林火预测预报研究综述

介绍了国内外林火预测预报的发展简况,分析了林火预测预报因子的选择,阐述了综合气象要素、地形、可燃物的干湿程度、可燃物类型特点和火源等因素的林火预测预报方法以及我国目前采用的林火预测预报方法.     

大数据技术在林火预测预报中的应用初探

林火预测预报是综合气象要素、地形、可燃物的干湿程度、可燃物类型特点和火源等,对森林燃烧的危险性进行分析预测。林火因子众多,气象要素时刻在变化,可燃物类型多种多样,林火预报数据庞大,准确地进行林火预测预报面临诸多困难。利用大数据的高速、大量、准确、多样等优势能解决林火预测预报中面临的问题。对大数据技术在制作林火预测预报系统、分析火灾规律、筛选林火预报主导因子、处理林火因子等方面进行了设想,并对大数据方法在林火预测预报中的应用进行了展望。     

森林地表可燃物含水率变化机理及影响因子研究概述

森林可燃物是林火发生的物质基础和首要条件,而可燃物含水率作为森林可燃物的重要特性之一,是森林火险天气预报的重要因子,是影响林火能否发生的直接因素,准确测定森林可燃物含水率对开展林火预报工作具有重要现实意义。分别阐述森林中活可燃物和死可燃物含水率的变化机理及温度、相对湿度、风、降水、太阳辐射和地形地貌等因子对其影响机制,为进一步开展可燃物含水率预测以及数据库构建提供重要依据。     

利用森林燃烧环理论做林火预报的探讨

森林燃烧是自然界燃烧现象中最复杂的一种。随着森林燃烧环理论的发展,林火预报方法也应相应地进行改进。本文仅就东北气候特点分析森林燃烧环各因子(A.可燃物类型;B.火环境;C.火源)在森林燃烧中的作用和地位分别予以打分的方法,做林火预报的探讨。一、森林燃烧环中各因子的地位和得分标准A.可燃物类型可燃物类型是森林燃烧环的物质基础,没有可燃物就谈不上燃烧。因此燃烧取决于可燃物的大小、结构状态,理化性质和数量分布。林火预报应建立在这个物质基础之上。当可燃物类型不同,各种可燃物的数量分布及易燃性有区别。根据可燃物的易燃程度分别打分(见表1)。     

林火发生预报模型研究进展

森林火灾直接影响森林生态环境质量,严重威胁人类生命财产安全,还会造成病虫害频发、群落退化等次生灾害。由于综合考虑了各类影响林火发生的因子,林火发生预报模型是目前预报结果最为准确的林火预报预测方法。文中从林火驱动因子、林火发生预报模型构建、模型检验方法等3个方面综述国内外林火发生预报模型的发展现状和研究成果,讨论各类林火发生预报模型的优缺点,梳理目前研究中存在的问题,对其研究前景进行展望,并结合我国实际情况提出开展更大空间尺度林火预报的研究建议,以期为相关研究和林火管理工作提供参考。     

北方森林林火发生驱动因子及其变化趋势研究进展

北方森林作为气候变化最敏感的陆地生态系统之一,近些年来随着林区气候变暖,林火发生的数量和过火面积都呈显著的增加趋势,因此研究北方森林林火发生驱动因子及其变化趋势对维护其生态系统的稳定具有重要意义。文中主要从北方森林林火发生的主要控制因子和未来气候变暖条件下林火发生的预测方法及变化趋势进行综述。研究结果表明,林火的驱动因子既包括在大尺度上气候的作用,也包含植被、地形、可燃物和人类活动等局部尺度的影响。近几年来对气候变暖下林火状况趋势预测更倾向综合考虑气候和局部控制因子的作用。对我国而言,需要在更大的区域尺度上开展林火发生预测的研究。研究认为,北方森林林火变化趋势及预测研究的关键问题在于如何在不同空间尺度上确立林火发生的关键控制因子以及完善现有的林火预测方法。     

广西林火驱动因子及预测模型研究

了解林火最主要的驱动因子并对林火进行预测，能为当地森林火灾的预防与管理提供科学依据。基于2011—2020年的历史火灾数据集，以及气象、地形、人为活动和可燃物载量等数据构建Logistic回归模型和机器学习模型来探究广西林火发生最主要的驱动因子，同时选择最优模型对研究区内森林火灾发生概率进行预测。研究表明：月平均降雨量、月平均相对湿度和林区建筑物数量是影响广西森林火灾发生最显著的因子；Logistic回归模型和机器学习模型均取得了较好的拟合效果，AUC值均在0.85以上，机器学习模型的精度要优于Logistic回归模型，随机森林模型精度最高(S_AUC=0.92)。通过随机森林模型对全区林火发生概率进行预测，结果显示桂西北、桂北、桂西南地区的林火发生风险最大，预测结果契合广西实际，能够为广西的林火预测预报提供参考。今后，应加强对野外火源的管控力度并提高对极端天气的预警防范能力，以降低森林火灾发生的风险。     

