林区瞭望塔布局与优化设计

【目的】为优化林区瞭望塔布局与建设时序,提高瞭望塔网络建设效率。【方法】以北京郊区某林场为实验点,针对瞭望塔网络建设的空间性、阶段性和动态性等特点,设计基于顶点法的最大监测面积模型(Max-MAM),利用Greedy算法求解近似最优布局方案;设计基于熵权法的动态多属性建设时序模型(DMACTSM),求解近似最优布局方案下的综合最优建设时序。【结果】顶点法共提取到38个备选点;用Max-MAM优选出最优布局方案■,可使瞭望塔网络的监测覆盖面积最大,约71.47%;用DMACTSM模型获得最优建设时序为a_(29)、a_(26)、a_(12)、a_6、a_(36)和a_(18),可使瞭望塔网络建设过程中综合效益最优。【结论】Max-MAM和DMACTSM能够调整建设时序,解决建设时序最优问题,结合地理信息系统(GIS)实现瞭望塔网络布局优化;调整后的建设时序在增长监测面积、交通、坡度、已有建筑情况等方面综合最优。图6表3参16     

林火卫星监测技术研究进展

介绍了4种林火卫星监测的技术,包括NOAA/AVHR R卫星监测、EOS/MODIS数据监测、风云(FY)系列卫星监测及环境减灾(HJ)卫星监测,对国内外林火卫星监测发展状况进行了论述,并对林火卫星监测技术研究方向进行了展望。     

基于Logistic回归模型的浙江省林火发生驱动因子分析

【目的】对浙江省2000-2016年林火发生的主要影响因素进行分析,确定驱动因子,建立林火预测模型并划分火险等级,为我国东南林区林火预防与管理提供科学支撑。【方法】以卫星火点数据为基础,运用Arcgis 10.2等软件,对气候因素(气温日较差、月平均气温、月平均降水量、月平均相对湿度、上年月平均降水量、上年月平均相对湿度、日累积降水量、日相对湿度、日平均风速)、地形因素(海拔、坡度)、植被数据(植被覆盖度)、社会基础设施因素(人口密度、人均GDP、距居民点距离、距铁路距离、距公路距离)进行空间信息提取,并与随机点结合后通过Logistic回归模型分析浙江省林火发生的驱动因子;使用"标准化系数"方法检验各林火驱动因子对林火发生的相对重要性;利用ROC曲线方法对模型预测能力进行拟合检验,并计算划分林火发生概率的最佳阈值。【结果】气温日较差、日相对湿度、月平均相对湿度、上年月平均降水量、日累积降水量、植被覆盖度、上年月平均相对湿度、月平均降水量、距居民点距离、距公路距离、距铁路距离等11个因素与林火发生存在显著相关;模型总体预测准确率达到79.1%;计算出浙江省划分林火发生概率的最佳阈值为0.458。【结论】浙江省高火险区主要位于东部和南部地区,东部地区的林火管理重点应放在人为活动的管理与防火宣传教育上,而南部地区应当在林火高发区增设瞭望塔和视频监测设备。     

JLD型激光林火定位仪的研究

利用红外激光器、光电器件和充电电源组成的JLD型林激光林火定位仪,具育独立定位林火和数学显示其坐标的能力,更新了传统多点以三角形交叉作业确定火场的方法。在全天候条件下作业,速度快,精度高,测距半径20km,同时测定林火方位和相对仰俯角。单人单机车载或飞机搭载均可使用。是国内首次将激光远程测距和定位技术用于林火监测生产。     

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。     

基于ArcEngine的林火视频监测定位系统

为了提高林火视频监控系统的智能化水平,辅助森林防火扑救指挥决策,基于ArcEngine和数据库技术,结合数字云台实时回传的摄像机观测角度,设计林火视频监测定位系统。摄像机水平角和旋转角的准确性是影响系统定位精度的关键因素,研究摄像机水平角和旋转角的校正方法,以减少摄像机的角度误差。以内蒙古白狼林区为例,进行林火视频监测定位系统的单点定位试验。系统对林火识别定位准确,运行稳定可靠。     

沟域生态环境定位监测技术研究

支撑沟域经济长期健康发展的生态环境定位监测技术中三大监测技术分别是:生态监测站布设及植被生物量实时速测技术、沟域植被净化大气监测技术和沟域水土生态指标监测技术.沟域生态环境定位监测同时蕴含经济效益、社会效益,量化隐含的生态效益.     

