基于RS与GIS技术的福建省森林火灾监测研究

针对南方丘陵山区森林火灾发生的特点,研究利用极轨气象卫星遥感资料实时监测福建省林火的技术方法 通过计算机对卫星资料的自动处理和林火监测阈值的人工调整,能够快速准确地对林火进行识别 将林火监测信息与地理信息进行有机地结合,做到林火地理定位精确到乡镇级 在2003年夏季福建异常林火高发期的监测应用中,林火灾情监测准确率达80%,取得显著的效果     

基于GIS和RS的林火行为预测研究

通过运用RS和G IS技术获取的影响林火行为因子信息的基础上,结合广州市的具体情况,应用计算机和数学知识建立了林火蔓延的模拟流程,并实现了林火行为的动态模拟。     

林火扑救中高效组合灭火技术的研究

北京地区森林防火至关重要,但在林火扑救方面尚存在薄弱环节,表现为发现火情不能快捷到达火场,火情变化不能及时探测并应对,扑火力量装备不够精良等问题.本文在北京森林防火现状调查的基础上,运用现代林火理论并结合计算机应用技术,建立了林火扑救装备管理系统.主要利用航空灭火、GPS定位导航等关键技术优化配置水灭火技术装备,建立了高效、快速的森林灭火系统.该研究可提高快速森林灭火和依据现场变化及时调整灭火方案的能力,同时客观上提高了扑火人员和装备的安全性,值得应用及进一步改善.     

基于GIS模型的林火蔓延计算机仿真

在GIS的支持下,建立了林火蔓延的空间背景数据库,在此基础上采用了王正非林火蔓延模型和遍历各点算法,在空间背景数据库之上,用Visual C 6.0 MapObject2.1控件技术进行了林火蔓延的动态模拟,以实现任意地点、任意气象条件下的林火蔓延动态仿真模拟,直观地掌握林火的发生、发展和蔓延的过程,以及林火蔓延的方向等。通过对模拟结果的分析得出,在模拟的过程中计算机运行比较快,模拟效果很好。     

基于GIS的林火动态风险等级区的划分

基于森林资源环境与林火发生的关系,以广义3S技术为依托,以现代通讯技术和自动监测技术为基础,提出了森林火险动态区划的概念,并建立了与之相适应的数学模型.试验的流程为:收集试验地1987-2003年林火历史和现实数据,进行数据处理,使其适合在GIS环境中处理,在GIS中分析林火点的空间环境因子,提取其属性数据.在统计软件中分析并建立拟合公式.以各环境因子的拟合公式在GIS中计算,并形成相应的专题图层.将各专题图层进行叠置分析,实现了林火风险动态区划.该方法的应用可以提高林火风险预测和预报的准确性,降低林火管理的支出,提高林火管理的水平.     

基于Web Service的PDA林火监测应用技术研究

信息交流不畅与共享困难是我国森林防火监测与预警工作面临的主要问题。该文将Web Service技术应用于PDA林火监测,提出了基于SOA的林火监测系统结构,并对系统中服务端与PDA客户端的Web Service结构布局与运行机制进行了分析与描述,设计开发了Web Service的PDA客户端调用引擎,最后以北京市森林防火扑救指挥系统为基础建立了一个PDA端的火险等级与气象查询服务实例。结果表明基于Web Service的PDA林火监测可有效利用现有防火决策信息服务,实现信息的实时交互与共享,提高林火监测水平。      

腾冲县明光镇中缅边境森林火情特点及应对措施

分析了明光镇中缅边境森林火情的6个特点:时段性明显、火源管理困难、火情监测困难、蔓延速度快、扑救难度大、扑救费用高、火灾损失大。提出了5项应对措施:强化与缅甸方面的森林防火合作,建立联防机制;加大经济与科技的合作力度,预防森林火灾的发生;建设防火通道与遮荫型防火隔离带相结合的林火阻隔系统;加强林火监测体系建设;加强边境森林火灾扑救能力建设。     

北京地区林木可燃性研究

利用GIS空间分析技术和知识发现技术研究了北京房山地区林木可燃性.通过将历史林火数据进行去噪处理、分类处理,建立房山林火数据库;用知识发现算法和GIS空间分析方法,研究不同林木的可燃性,并用传统方法获取了林分生物量.实验表明,林分的生物量与林木可燃性并无必然的联系,林分的燃烧是一种复杂现象,受到社会、经济等因素的影响.该结论对林火研究及林火应用管理具有一定的指导作用.     

