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     

基于多智能体的森林火灾蔓延模拟

从多智能体的角度来研究森林火灾的蔓延模拟,提出一个整合了地形、风因子、树种因子、以及树木水平分布因子的多智能体模型。在该模型中林火的燃烧蔓延和高程、风速、风向、树种紧密相连。应用该模型可以实现在特定条件下的林火蔓延模拟,预测林火发展趋势。基于多智能体的森林火灾蔓延模拟模型,借助美国西北大学的多智能体建模软件NetLogo开发完成。可以实行研究区域的高程数据读取,树种可燃性因子读取,设置风速风向,森林密度,可视化模拟林火蔓延趋势等功能。     

秦岭林区悬崖峭壁上森林防火技术

悬崖峭壁的林火是秦岭森林火灾造成人身伤亡的主要方式之一,研究及地形、植被、林火特点,采取出相应的措施,杜绝不安全事故,以一套得力的战法来扑救森林火灾。     

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。     

森林火灾对森林生态系统的影响

森林火灾作为森林生态系统中较常见的灾害，对森林生态系统的生物多样性以及森林生物的生境造成一定影响。林火毁坏林木的同时，也改变了森林小气候，对高价值林分造成巨大损失；适度的林火对森林物种的更替也可能产生益处。森林生态系统火灾后的恢复是一个漫长的过程，需要几十甚至上百年。因此，森林火灾对森林生态系统的影响方面的研究十分重要，对森林生物的保护起积极作用。     

应用机器学习模型对中国云贵川区域林火风险预测

加强云贵川区域林火管理,预测云贵川地区森林火灾的发生概率,对保护森林资源和森林生态系统结构和功能具有重要意义。利用MCD64A1火灾数据集、气象数据、地形数据和可燃物含水率数据构建模型训练数据集,结合逻辑回归、随机森林与极端梯度提升等机器学习模型,对中国云贵川区域日尺度林火燃烧概率进行预测。结果表明：单独使用气象数据集对林火燃烧概率进行预测时,极端梯度提升模型表现最好,预测精度为88.6%,其次为随机森林模型与逻辑回归模型,预测精度分别为86.0%与76.7%。地形因素及植被水分指数的引入对机器学习模型有一定的优化效果,极端梯度提升模型与随机森林模型的预测精度的提升均超过1%。     

基于MODIS卫星火点数据的浙江省林火时空动态变化特征

  目的  研究森林火灾时空动态变化特征，有助于掌握森林火灾发生规律及变化趋势，为火险期划分和防火资源的合理分配提供科学依据。  方法  本研究基于MODIS卫星火点数据，运用数据统计、Mann-Kendall趋势检验法和滑动t检验，对浙江省2001—2016年森林火灾时空分布特征、变化趋势和防火期的变化进行研究。  结果  （1）2001—2016年浙江省森林火灾整体呈上升趋势，春季、夏季和冬季是林火发生主要季节。其中春、夏两季森林火灾显著增长，秋、冬两季森林火灾呈先上升后下降的变化趋势。浙江省传统定义火险期的林火数量呈下降趋势，而更多的林火在夏季发生，火险期由11月至翌年4月变为1月19日至9月1日，向夏季偏移和延长。（2）浙江省森林火灾空间分布呈现出由西南向东北递减趋势，其中杭州市、衢州市、丽水市和温州市森林火灾发生频率较高，且在防火期、春季和夏季呈上升趋势。  结论  研究建议浙江省加强西南地区及春、夏两季森林火灾监测和防火宣传，适当调整火险期和防火资源时空分配，将有助于抑制浙江省森林火灾的增长趋势。      