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     

云南省卫星热点与林火格局的关系研究

根据国家林业局和西南卫星林火监测分中心2007—2013年监测到的云南省卫星热点数据,基于ARCGIS空间分析模块,运用核密度法量化分析了2007—2013年云南省卫星监测热点与林火的空间分布格局。结果表明,云南省热点年平均密度为0.005 8个/km2,林火年平均密度为0.000 9起/km2;热点和林火的空间分布特征均表现为聚集性,均可分为低密度区(0.006 4,0.003 2)、中密度区(0.006 4~0.017 7,0.003 2~0.012 2)和高密度区(0.017 7~0.068 7,0.012 2~0.041 4);云南省热点和林火聚集分布格局差异性突出,热点高密度区集中于省内农林业重点开发区域,如普洱市、西双版纳州、德宏州、红河州和文山州;相对而言,林火高密度区主要分布在滇中的云南松林、暖温性稀树灌木草丛以及滇西北的高山针叶林区。而滇南、滇西南地区虽然热点密度较高,但因气候相对湿润,林火密度反而较低。本研究可以为云南的防火基础设施建设、火灾扑救能力建设及日常巡护管理提供参考。     

基于泰森多边形的广州市林火空间分布规律研究

将泰森多边形特点引入林火空间分布规律研究,依据泰森多边形面积越大,林火发生次数越少,则林火发生概率越低,通过克里格插值生成广州市林火易发性分布图,在对道路距离、海拔和坡度等关键影响因素进行空间异质性分析的基础上,采用地理加权回归模型进行局部参数估计,并定量分析各影响因素回归系数在空间上的作用,以直观地反映林火各影响因素空间分布。结果表明,林火易发性变异函数揭示林火的发生主要由地理自然因素和人为随机因素共同作用;林火各影响因素空间异质性特征明显,局部存在较强的聚集格局;GWR模型分析结果明显优于OLS模型,各变量回归系数在空间上作用不均匀,存在显著的空间差异;广州市东北部林火易发性明显高于其他地区,海拔因素呈从北到南正负效应相反的分布,坡度因素呈块状分布,道路因素呈带状、块状空间分布。林业管理部门根据林火发生的规律和特点,可在林火防控工作上更具针对性,最大程度地减少林火损失。     

以四网两化建设开创镇江市圌山景区森林防火新格局

圌山景区是镇江市重点森林防火单位和区域,自2006年以来,镇江新区大力开展圌山景区森林防火"四网两化"(林火预测预报网、通讯网、瞭望监测网、林火阻隔网、扑火队伍专业化、扑火工具机具化)建设,有效预防和处置森林火灾,对保护圌山景区森林资源,维护生态安全和社会稳定,发挥了重要作用。     

基于知识发现技术的林火监测体系设计

本文应用3S技术和计算机系统分析思想，设计了林火监测体系。林火监测体系的总体思路是，应用林火发生和蔓延的原理结合GIS空间分析技术，分析了北京市房山区影响林火发生的主要因子，用知识发现技术确定了林火发生的不同等级区域。结合计算机视频监测和电信技术，建立了林火发现、信息沟通的林火监测体系。该体系的建立提高了林火监测的时空精度、节约了林火资源、提高了监测的效率。     

三维元胞自动机各向异性林火蔓延快速模型

为建立林火蔓延动态预测模型,实现实时三维可视化模拟,构建了王正非 3D元胞自动机模型林火蔓延模拟框架。该模型考虑林火蔓延的物理规律和全局因素的相互作用,在王正非山火初始蔓延速度经验模型的基础上,综合考虑地表植被类型、地形坡度、风速、风向、温度5个因素,并根据元胞之间能量传递建立状态转换规则。以我国西南火灾高发区作为实验区域,在多约束条件下模拟林火蔓延行为并获取林火矢量边界,实验证明该方法简便、高效、输入参数少、运算效率高,可以实现不同条件下的林火蔓延快速模拟。      

