基于DRNN和ARIMA模型的森林火灾面积时空综合预测方法

森林火灾是一个跨空间发展的动态过程,不易被传统的分析方法和静态神经网络有效处理.提出一种基于动态回归神经网络(DRNN)和自回归集成移动平均(ARIMA)组合模型的森林火灾时空综合预测方法.该方法先用ARIMA对时空数据的时序进行预测,再用DRNN捕获时空数据间隐藏的空间相关,最后用统计回归将时间和空间预测结果组合起来,得到时空综合预测结果.以广东省森林火灾面积预测为例,说明其原理和建模过程,并对预测结果的精度进行验证.结果表明:由于考虑了数据间的空间关系,该时空综合预测模型可以对森林火灾面积进行较准确有效的预测,比单纯应用ARIMA模型预测精度高,是预测森林火灾等跨空间动态变化问题的有效工具.     

基于克里金方法的湖南森林火灾趋势预测研究

通过对森林火灾数据的收集与处理,运用GIS中ESDA技术对湖南省2000-2012年森林火灾发生次数进行了空间特性分析,探索了森林火灾空间分布规律,用克里金插值方法对湖南森林火灾进行趋势预测,得到湖南省森林火灾预测图。预测结果表明湖南省森林火灾灾情严重区集中在湘中和湘东,从西至东主要分布在永顺-张家界-桃源-安化-宁乡-望城-浏阳县-平江一线,邵阳地区一般森林火灾发生次数也较多,邵东县为火灾高发区,周边新邵县、邵阳、祁东一带森林火灾发生次数较多,湘南地区,永州市宁远和蓝山县一带森林火灾发生次数较多,郴州市桂阳、宜章县是森林火灾高发区,怀化芷江和邵阳绥宁森林火灾发生频率也较高。     

安宁市森林火灾的两种预测方法浅析

为了研究安宁市森林火灾的空间分布和预测森林火灾的发生,选取了安宁市1986年至2020年有记载的森林火灾火点数据,构建广义线性模型和ARIMA算法模型研究森林火灾火点的空间分布预测和气候环境因子的时间序列分析,并对两种预测方法进行了对比分析。研究结果显示:广义线性模型更适合用来研究人类活动引发的火灾,且对样本容量要求较高,ARIMA算法模型更适合研究自然引发的火灾,更注重气候环境因子的变化。两种预测模型的预测都达到了中精度水平,还有进一步的优化空间。     

基于深度学习的内蒙古大兴安岭林区火灾预测建模研究

[目的 ]对内蒙古大兴安岭地区的森林火灾进行预测,为森林防火工作的开展提供重要支持。[方法 ]以内蒙古大兴安岭林区为研究对象,结合MCD64 A1月度火点产品、地形、气候等数据,构建森林火灾潜在影响因子数据集,分别利用卷积神经网络、随机森林、支持向量机模型对研究区森林火灾的发生概率进行预测与可视化,在此基础上对模型效果进行评价并分析森林火灾空间分布特征。[结果 ]大兴安岭的主要林火驱动因子按重要性值由高到低排序为海拔、平均气温、总降水量、与水域的距离等;CNN、RF、SVM预测森林火灾发生概率的AUC值分别为0.838、0.794、0.788,CNN的精度最高;CNN能够有效划分出森林火灾易感性极高、极低的区域,有利于划分森林火灾的警示区。[结论 ]CNN模型比RF、SVM模型更适用于大兴安岭林火发生概率的预测;大兴安岭林火风险的空间分布有明显的区域性,主要发生在东南地区。     

基于空间logistic的湖南省森林火灾风险评价

【目的】为科学地预防森林火灾和进行应急资源配置,运用空间logistic森林火灾风险概率模型对湖南省森林火灾风险等级进行划分,为县级以下区域进行森林火灾风险区划提供技术方法。【方法】采用logistic回归分析方法,利用湖南省2008—2018年的地表温度数据、植被指数数据、气象数据、人文数据、植被类型数据、森林火灾监测数据等,构建森林火灾风险概率模型,通过森林火灾风险概率分布区间对森林火灾风险等级进行划分。【结果】建立的湖南省空间logistic森林火灾风险概率模型拟合效果较好,在0.05的显著性水平下,经混合检验和Wald检验,logistic森林火灾风险概率模型能显著反映森林火险发生概率;模型相对运行特征(ROC)值为0.779;经栅格图层计算得到湖南省森林火灾风险概率值,并根据概率大小将湖南省森林火险分为极低、低、中、高和极高5个等级。湖南省森林火灾风险概率≥0.6的极高森林火险等级和高森林火险等级主要分布在邵阳市、衡阳市、永州市、株洲南部以及郴州市部分地区;中森林火险等级主要分布在怀化市、娄底市、湘潭市以及长沙市;低森林火险等级和极低森林火险等级主要分布在吉首市、常德市、张家界市、益阳市以及岳阳市。影响湖南省森林火险等级的主要因子为温度植被干旱指数(TVDI)、高程(GC)、年平均温度(TEM),其中TVDI因子的影响最为显著。【结论】构建的空间logistic森林火灾风险概率模型能够科学有效地对湖南省森林火灾风险等级进行划分,为森林火灾的预防和应急资源配置提供科学依据。     