我国森林灾害的空间分布分析

目的森林火灾及病虫鼠害是森林生态系统的重要影响因子,对森林生态系统的稳定和平衡有重要影响。开展对森林灾害的研究,对提高森林资源风险的管控能力和应对措施等有重要的意义。方法 本研究收集了我国2003—2016年主要森林灾害的相关数据,采用主成分聚类分析的方法,对森林灾害的空间分布进行了分析。结果 2003—2016年,在森林火灾总次数上,湖南和贵州两省位居前列。在火场总面积上,黑龙江省远高于其他省份,北京和天津的火场总面积最少。在受害森林总面积上,黑龙江省和内蒙古自治区比较严重,是其他省市区的几十倍甚至上百倍。在成林蓄积量损失上,黑龙江省也是最严重的省份,平均每年火灾损失成林蓄积68.61万m3。按受灾程度将火灾发生区分为轻度森林火灾区（I类）、中度森林火灾区（II类）和重度森林火灾区（III类）3类,黑龙江省为重度火灾区,受灾程度最严重。在病虫鼠害的空间分布上,按照受灾面积的大小分为4类,其中新疆和内蒙属于IV类地区,为病虫鼠害发生面积很大区;其他省市区分别属于I ~ III类,为病虫鼠害发生面积较小（北京市、上海市等）、中度（海南省）和较大区（黑龙江省等）。结论 2003—2016年,我国森林火灾次数、受害面积等总体呈下降趋势,但近年来全国森林病虫鼠害的发生面积总体呈现上升趋势,且面积居高不下,中度和重度森林灾害面积占比增加,这应该引起高度重视。本研究对相关问题进行了讨论,为我国森林灾害的风险管控提供参考。      

1998—2017年中国南北方地区森林火灾的时空特征

应用函数型数据分析方法,利用函数型泊松分布模型将林火数据拟合成光滑曲线;进一步运用函数型主成分分析(FPCA)提取主成分,结果表明:南北方地区森林火灾发生在2003—2012年,具有变动程度大、火灾发生情况不稳定等特点;但南方地区林火发生的波动程度较北方更加显著,其中,湖南省、贵州省、河南省分别在2002—2009年、1998—2002年和2009—2011年、2003—2010年3个时间段的林火特征最为显著,变化最大.在空间分布上,函数型聚类分析结果表明,南方地区和北方地区按林火严重程度可分别划分成4类和3类典型区域,且南方地区整体森林火灾形势较北方严峻,近几年林火发生出现反弹.     

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。     

云南省金平县森林火灾与气象因素的关系

利用云南省金平县的林火资料及同期气象资料分析影响森林火灾的主要气象因子及其组合着手,研究分析气象条件对森林火灾发生的影响和作用,揭示了二者之间的相互关系和一般规律,为森林防火实践和林火预报研究提供了科学依据。     

大兴安岭森林火灾与气象条件的相互关系

利用内蒙古大兴安岭林区２７a的林火资料及同期气象,人影响森林火灾的主要气象因子及其组合着手，研究分析子气象条件对森林火灾发生的影响和作用，揭示了二者之间的相互关系和一般规律，为森林防火实践和林火预报研究提供了科学依据。     

应用GIS分析影响森林火灾发生的因子和时空分布特征——以美国加利福尼亚州为例

以1992—2015年美国加利福尼亚州森林火灾数据为研究对象,利用汇总统计与密度分析方法分析该地火灾的时空分布特征,利用空间重分类方法和反距离加权(IDW)插值法对森林火灾发生的地形和气候因素进行分析。结果表明:加利福尼亚州森林火灾平均规模总体呈上升趋势;研究区森林火灾普遍分布于西南部和中部森林,且中部火灾有向周边蔓延的趋势;加利福尼亚州森林火灾受高程变化影响明显,火灾多发于高程较低的平原地区;加利福尼亚州森林火灾的发生有较强的季节性,受温度与降水影响较大。     

福建西部地区林火发生格局及驱动因子分析

福建省西部地区森林覆盖率高,且是中国的林火高发区之一,但关于该地区的林火发生格局和预测预报的研究还不完善。以2000—2010年福建林火数据为基础,运用Ripley's K-function和逻辑斯蒂回归模型,综合考虑地形、气象条件、植被条件及人口密度4类因素,对福建西部地区林火分布格局及主要影响因子进行综合分析并建立预测模型。结果表明:福建西部地区2000—2010年间林火发生主要为聚集分布;海拔、日平均气温、日平均相对湿度、日降水、植被覆盖度、人口密度6个因子是福建西部地区林火发生的主要驱动因子;模型预测准确率接近70%且模型内自变量均显著。林火风险概率和火险等级显示,福建西部地区林火发生主要集中在西北部和中部地区。     

