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。     

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.     

不同强度火干扰下盘古林场天然落叶松林的空间结构

基于2011年7月大兴安岭外业调查数据以林隙为主要研究对象,选取景观生态学中斑块类型指数分析样地内林隙状况,并结合林木分布状态,分析不同强度林火干扰对天然落叶松林空间结构的影响。结果表明:在受中度林火干扰的林分内,只保留了少量的落叶松中径木、大径木,先锋树种在林分内呈现聚集分布;在未受林火干扰的林分和受林火轻微干扰的林分内,天然落叶松均呈现显著聚集分布;由于受到不同强度的林火干扰,林下区域与林隙区域出现不同程度的相互转化,林分空间结构发生了改变。林分按照所受林火干扰强度的递减,在同一时间不同空间上表现出了森林循环过程中所经历的林隙阶段状态、建立阶段状态、成熟阶段状态。     

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.     

基于空间句法的北京房山区林火分布的研究

该文用空间句法对林火分布与道路连通度进行了研究.首先对房山区的纸质地形图进行扫描,制作房山的道路分布专题图,并将GPS采集的林火火点位置转入ArcView GIS,制作林火火点位置图;用Axwoman扩展模块勾绘了道路,进行了道路连通度的分析,并以勾绘的连通线作了1 000 m的缓冲分析;以连通度与相应的缓冲区内的林火火点数作了拟合分析.结果表明,在林火火点数与道路的连通性之间呈二次曲线关系,即连通度低的道路两侧发生的林火次数以及连通度高的道路两侧发生的林火次数少,林火主要发生在连通度居于中间水平的道路两侧.     

华北落叶松人工林生物量实测分析

对河北木兰围场华北落叶松人工林进行研究,建立以胸径、树高与林木全株及器官生物量的估测模型;得出华北落叶松不同林龄、不同胸径的根茎比,并建立了数学回归模型;建立树龄与单株林木生物量的指数函数形式的生物量积累估测模型,估算单株林木生产力;建立林龄与每公顷林分生物量负指数函数形式的林分生物量估计模型,估计林分生产力。最后估测该区华北落叶松人工林林木生物量密度平均值为48.30 t/hm2。     

密度对大叶相思幼林地上竞争和地下竞争的影响

对不同密度大叶相思Acacia auriculaeformis幼林林木各器官(根、枝、叶、干)平均干质量、生物量及竞争进行了研究.结果表明,枝和叶干质量随着密度的增大呈减小趋势,低密度林分林木的干和根的平均干质量均大于中密度和高密度林分.低密度林分林木的平均个体干质量为干＞根＞叶＞枝,而中密度和高密度林分林木为干＞根＞枝＞叶.各密度林分林木的平均地上与地下干质量之比分别为3.51、4.66和4.40,说明幼苗对光具有较强的需求和竞争能力.林分生物量随着密度的增加而显著增加.地上竞争指数和总竞争指数为高密度林分＞中密度林分＞低密度林分,地下竞争指数为高密度林分＞低密度林分＞中密度林分.各林分的地上竞争指数明显大于地下竞争指数.苗木地上部分干质量与地下部分干质量之间及地上竞争指数与地下竞争指数之间呈极显著正相关.     

不同林火烈度对大兴安岭兴安落叶松天然林林木空间分布格局的影响

【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。     

林火对尾巨桉人工林草本层生物多样性和C、N密度的影响

调查亚热带滨海地区尾巨桉人工林受林火干扰和未受干扰(CK)林分草本层物种重要值、生物量和C、N密度。结果表明:林火干扰和CK林分草本层物种数分别为5、3种,其中白茅重要值分别为73.70%、86.59%;林火干扰后尾巨桉人工林草本层生物量、C密度、N密度分别比CK提高11.18%、9.41%、10.37%,其中,白茅的C、N贡献率最高;2种林分草本层地上部分C贡献率均大于根系,N贡献率差异不大。综合来看,轻度林火干扰能够增加尾巨桉人工林草本层C、N储量,加速其自然演替进程。     