广义线性模型在林火发生预报中的应用

首先介绍了国内外广义线性模型在林火发生预报中的应用,其次分别阐述了常用于林火发生预测的正态分布、逻辑斯蒂分布、泊松分布、负二项分布、零膨胀、栅栏等6种广义线性回归模型的表达式、参数估计方法和几种相关的假设检验方法,其中,逻辑斯蒂广义线性模型主要用于预测林火发生的概率,其他5种模型主要用于预测林火发生的频次。根据林火发生频次的数据结构特点和前人的研究结果分析得出,与正态分布相比,泊松分布、负二项分布、零膨胀、栅栏4种广义线性回归模型更适于预测林火发生的次数。当林火发生频次的方差接近于期望,应采用泊松或零膨胀泊松广义线性模型;如林火发生频次的方差显著大于期望,则宜采用负二项或零膨胀负二项广义线性模型。最后,对广义线性模型在我国林火发生预测中的应用提出了三方面建议:第一,增加模型的自变量(如森林可燃物特征、地形、人类活动等因子);第二,增加模型在景观层次林火发生预报中的应用;第三,拓展模型的建模方法,如建立广义线性混合效应模型和广义相加模型。     

林火动态研究与林火管理

林火动态是一个生态系统可持续性的稳定指标, 准确掌握林火动态和可燃物特性是制定合理林火管理策略或规划的基础。林火动态与可燃物积累过程密切相关, 了解森林可燃物积累过程是开展林火管理的基础。文中综述了林火动态及可燃物变化的研究进展。林火动态受地形、植被和气候等因素的影响, 随着气候、植被和人为活动的变化, 许多区域林火动态发生了显著变化, 并影响可燃物积累过程及其空间分布。森林结构和可燃物组成的变化会导致火频度、火灾类型和火强度发生变化, 林火管理对策也需要相应调整。我国重点林区的林火管理策略也应根据林火动态变化和可燃物情况进行调整, 以适应变化的气候和植被条件。     

林火碳排放研究进展

火是森林生态系统主要的干扰因子, 森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏, 同时也造成了含碳温室气体的大量释放。综述了火烧面积、森林可燃物以及燃烧效率等主要因子对森林火灾排放碳量估计的影响, 分析了这一领域未来研究发展趋势。大量研究表明:1)卫星遥感是估测大尺度上森林过火面积的主要手段, 随着高分辨率卫星的应用, 森林火灾面积的估计精度不断得到提高。目前的研究主要集中于大尺度上林火面积的估计和估算方法的改进。2)遥感数据是目前估计大尺度可燃物燃烧量的有效手段, 利用遥感数据的同时结合有效可燃物计算模型, 运用多元线性与非线性分析结合等方法提高对可燃物燃烧量的估计。3)燃烧效率是决定可燃物消耗量的主要因子, 也是估计森林火灾释放含碳气体量的关键。未来的研究是利用高分辨率的遥感数据, 结合复杂的可燃物计算模型, 更精确地估计林火碳排放。     

森林可燃物含水率预测及燃烧性等级划分

森林可燃物含水率预测及燃烧性等级划分黑龙江省人民政府森林防火指挥部办公室王瑞君黑龙江省第一林业调查规划设计院于建军吉林省吉林市林业局郑春艳林火预报就是通过测定和计算某些气象因子、人为因素和可燃物含水率等，预报火发生的火险天气、火灾发生以及火灾发生后火...     

基于GIS平台的林火景观格局研究构想

现代林火管理需要在整合森林防灭火信息的基础上,对林火发生、发展、蔓延以及可燃物景观格局现状进行系统深入的分析,以期对林分可燃物进行科学合理的空间布局,并实现对林火防区可燃物未来演替格局的预测。通过对相关研究的综述分析,基于地理信息系统(GIS)平台的空间直观模型模拟,是针对把林火作为驱动因子的大时空尺度森林景观变化研究的强有力工具。提出了以林火景观生态格局为核心的研究框架,具体研究成果将直接为林火防区提供灭火策略和灭火指挥辅助决策的数源基础和定量化技术支持。     

林火研究综述(Ⅰ)——研究热点与进展*

在危害森林的诸因子中火灾是一种最具破坏性的灾害。各林业先进国家都非常重视林火研究工作。森林防火是一门综合性的科学，其研究热点包括基础研究和应用研究。近些年林火研究涉及国家森林火险等级预报、林火控制技术、雷击火自动定位系统、遥测自动林火天气站网、火发生与火行为规律、计划烧除、火生态、可燃物燃烧过程、灭火喷洒技术、烟尘特征和扩散等。     

抚顺县主要林型及地被可燃物载量的研究

森林地被可燃物是引起森林火灾的重要因素之一,为了预测预报林火发生规律、林火行为和森林火险,以抚顺县8种主要林型为研究对象,对其林内不同类型地被可燃物载量做相关分析,并研究载荷量与林分密度、林龄、坡位等因子的关系,结果表明:地被可燃物载量随林分密度和林龄增加而增大;地被可燃物载量与坡位关系密切,一般下坡载量最大,上坡载量最小。     