森林燃烧环网的研究

本文在森林燃烧环研究的基础上,将林火行为的两大主要特征(着火蔓延和燃烧强度)分为不同的等级,即着火蔓延序列分为A:难燃、蔓延缓慢;B:可燃、蔓延中等;C:易燃、蔓延快三级,把燃烧强度序列分为Ⅰ:轻度燃烧;Ⅱ:中度燃烧;Ⅲ高度燃烧;Ⅳ:强度燃烧四级,然后以着火蔓延序列为纵向,以燃烧强度序列为横向,构成森林燃烧环网,以此来研究各燃烧环之间的相互关系,分布规律及变型,影响森林燃烧的主要因子是可燃物类型、地形、立地条件、可燃物数量和火灾种类,研究它们在环网上的分布和作用,可为林火管理和估测各燃烧环的火行为特征提供依据。     

基于模糊积分评估模型的林火灾害风险管理研究

重视和加强林火风险灾害管理研究,是预防、减少和控制森林火灾的重要手段和措施.该文阐明了林火灾害风险及风险管理的概念和含义,明确了风险判识、风险分析、风险评估和风险控制,特别是风险分析与评估的内容、指标(因子)与方法.参考城市消防风险评估方法,建立林火灾害风险评估指标体系,并运用模糊层次分析法(Fuzzy-AHP)对其权重进行处理,在模糊测度的基础上,构建基于模糊积分的林火灾害风险评估模型,为做好林火灾害风险管理,尤其是风险分析与评估提供新的措施和方法.     

森林火灾发生要素及预防技术措施

分析森林火灾的发生原因、影响森林火灾发生蔓延的因素、森林可燃物的分布特点及燃烧特性等,并根据实际情况,提出森林火灾预防主要技术措施：从阻隔火源与可燃物的接触入手,强化林火阻隔体系建设,加强野外火源管理,从而达到预防森林火灾的目的。     

吉林省森林火灾扑救能力评价

利用ArcView、ArcMap与SPSS等软件,结合吉林省林火数据(1992-2008年)与同时期气象数据,研究该地区林火时空动态特征,分析森林火灾损失与蔓延速度的关系,评测森林火灾扑救能力。结果表明:吉林省1950-2009年平均每10a发生森林火灾次数和过火面积呈递减趋势,进入2000年后年均森林火灾发生次数虽有所上升,但多以森林火警为主;1992-2008年全省火灾频发于中东部,其中敦化市和延边朝鲜族自治州安图县是火灾发生的主要地区;全省平均每次火灾历时2.86h,森林火灾损失价值与平均每小时火蔓延面积显著相关(r=0.87)。平均每小时火蔓延面积可以用作森林火灾扑救能力评测的一个指标。     

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。     

鲁中山区主要森林类型易燃可燃物垂直分布及其燃烧性

为研究鲁中山区主要森林类型内易燃可燃物负荷量及其空间分布对林火种类和林火行为等的影响,以鲁中山区香山地区4种森林类型为研究对象,划分了林内易燃可燃物垂直分布层次,比较了4种森林类型同一垂直层次和不同垂直层次的易燃可燃物负荷量及分布,分析不同森林类型的林火种类、林火行为和森林火险,并根据林分总负荷量评估森林燃烧性。结果表明:油松林燃烧性最高,易引发森林火灾,形成高强度地表火和树冠火,并易发生地下火;刺槐林燃烧性最低,不易引发大的森林火灾,但可发生中强度地表火;麻栎林易发生高强度地表火,并且可发生中强度树冠火;侧柏林由于人为抚育严重,不易发生地表火,但易引发高强度、高蔓延速度的树冠火。4种林分的燃烧性大小顺序依次为:油松林麻栎林侧柏林刺槐林。