凹叶厚朴杉木混交林生物量及分布格局研究

应用平均标准木法和样方收获法对凹叶厚朴杉木混交林各经营模式林分的生物量、生物量组成及分布的研究结果表明：不同经营模式的林分中,以行间混交的生物量及生产力最高, 分别为７４．９６ ｔ／ｈｍ ２ 和６．２５ｔ／ （ ｈｍ ２·ａ）; 混交林各经营模式的营养空间分布均比杉木纯林合理,对林木生长有促进     

火力楠防火性的初步研究

通过对火力楠和杉木叶片的燃烧性、林分小气候特点、林分贮水量、林分易燃危险可燃物的数量和能量等方面的分析,结果表明,与杉木相比,火力楠具有较强的防火性能。文章还讨论了火力楠在森林防火上的应用问题。     

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。     

内蒙古大兴安岭林区不同恢复阶段森林生物量特征与影响因素

目的针对内蒙古大兴安岭林区中火烧、采伐干扰后退化森林生态系统恢复演替进程，研究其林分生物量特征，确定林分、地形和气候因子对林分生物量的影响，建立林分生物量通用模型，进行森林碳汇功能研究。方法利用野外实测的胸径和树高推算生物量。采用方差分析确定林分、地形和气候因子以及恢复时间、干扰类型等对林分生物量有无影响，使用一般线性模型建立林分生物量的多元线性模型，比较退化森林生态系统在不同生境下林分生物量特征。结果（1）不同恢复阶段的林分生物量差异明显，森林各器官的生物量分配有所不同，生物量最大比重多出现在4 ~ 8 cm、14 cm和18 ~ 26 cm径阶。（2）方差分析结果表明，恢复时间、干扰类型、林分优势树种、海拔对林分生物量恢复有显著性影响，而气候因子或气候因子的2个主成分对林分生物量的影响都不显著，2个林分生物量模型的确定系数在0.85以上，可以用来预测退化森林生态系统中的森林生物量。结论不同恢复阶段森林生物量有较大差异，森林乔木各器官生物量分配、径阶分配受到干扰类型和恢复时间影响。林分生物量与时间和海拔成正比，干扰方式与林型会影响林分生物量，研究结果可为大兴安岭林区森林生物量预测以及森林碳库研究提供借鉴。      

秦岭东段不同密度油松飞播林地表可燃物载量及其影响因素研究

对秦岭东段油松飞播林地表可燃物载量进行系统测定,比较不同密度林分之间的差异,分析林分因子对地表可燃物载量的影响,为油松飞播林可燃物管理、林火预测预报及林分健康经营提供科学依据。在秦岭东段丹凤县流岭飞播林基地44 a油松飞播林中设置3个密度梯度共14块样方,调查样方内地表可燃物载量及相关林分因子,通过方差分析和相关性分析得出不同密度油松飞播林地表可燃物载量差异及林分因子与地表可燃物载量的关系。结果表明,1）秦岭东段油松飞播林地表可燃物载量为19.90~58.08 t·hm^-2,其中64%的林分可燃物载量超过发生重特大森林火灾的临界条件——30 t·hm^-2。各类型可燃物中,下层枯落物载量占比最大。2）不同密度林分地表可燃物总载量由大到小表现为:低密度、高密度、中密度。下层枯落物载量表现为低密度林分显著大于中、高密度林分。灌木枯枝1 h时滞可燃物载量表现为高密度林分显著大于中密度林分。地表枯枝1 h时滞可燃物载量表现为高密度林分显著大于低密度林分。3）地表可燃物载量与林分因子的关系表现为灌木枯枝1 h时滞可燃物载量和地表枯枝1 h时滞可燃物载量与密度呈正相关,与枝下高、胸径、树高呈负相关;灌木枯枝10 h时滞可燃物载量与树高和冠幅呈负相关;草本层可燃物载量与冠幅呈正相关。秦岭东段油松飞播林地表可燃物载量大,有发生较大森林火灾的物质基础。不同密度林分地表可燃物载量差异较大。密度、胸径、树高、枝下高和冠幅对不同可燃物载量有不同程度的影响。对该区域油松飞播林进行可燃物调控和林火管理的关键是定期清理林下枯枝落叶和易燃灌草,合理调整林分密度并引进难燃阔叶树种营造结构合理的防火混交林。     

