林火蔓延模型及其应用概述

普罗米修斯（Prometheus）林火蔓延模型可以预测将要发生的林火行为,指导林火扑救和评估林火管理政策。分析了影响火模拟的主要因子,对当前主要的火增长模型,包括经验模型、半经验模型和物理模型进行了概述。列举了当前应用比较广泛的火增长模拟软件的主要特征,包括PrometheusBEHAVEPlus、Farsite等。讨论了火增长物理模型的局限性和未来发展方向。     

林火行为和扑救技术研究进展

森林火灾会破坏森林资源,积极开展林火扑救研究对于保护森林资源具有重要意义。林火行为研究一直是林火研究领域的重点。文中针对地下火、地表火和树冠火3种类型,从火行为和扑救技术2个方面进行综述;认为通过研究林火发生与蔓延机理,建立基于燃烧物理机制的火增长模型,是发展林火扑救技术的科学基础。林火行为未来研究的重点是,探究自然条件下的地下火蔓延机制,发展地下火探测技术;完善地表火和树冠火蔓延的物理模型,确定地表火向树冠火转换的临界条件;提升火行为预报能力和开发扑救装备,增强扑救能力。     

林火行为蔓延模型研究进展

森林火行为特征是进行林火预防和林火扑救的主要参考依据之一,林火行为研究在森林防火中具有重要意义。其中,林火蔓延作为关键的林火行为特征因子,林火蔓延模拟模型的构建研究一直是国内外的研究热点。文中将国内外各主要林火蔓延模拟模型按照模拟维度分为一维的传统模型和二维的空间模拟模型,总结了不同构建方法下传统模型的应用特点以及空间模拟模型的构成方法和选择;介绍了目前美国、加拿大、澳大利亚等林火管理发达国家主流的林火空间模拟系统的关键技术要点和适用条件;结合我国实际情况提出了相关研究应用建议,以期为发展我国自己的林火蔓延空间模拟模型提供参考。     

我国境外火的火环境分析

通过分析我国国境线的火环境和历史上境外火入侵的相关数据,将境外火入侵的天气模型分为西北风型、平直西风型、西南风型和暖区强对流型等4种类型。提出了预防境外火的主要措施,包括建设边境防火阻隔带、加强"网化"建设、加强出入境林火的控制和与邻国建立森林防火联防协议等。     

森林火行为与特殊火行为研究进展

森林火灾主要包括地表火、地下火、树冠火3种蔓延形式。目前火蔓延模型主要关注于森林地表火的蔓延研究, 对一些特殊的火行为, 如树冠火、火旋风、飞火等研究极为薄弱, 而这些火行为在特大森林火灾的蔓延传播中起着重要作用, 往往加速火蔓延, 并对扑火人员造成生命危险。我国森林大多集中在山区, 火灾一旦发生, 由于复杂的地形、不均匀的可燃物分布、多变的局地风和林火的相互作用, 极易形成复杂的火行为。文中对森林火灾中的火行为和特殊火行为进行了论述, 讨论了当前的研究进展和未来发展趋势。     

林火生态研究方法进展

回顾了林火生态的发展历史,从火历史、火生态模型、火状况与生态系统特性、生态过程及景观研究等方面概述了林火生态学研究方法的演变与实践,指出应用景观生态学原理和方法,运用先进技术手段和数学方法,对火干扰后的森林群落动态进行研究是当前的重要内容.     

林火管理对火动态的影响

火是森林生态系统最主要的干扰因子之一。火动态研究是开展科学林火管理的基础。文中总结了当前全球各种植被类型的火动态,分析了不同林火管理政策对林火动态的影响,根据当前火动态恢复与重建的理论与技术发展提出了综合林火管理技术的发展趋势与技术难点。     

澳大利亚桉树林火灾研究进展

森林火灾是全球范围内最严重的自然灾害和突发性公共事件之一。林火研究的主要驱动力包括植被特点（尤其是大面积人工林,如桉树林等）、火灾风险评估和火前预防、火后恢复以及林火监测的现实需求等。文中从澳大利亚桉树林的火灾发生机制、林火对生态环境的影响、林火时空格局、火管理和火监测—预警—风险评估技术与方法等方面,综述了21世纪以来澳大利亚桉树林火灾研究进展并展望了桉树林火灾未来研究的方向,以期为我国桉树人工林的可燃物管理、林火监测与预警技术等提供借鉴。     

新西兰火生态研究进展及借鉴全文替换

新西兰是森林火灾多发的大洋洲主要国家之一,火生态研究历史较长且成果较多。本文从新西兰的火生态以及基于火生态的林火管理出发,总结新西兰火生态研究的进展、存在的问题及未来研究的热点和方向。研究结果表明：近年来气候变化导致新西兰森林火灾季节延长、发生次数增加,但该国基于火生态的长期研究成果,及时调整林火管理政策,采取相应的林火管理措施,提升防火水平,从而降低了森林火灾风险。新西兰的火生态研究进展能为我国区域火生态研究提供思路和参考,也能为我国森林资源管理和火灾预防提供理论依据。     