基于元胞自动机的林火蔓延时空演变研究

以林火蔓延时空演变过程的计算机模拟为研究目的,提出一种 GIS空间分析功能和元胞自动机模拟功能相结合的林火蔓延模拟方法.探讨影响林火蔓延的因素,将林火蔓延影响因子概括为土壤特性、可燃物特性、气象因子、地形因子和地理阻隔因素;分析林火蔓延模型,选取毛贤敏的王正非修正模型进行模拟;结合元胞自动机和GIS空间分析技术,对元胞属性赋值;根据林火蔓延的特点,设置元胞的状态;利用元胞扩散算法对元胞扩散过程进行模拟;最后,开发了一个原型系统,对林火蔓延的时空演变过程进行展示.结合 GIS空间分析功能和元胞自动机技术能够较好地对林火的时空演变过程进行模拟.     

无线传感器网络在林火监测中应用

将无线传感器网络结合加拿大林火天气指数（ FWI）系统对森林火灾进行预测和实时监测。使用大范围布置的温湿度传感器结合自动防火气象站组成无线传感器网络,对广大林区作细粒度的数据采集,进而准确计算FWI系统的6个指数,对火灾发生的潜在风险以及火灾的强度和规模做出预测和评估,并依据细小可燃物湿度码（ FFMC）调整传感器节点的数据采集频率,对林火进行实时监测和识别。测试结果表明本系统可以有效地节约能耗,缩短林火的发现时间。     

基于ArcEngine的林火动态监测与精确定位系统的设计与实现

有效的林火监测与定位是预防和减少森林火灾的途径之一。文章以ArcEngine和Microsoft Visual Studio 2005 (C#)为开发平台,以地理信息系统数据库Geodatabase为支撑,开发了一套林火动态监测与精确定位系统,可以实现监测点安装选址、林火单点定位、三维地形与数字云台联动、二维分析等功能。系统在内蒙古白狼林场进行了试验。试验表明,系统运行稳定,基本可以实现预期的功能。     

防火树种着火特性的研究

对木荷、火力楠、阿丁枫等树种着火特性的研究结果表明：防火树种的着火温度均高于针叶树，其中以木荷鲜叶的着火温度为最高，分别比杉木和马尾松高５８．２℃和７４．７℃；树叶的着火感应周期与炉温的关系可用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程拟合；影响树叶着火温度的主要内在因子为含水率、苯－乙醇抽取物含量及挥发份发热量等．     

预防华山松树冠火的最低修枝高度探讨

为确定可以阻止华山松林地表火向树冠火转化的最低修枝高度,测定了华山松针叶的着火点,在自行设计的燃烧床上对不同载量的华山松林细小可燃物进行了5次燃烧试验.通过分析可燃物地表火过程中垂直方向上的温度变化,将燃烧区域垂直方向上最高温度等于着火点处的高度确定为华山松的最低安全修枝高度.经推算,可燃物载量为1.77 kg/m2、2.37 kg/m2、2.96 kg/m2、3.55 kg/m2、3.84 kg/m2时,华山松人工林的最低安全修枝高度分别为0.82 m、0.92 m、1.13 m、1.20 m、1.22 m.讨论了风、可燃物层的密实度、立地条件对最低安全修枝高度的影响,并分析了不同气象和立地条件下最低修枝高度计算方法.     

用枯落物含水率与气象因子的相关模式作森林火险预报

通过选点取样,建立了气象因子与枯落物含水率的数学模式。根据枯落物含水率大小与燃点关系划出火险等级。利用这个模式编制微机程序进行森林火险预报。     

木纤维/回收塑料复合材料的燃烧特性研究

该文利用氧指数测定仪、锥形量热仪测定了木纤维/回收塑料复合材料的燃烧性能,并与普通纤维板进行了对比. 结果表明:①和普通纤维板相比,木纤维/回收聚氯乙烯复合材料从点燃时间和平均质量损失速率上表现为热稳定性很差,而热释放速率和平均有效燃烧热等性能较好;木纤维/回收聚丙烯复合材料热稳定性相对较好,但其他燃烧性能都表现很差;②回收聚丙烯和聚氯乙稀作为主要原料制备的木塑复合材料相比,前者热稳定性好,但总体表现为火灾危害性更大;③木纤维/回收聚丙烯复合材料在加入偶联剂PAPI后改变了的燃烧特性,表现为点燃时间延长、有效燃烧热降低、热释放速率提高. 如将木塑复合材料用作室内建筑装饰材料,须考虑对其进行阻燃处理.      

