⅳ类（非防火树种）:云南松、白枪杆、蓝桉、马尾松、侧柏，防火性能差，不宜作为防火树种，应予保护。结论针对目前建水县林分结构单一、纯林面积大的林分组成特点，建议未来可以I类和II类防火树种为主营建生物防火林带，以达到阻隔林火蔓延的目的；III类树种的防火性能一般，实地可根据立地条件和地域特征与I类和II类防火树种搭配栽植。      

基于WSN的森林火灾预警系统设计

针对目前森林火灾监测系统存在的缺陷,提出了利用无线传感器网络技术进行火灾监测的方法。通过对监控区域温度、烟雾等环境数据的实时监测,利用无线传感器节点自组织的方式传送到监控终端,实现区域监控。该系统可实现对森林火灾预警和火灾现场的实时定位,对森林火灾实现有效监控。同时,提出了一种基于测距的CDPE算法。该算法可以较好地满足森林火灾监测中实时性高、定位错误率低的特点。     

长沙地区干旱时空分布特征及其对森林火灾的影响

利用1971—2016年长沙市常规气象资料,计算综合气象干旱指数,分析长沙地区干旱的时空分布特征及气象成因,并利用2003—2015年森林火灾资料进一步研究干旱对森林火灾的影响。结果表明,近46年来长沙地区干旱频率有所下降,干旱的年代际变化明显,呈三峰型。最长干旱持续天数和干旱总日数的年变化对应较好,长沙、浏阳、宁乡3站年际变化基本一致,且3站干旱分级特征具有较高的空间一致性。长沙地区以夏秋干旱最为常见,持续时间最长,最主要的气象原因为大气环流的影响。干旱情况下,森林等植被含水率下降,下降到一定程度,森林火灾容易发生。最长干旱持续日数和森林火灾发生次数、受灾面积的相关系数超过0.05信度水平。2007年的火灾情况分析表明,森林火灾多发生在干旱条件下的连晴时段内。