基于Geodatabase的林火扑救空间数据库的设计与实现

随着空间数据量的日益增大及对数据质量要求的日益提高,空间数据库在GIS中的作用越来越重要.该文首先介绍了ArcGIS 9.0中新一代数据模型库Geodatabase的概念、特点和分类,然后对林火扑救的数据源进行了分类,同时着重分析了基于Geodatabase的林火扑救空间数据库的结构.最后以庆安县数据为例,设计了庆安县的林火扑救Geodatabase数据库,选用个人Geodatabase来存储,使用ArcGIS9.0的ArcCatalog和ArcMap工具来创建、管理和操作林火扑救空间数据库,以实现属性数据和空间数据无缝集成和一体化存储管理.     

智能空间决策支持系统研建及在高集约度林场中的应用

林场要求具有高集约经营的全面的基础数据 ,这些数据可提供各种具有精确定位的经营、管理、生产、规划和决策的各种资料、图件 .该文以此为基础 ,提出智能空间决策支持系统的概念、特点和内涵 ,研究智能化立地决策支持系统的体系结构和技术实现 .研究中应用地理空间数据库 ,采用知识获取技术———KDD技术、专家系统中基于规则的知识表示和基于可信度理论的不确定性推理 ,以及多目标优化决策等理论和方法 ,建立了智能空间决策模型 ,并以北京市森林立地分析决策为例 ,对模型和算法进行了具体测试和应用 .试验表明 ,在具有大量精确可靠的空间数据库的基础上 ,基于GIS空间数据库和人工智能的空间决策支持系统在林场 (林业局 )的生产、规划、自动制图中具有广泛的应用价值     

浙江省森林防火地理信息指挥系统的设计与开发

通过综合运用3S技术,数据库技术,网络技术及森林防火专业技术,设计和开发了浙江省森林防火地理信息指挥系统。系统框架构成有：森林防火地理信息指挥子系统,森林防火基础信息录入子系统,森林火灾历史档案信息管理系统。同时建立了相应的林业基础信息及防火信息的空间数据库和属性数据库。可实现的主要功能有：火点智能定位,火场信息查询,辅助决策指挥和历史档案查询与分析等,促进浙江省省级森林防火辅助决策指挥的技术革新。图1表2参4     

林分碳贮量测算方法的研究

利用换算因子连续函数法构建了林分蓄积量与生物量的转换模型.首次提出了木材气干密度与全干密度的不同及对碳密度求算的影响,并给出了修正系数.由木材的化学物质构成比例和分子量导出了由林分生物量估算林分碳贮量的实用模型,从而实现了在林分尺度上由二类调查的小班每公顷蓄积量到小班碳贮量的转换.利用该模型计算得到研究地区的有林地平均碳密度1994年为85.06 t/hm2,2002年为88.13 t/hm2,将其间因抚育采伐损失的碳贮量158 785 t计入其中,则碳密度的增长量为1.10 t/ (hm2#8226;a).利用GIS对1994年和2002年的碳密度的分布进行了表示和叠加,结果显示碳密度增加的面积略大于减少的面积,森林抚育采伐和非法采伐是碳密度减少的主要原因.      

基于MapObjects的森林防火系统的设计与实现

根据森林防火的现状及存在的问题,利用GIS技术完成了森林防火系统的可视化管理,提高了森林防火的管理效率,减少了森林火灾所带来的损失。从系统所用的关键技术、平台的选择与数据库的建立等方面阐述了系统的开发过程。     

麻栎 马尾松天然次生混交林生物量结构及根系分布特征调查研究

通过对马尾松、麻栎天然次生混交林林分生物量的测定,对林分生物量积累、根系分布特征的差异进行了研究。结果表明,两类树种混交造林方式能在一定程度上提高树干的生产量,天然次生麻栎较马尾松具有主根、水平根系均发达,且须根分布均匀的特点。