关于森林燃烧火行为特征参数的计算与表述

森林的燃烧过程极为复杂 ,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述 ,在火场范围 (周长或面积 )、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展 ,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的 3大指标。火行为直接受火环境的影响。     

Fire Growth Models and Software

Challenges and focus that Measureable, Reportable and Verifiable of REDD+ activities will face are analyzed base on provisions relate to MRV for REDD+ in UNFCCC.It will face the challenges of lake of messages in estimating biomass carbon storage and reference level,certification standards, the national methodology of REDD+ activities,and financial support if measurable,reportable and verifiable REDD+ activities are developed in China. Based on the results of the analysis,the different types for REDD+ activities that adapt to Chinese situation are put forward,and it was designed that the framework on Measuring,Reporting and Verifying System for REDD+ activities in China including general indicator such as objectives, implementation,contribution to sustainable development and poverty eradication,environment effectiveness,sustainability and cost-effectiveness.     

基于计算机图形技术的森林火灾模拟蔓延模型

利用计算机图形技术,以波动传播模型为基础,吸收了邻接单元模型的优点,设计基于计算机图形技术的林火模拟蔓延模型.这种模型用预定义的灰度图表示蔓延状态,将图元集中存储的过火区形状按一定的像素栅格运算规则写入灰度图中,来模拟火灾的波动蔓延过程.模型还利用漫染填充算法来处理具有复杂拓扑关系的地理要素附近的蔓延,并将过火区形状的投影变换转化为图元的旋转和错切变换.分析这种模型性能上的优势和局限,包括对局部失真和畸变的影响.从给出的算例和初步的理论分析可见,新模型可以将林火蔓延模拟的计算速度提高1个数量级以上,其他计算性能也有大幅度提高.模型可以为森林火灾的扑救提供精确、实时、全局的火场发展预测图,并且不受火行为的复杂性和地理要素的复杂性的限制.     

Comparison of spatially explicit forest landscape fire disturbance models

Comparisons of model behaviors are an efficient way of understanding the differences amongst various models and thus providing guidance to model users for selecting suitable models for their own purposes. This study focuses on a comparison of the most commonly used fire spread algorithms used in scenario fire regime models. This paper provides an overview of fire regime modeling and describes a simulation model, Ecological Disturbance Model, as a simulation shell for such a comparison using the Fort A La Corne forest area in central Saskatchewan, Canada, as the study area. Simulation results suggested that for a fire scenario modeling approach, various fire spread algorithms such as DISPATCH, percolation, and cellular automata (CA) may not result in significant differences between user-defined and simulated fire frequencies; however, significant differences in simulated forest dynamics could result when using different fire spread algorithms. The simulation results from DISPATCH and CA are more similar than those from the percolation algorithm; however, the latter appeared to be a better representative of observed fire spread processes due to its underlying assumption of fire spread mechanisms. Simulation results also suggested that the fire spread algorithms that replicate four or eight direction fire spread in percolation and CA will not make a significant difference in simulated fire regimes or forest dynamics. It is thus recommend that using simulation shells as a tool to take alternative assumptions or models into account to narrow down the uncertainty parameters and avoid the paradoxes in the modeling of natural resource management.     

动态数据驱动的林火蔓延模型适宜性选择

基于BP人工神经网络方法设计林火模型适宜性选择技术框架结构,通过神经网络形成林火模型选择知识,实现林火模型的自动化和智能化选择;以火场环境因子为输入变量,以适宜火场环境模拟的林火蔓延模型作为输出变量,构建林火模型选择神经网络模型;研究输入、输出因子数据的获取与计算方式,实现动态数据驱动的林火模型自动选择机制.以北京市为例,选择有详细火场情况记录的72场林火作为试验样本,其中60条记录作为学习样本集,12条记录作为验证样本,对神经网络进行学习和验证,结果表明:模型选择精度可达到80%以上.     

森林火灾的计算机仿真研究

建立森林防火仿真系统，通过给出建立仿真系统的一般步骤，结合林火行为、气象条件和可燃物条件等建立森林防火的防真系统。通过仿真，可以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，为森林防火部门的火灾预测、指挥扑救提供很好的支持。     

林火蔓延模型及其动态模拟初探

森林着火之后,火向四周和上下不断蔓延,使大片森林发生火灾,给森林生态系统和人类带来一定的损失。结合我国的实际情况,本文采用林火蔓延的椭圆模型和遍历各点的林火蔓延模型对林火行为进行动态模拟,旨在推动林火蔓延的研究工作从定性的理论分析向定量化的研究方向发展,从而为森林防火、救火部门提供科学依据。     

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。     

基于Web的森林火灾预测预报系统的设计与开发

森林火灾预测预报系统是以ESRI公司的ArcInfo8 1为系统开发平台、ArcSDE为数据存储平台、ArcIMS为信息发布平台,采用综合因子法及森林植被系数法对全国范围的林火天气及森林火险等级实现了预测预报及Web上的1∶400万图形信息发布。这对于全国级的森林火灾的预测预报技术与应用是一次有益的探讨。