加拿大林火对我国森林消防的启示

<正>1气候决定林火发生1.1气象要素影响林火行为与林火相关的气象要素很多,包括气温、降水、风向风速和空气相对湿度,以及它们的各种组合等。气象因子不仅影响可燃物的干湿程度,而且影响林火的发生、蔓延和行为。气温越高,降水越少,相对湿度较低,连旱日数越长,林中枯枝落叶和细小可燃物就会越干燥,火险程度越高。在森林可燃物干燥易燃情况下,风速风向是制约林火强度、蔓延速度、火灾面积和扑救难易程度的决定性因素。     

辽西地区主要林型林火因子的分析

文章分析了影响辽西地区林火的主要因子，进行了可燃物载量、可燃物含水率、可燃物燃点测定试验。结果表明油松、刺槐林、油松栎林为该地区易燃林型。因此，应对林下有计划地清除地被可燃物，减少可燃物积累；造林时选择生长迅速、郁闭快、耐火性强、含水量大、不易燃烧的树种。     

吉林地区林火管理决策支持系统通过鉴定

吉林地区从1990年开始研制的林火管理决策支持系统,最近在吉林市科委主持下通过鉴定。与会专家一致认为该项研究成果属国内先进,并具有国际水平。决策支持系统,无论在国际和国内都是攻克的“热点”,目前在国内应用于森林防火上,还是少见的。林火管理决策支持系统,共包括四个子系统:森林火险等级区划;火险天气预报;火行为预测预报;林火     

应用证据权重法估测林火发生的可能性——以呼中林区为例

以大兴安岭呼中林区为研究区,综合考虑影响林火发生的自然和人为因素,应用证据权重法,从众多的影响因素中,选取能反映地形(坡向、坡位指数)、气象(年均温、年降水量)、可燃物(1h,10h时滞地表死可燃物的载量、1h时滞地表死可燃物含水量)和人类活动(距道路的距离)等因素,分析林火发生的可能性。结果表明:呼中林区林火的发生存在一定的不确定性,但研究结果对该地区森林的管理仍具有很好的指导作用,可以为森林火险区划、森林可燃物优先处理区的选择提供科学依据。应加强森林可燃物的基础研究,尤其是森林可燃物载量的时空分布规律的探讨,提高空间数据的准确性,减少不确定性,从而更好地对林火的发生作出科学的预测。     

黑龙江省林火规律研究Ⅲ.大尺度水平林火与森林类型之间的关系研究

林火是森林生态系统中重要的生态因子.森林作为可燃物主体对林火的影响具有尺度性.虽然这种影响与尺度之间的关系研究较少,但在具体尺度上的研究却很多.在实验室小尺度上同质可燃物床层与火行为的关系可用Rothemel模型(Rothemel, 1972)来描述.在林分尺度上关于森林对林火的影响的研究,包括森林可燃物含水率的变化及其与林火发生和林火行为的关系等,国内外研究都很多.在景观斑块尺度上(GCTE 1990年定义)的研究较多,尤其是关于火作为一个扰动因子与景观格局的相互影响.在景观尺度(100km2,GCTE 1990年定义)上,特别是对景观之间的火系统(fire regime)关系研究较少.在景观以上尺度的研究国内尚未进行.介于景观和区域之间的尺度(100～10000km2)与我国的各省区内由不同森林类型形成的异质区的尺度相近.在该尺度上主要是对林火统计特征与区域可燃物、气候等属性之间的关系进行研究,采用自上而下的方法 ,注重统计规律,较少考虑自下而上的机理.它与区域尺度上的研究是进行大尺度规划,如国家火险等级区划的基础.     

森林地表死可燃物含水率预测模型研究进展

林火是影响森林生态系统的重要因子之一,林火蔓延和发展深受森林可燃物含水率的影响,尤其是林火的发生直接受地表死可燃物含水率的影响。因此,准确预测森林地表死可燃物含水率是预报森林火险和火行为的关键,加强森林死可燃物含水率预测模型研究尤为重要。从森林可燃物含水率的研究方法、研究模型及模型精度3方面综述研究现状,并对比评价现有模型。针对目前研究的诸多问题,提出5点展望:1)加强研究重点火险区野外含水率动态。利用已有的森林火险因子采集站和森林火险监测站获取不同环境因子和可燃物含水率及气象因子监测数据,构建重点火险区基于气象参数的森林可燃物含水率预测模型。2)加强森林可燃物的基础数据监测和收集。这可为全面构建森林火险等级系统奠定坚实的数据基础,同时还应建立精准的森林可燃物类型划分体系。3)加强研究可燃物含水率的空间异质性。应考虑不同影响因子下可燃物含水率动态,特别是了解小尺度内森林可燃物含水率的空间异质性,才能更准确进行林火预测预报。4)结合应用增强回归树(BRT)方法来提高模型精度。在可燃物含水率模型精度影响因子的研究中,运用BRT方法多次随机抽取一定量的数据,量化分析不同因子对模型精度的影响程度。5)结合GIS进行大尺度火险预警研究。综合应用RS和GIS技术,建立可燃物含水率的遥感反演模型,在准确模拟森林可燃物含水率空间分布的基础上,建立基于可燃物含水率的不同火险等级的预测模型。