基于ArcGIS的森林火灾隐患分析及防范对策研究——以厦门市同安区为例

基于同安区森林火灾综合风险普查数据,结合森林资源“一张图”数据,运用ArcGIS空间分析技术,以林业小班为评价单元,对同安区森林火灾风险等级进行评价定级。研究分析了森林火灾隐患的影响因素、分布情况特征,评估了研究区森林火灾防范能力。结果表明：1）可燃物载量是影响同安区森林火灾隐患最大的指标;2）同安区森林火灾风险等级高、中高风险等级占据较大比例,存在较大的火灾隐患风险;3）同安区森林火灾的防范能力水平一般,有待提高。为提高同安区森林火灾防范能力,提出了一系列建议措施,以期为同安区在森林火灾应急管理方面提供决策参考。     

森林火灾损失评估系统FFIREGIS的研制与开发

介绍了森林火灾损失评估系统FFIREGIS的开发背景、数据的来源和处理方法以及系统的功能与特点。本系统建立了应用森林火灾所在地的林相图和灾后的TM影像进行损失评估的系统作业方法     

加拿大森林火行为预测系统应用及展望

森林火灾频发给我国造成了严重的森林资源损失和其他方面的损失。而我国在森林火行为预测预报研究方面水平较低,还无法准确地对火灾进行预测。加拿大森林火行为预测系统（FBP系统）可以利用森林可燃物类型、气象条件、地形地势及火行为特征等因子准确有效地对森林火行为进行预测预报,对林火管理人员制定灭火计划和组织火灾扑救工作具有十分重要的意义。文中介绍了FBP系统的主要结构和工作原理,以及系统内部参数和预测预报所需的相关数据,概述了该系统在加拿大的实际应用情况,对我国建立森林火灾预报、火行为预测系统进行了展望。     

基于无人机技术的森林火灾中森林资源损失调查评估方法初探——以沁源3·29火灾为例

森林火灾损失评估作为森林火灾管理的重要组成部分,能有效反映当前森林火灾防治的现状及管理中存在的问题,如何利用高科技手段提升传统森林火灾资源评估的效率,已成为林业工作的重中之重[1]。文章以沁源县3·29森林火灾为例,阐述了利用无人机技术森林资源管理"一张图"矢量数据和前期遥感底图,并结合现地抽样调查,对森林火灾中森林资源损失进行评估的方法和步骤,以期为今后相关的森林火灾调查评估工作提供方法和参考依据。     

芬兰雷击火空间分布的研究介绍

为搞清雷击火空间分布情况,芬兰科研单位通过调查芬兰记录的雷击火灾的空间分布,找到基于某个地区的人口数目和森林面积来估计未记录的雷击火灾数量的方法。该研究采用芬兰内务部1985年以来保存的林火记录。但由于雷电探测系统的升级,1993-1995年的数据没有被保存,只保存了1985-1992年和1996-2001年14年间的数据。另外,芬兰西南的Aland岛的数据也没有收录在数据库内。林火数据库系统记录的信息包括预测的火灾原因、时间、着火地区、过火面积和436个地区的总过火面积。森林伐区、开放性的泥炭地区及其它少林地区所发生的火灾都被看作森林火…     

森林防火指挥管理系统设计与开发

以基础空间地理数据、遥感影像、DEM数据、气象信息、实时单兵GPS回传数据、森林资源数据、森林防火等各项数据为信息源,从森林防火的实际需求出发,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、二次开发技术、模型分析技术等多种手段,设计并开发了森林防火指挥管理系统。系统根据森林防火的业务特点设计了森林防火实时指挥、日常林火监测预警、灾后损失评估3个主要的功能模块,可实现的功能主要有：火点智能定位、火场及周边信息查询、单兵作战指挥、多点实时定位、林火蔓延分析、辅助决策指挥、林火档案记录、历史档案查询与分析等。该系统为森林防火指挥与日常管理工作提供了高效的操作平台,促进了森林防火辅助决策指挥的智能化、信息化,对我国基层森林防火工作具有重要的意义。     