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。      

欧美国家林火研究现状与展望

林火是国际减灾战略的一项重要工作,也是生物多样性、全球气候变化和全球可持续发展的重要组成部分。森林火灾是对森林健康影响最大的自然因素之一。阐述了21世纪林业发达国家美国、加拿大、欧洲等国的林火研究方向与研究成果,以及林火与全球气候变化的研究,探讨了世界林火研究的发展趋势,提出了新时期我国林火研究的发展方向。     

基于完全气动弹性模型的冷却塔干扰效应风洞试验研究

针对某核电站两相邻200 m高超大型冷却塔,基于完全气动弹性模型通过风洞试验对其风致干扰效应进行研究.研究表明:干扰效应使共振响应显著增大,但仍以背景响应为主;双塔串列时,尽管由于上游塔的“遮挡”效应使得下游塔最大平均响应减小,但最大均方差由于干扰效应略有增大,响应极大值基本与单塔一致;斜列时,当上游塔尾流作用在下游冷却塔时,响应放大系数最大;基于整塔响应极大值定义的干扰因子可保证将单塔风荷载放大干扰因子倍后得到的最大响应与群塔的最大响应相等,由此考虑风向频率后得到的推荐干扰因子与规范值基本一致.     

中国林火研究现状与发展趋势

综述了近30年来我国在林火管理、林火监测、林火预报等方面的研究现状。依据国际林火研究形势,分析了我国林火研究的发展趋势,并提出了新时期我国林火研究的发展方向。     

基于地形匹配的图像烟火定位方法研究

目的视频监控是林火监测的主要手段,利用数字云台获取方位角、俯仰角等参数来计算林火位置是目前林火定位的主要方式,而林火定位中常用的方法主要有单点定位、双点定位和多点定位3种方法。目前已有许多研究根据光线跟踪算法,依靠视频图像与三维地形的对应关系实现了三维场景的增强表达,为基于视频图像的定位提供了新的途径。当前,林区普遍通过建立视频监控、数字云台、GIS技术三者紧密结合的软、硬件联动系统进行森林火灾的监测、决策和扑救。本文将视频图像与虚拟地形匹配原理,应用于基于GIS的林火视频监控系统,提出基于图像的林火定位方法,并对定位精度进行分析评估。方法利用地形匹配原理建立林火实景图像与DEM之间的坐标映射关系,针对图像烟火区域选定像元,生成在DEM中对应的区域,并计算和分析该区域中心点的坐标、欧氏距离、方位角、俯仰角以及该区域的形状、可视性、面积、跨沟谷数等特征信息,提出定位区域精度信息分析与评估流程。该流程根据分析结果将定位区域分为可定位区与不可定位区,同时提供详细的烟火位置信息。结果选择北京九龙山自然保护区作为研究区域,对提出的定位方法进行了初步验证,结果表明该方法能提供准确定位精度信息,有助于快速找到火源,实现快速扑救。结论本文基于地形图像匹配的林火定位方法,充分利用了虚拟地形与视频图像的特征匹配关系,为林火快速扑救提供丰富的位置信息。该方法的定位精度只与图像分辨率及虚拟地形与实景图像匹配精度有关,避免了传统云台定位受硬件性能指标的限制;同时该方法也适用于手机等移动设备所拍摄的图像,只需获知拍摄点坐标,就可以实现对所采集图像上目标的定位,对于基于图像的定位分析具有重要意义。      

我国近10年林火时空分布格局及原因分析

基于全国2010-2019年的森林火灾数据,结合地形起伏和林火损伤面积占比等数据,对我国林火灾害时空分布特点进行分析,研究结果表明,全国近10年的林火时间上总体呈逐年递减的趋势,但在2013年和2017年有所回升。空间分布上以西南部、中南部居多,东北部次之,东南部较少。地形和气候是影响林火灾害发生率的主要自然因素,此外,当地森林种类、人为因素及消防条件也一定程度上影响了林火的次数和范围。本研究旨在为森林火灾的预防及援救提供相应的对策。