不同区域森林火灾对生态因子的响应及其概率模型

火灾是影响森林生态系统过程的重要干扰之一,其对森林生态系统内各生态因子的响应各不相同.由于植被状况及生态环境的不同,森林火灾的时空分布特征在中国不同植被气候类型内表现不同,根据植被气候类型分类系统,将中国主要森林火灾地区划分为4个区域:东北(冷温带松林)、华北(落叶阔叶林)、东南(常绿阔叶林)和西南(热带雨林),应用遥感监测数据和地面环境数据,以时空变量、生态因子(植被生长变化指数、湿度等)为可选自变量,应用半参数化Logistic回归模型,就森林火险对不同生态影响因子的响应规律进行了分析,建立了基于生态因子的着火概率模型和大火蔓延概率模型,通过模拟及实际数据散点图、火险概率图,评估了模型应用价值.结果表明,土壤湿度及植被含水量在落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林地区对着火概率影响显著.在4个植被气候区内,土壤及凋落物湿度对大火蔓延的作用较小.在冷温带松林、落叶阔叶林、常绿阔叶林地区,植被生长的年内变化对火灾发生的影响显著,在常绿阔叶林地区,年内植被生长变化对大火蔓延的作用较小.森林火险概率与各生态因子的相关关系主要呈现出非线性.不同植被气候区内,火险概率受不同生态因子组合的影响,这与不同区域的植被状况及生态环境不同有关.在不同植被气候类型,应用时空变量、生态因子建立半参数化logistic回归模型,进行着火概率和大火蔓延概率的模拟具有可行性和实际应用能力.为进一步分析森林生态系统与火灾之间的动态关系、展开生态系统火灾干扰研究提供了理论基础.     

基于图像的嵌入式森林火灾监控系统研究与设计

针对目前我国森林防火远程监控中存在的不足,提出了一种基于嵌入式处理平台的森林火灾监控系统,对系统硬件设计和林火图像识别算法两个方面做了详细论述.系统以嵌入式微处理器作为现场控制器的主控单元,现场控制器通过串口与CCD摄像机进行实时通信,获取监测区域的图像信息,对获取的图像信息进行林火识别,若系统判断有林火发生,则将火情信息通过无线网络传送给监控中心,从而达到第一时间发现森林火灾的目的.通过在林区现场进行的试验表明,该系统能够克服工作环境的干扰,且具有响应速度快、识别率高以及监控区域广等特点.     

基于ZigBee技术的牧场火情监控系统设计研究

设计了一种将ZigBee技术引入到牧场火情监测系统中的方案,构建一个基于zigBee无线传感器网络的牧场火情实时监测系统。该系统可以实时监测牧场的相关参数,如空气湿度、温度及牧场的烟雾浓度变化情况等,为牧场防火灭火提供信息支持。研究了ZigBee无线传感器网络节点的电路设计、节点信息的采集、数据融合、传输以及传感器网络的有效拓扑结构。     

基于多数据融合的山林防火系统

针对陕北山林火灾探测系统中的缺陷,本文提出了运用多传感器数据融合技术开展山林火情探测,并进行了仿真结果验证,以实现对火情的提前预警。采用温湿度传感器、CO浓度传感器、烟雾传感器和土地墒情传感器采集山林的环境数据,对同一时间采集的数据进行方差计算处理,再使用BP神经网络和模糊处理的方式对预处理后的方差值进行数据融合,最终得到该时某点山林的着火概率,运用无线传输设备及时通知管理人员采取措施。陕北山林实地模拟测试表明,该系统可以有效监测到山林的数据情况,能准确监测火情的大小并对着火点进行林间定位,为陕北山区森林提供了一种可执行的监测方案。     

紫茎泽兰的燃烧火行为特征

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)是一种外来入侵物种,干枯的紫茎泽兰植株具有较好的易燃性,并且紫茎泽兰植株枯死期正是昆明地区的森林防火期,对森林防火具有重要的影响。在昆明周边的林区内进行外业调查、采集紫茎泽兰样品,并在可控条件的实验室内利用热电偶等测定紫茎泽兰的燃烧火行为特征(包括点燃时间、辐射热、火焰高度和蔓延时间等)。结果表明:(1)垂直燃烧的平均点燃时间、蔓延时间和火焰最大高度都大于水平燃烧(31、1 s;3.50、1.67 min;300、120 cm)。(2)水平燃烧的平均火焰最高温度大于垂直燃烧(761、611℃);(3)水平燃烧和垂直燃烧的平均热辐射没有明显差异。紫茎泽兰水平燃烧和垂直燃烧时的温度高,释放能量大,热辐射强,是地表火垂直转换为树冠火的重要介质,也是地表火水平快速蔓延的通道。紫茎泽兰垂直燃烧的火灾危险性较大,且燃烧后具有较大发生复燃的可能性。应在防火期来临前对紫茎泽兰进行清除,以减少森林火灾发生的频率和强度。