GIS在森林防火中的应用

介绍地理信息系统的概念和特点,设计以ArcGIS为平台的系统软件结构,阐述GIS在数据库管理、火险预防、扑救指挥、灾后评估等方面的功能和设计。其中介绍资源地图、参数数据、防火设施、历史数据管理功能;火险区域、林火预报功能;火点精确定位、最佳扑火路径、火灾模拟、指挥决策辅助以及灾后评估等功能。集成基础地理信息、森林资源信息、专题防火信息、遥感数据等森林防火相关信息,提供强大的编辑、查询、制图等功能。     

安徽省森林防火气象服务支持系统的设计与实现

介绍了安徽省森林防火气象服务支持系统的建设目的、体系架构、功能模块、业务流程,并对实现森林火险气象等级计算、GIS 交互、Web 系统显示等主要功能模块进行了描述。利用WebGIS 技术和(B/S) 模式搭建安徽省森林防火气象服务支持系统平台,实现对全省500 多个乡镇的精细化森林火险等级预报自动生成、气象数据实时显示、火警火情自动监测、预警信息发布、火灾扑救现场气象保障网络化、信息化和自动化,为全面、科学、高效、防范森林火灾提供决策依据,促进森林防火指挥快速化、决策科学化、调度实时化和防火信息资源化。     

西藏林芝地区森林防火阻隔带作用研究

介绍西藏林芝地区森林火灾情况,分析森林火灾多发原因．以1999～2006年在察隅、波密、林芝3县收集的8次森林火警与火灾阻隔带数据及灾后调查数据为依据,以防火阻隔带烧损程度划分地表火行为等级,共划分为4级．防火阻隔带对中等强度以下的森林地表火能起到有效的阻隔作用．提出建设防火阻隔带要根据森林分布特点科学区划,统筹安排．     

数字微波森林防火监控与调度指挥系统

森林防火视频监控与调度指挥系统是用数字微波作为传输手段，可以将获取的视频监控信息实时地传递给森林防火监控中心。该系统在监控中心配备的微机利用GIS／GPS技术和专家数据库进行各种信息的处理，能及时发现火灾隐情并可根据火情变化信息，提供各种扑火预案，协助指挥工作。     

河南森林防火管理规范化问题探讨

分析了河南森林防火管理的现状与问题,阐述了世界上林业发达国家在森林防火管理机构设置、人员培训、科学研究、火灾扑救指挥等方面的经验,提出河南省森林防火规范化管理的措施建议。     

粤东森林防火地理信息系统设计与开发

根据粤东森林防火工作的实际情况，综合运用组件技术、数据库技术、软件集成技术等多种技术开发了森林防火地理信息系统。采用MapX为开发组件，以Visual C＋＋为开发工具，开发了粤东森林防火地理信息系统，系统对森林防火指挥工作具有较高的实用价值。     

EOS/MODIS遥感监测在甘肃迭部重大森林火灾中的应用

森林生态系统是陆地自然生态系统中最大的生态系统,它在整个自然界的动态平衡中具有重要的作用.森林火灾是生态环境的一种重大自然灾害,全世界每年发生森林火灾几十万次.特别是20世纪80年代以来,全球气候持续变暖,林火有上升的趋势(舒立福等,1997).     

基于World Wind的森林防火三维仿真系统研究和实现

文章从森林防火工作的实际需求出发,以基础空间地理数据库、森林资源数据库、森林防火数据库为基础,提出系统总体设计方案。采用WorldWind为核心平台,综合利用DirectX、数据库、模型分析等多种技术手段进行二次开发完成了森林防火三维指挥系统。系统可以直观、逼真、高效地模拟三维场景,能够方便地进行查询分析及统计等功能,总体运行情况良好。     

黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系

对黔南区春季防火期森林火灾数据进行分析,分别引入Poisson回归模型、负二项模型、零膨胀负二项模型和Hurdle模型拟合该地区火险天气森林火灾发生数,并对这些模型进行逐步筛选。结果表明:Poisson回归模型不适用于处理过度离散的数据,负二项回归模型相对于Poisson回归模型,比较适用于过离散数据;但是对于零个数过多的数据,这2类模型拟合效果较差,零膨胀负二项模型和Hurdle模型对这类数据有很好的解决办法。零膨胀负二项模型和Hurdle模型拟合效果优于其他2种模型,而且Hurdle模型好于零膨胀负二项模型。