基于时空特征的林火视频火焰识别研究

由于森林火灾监控现场是野外广阔的林区,而且树叶的摇摆使得视频图像中的运动对象很多,强烈的阳光、秋季的枯叶和红枫会导致火灾识别的误报等,这些特点都使得现有室内或静止场景火灾视频监控的视频处理技术不再适用。考虑到火灾发生有一个蔓延的过程,是一个包含若干连续视频帧图像的视频片段,笔者首先将疑似火焰视频划分成时空视频块,根据颜色特征和运动特征得到疑似火焰区域,然后在视频片段大粒度下基于空间静态特征(纹理、圆形度特征)和时序动态特征(火焰面积变化、形状相似性、闪烁频率特征)提取火焰特征向量,最后使用基于Ada Boost的算法进行火焰识别,实现森林火灾的实时检测。结果表明,该方法能够准确有效地进行林火视频火焰识别。     

基于卫星监测的湖南省林火时空分布规律研究

监测预报和挖掘发现林火发生的时空规律是森林防火工作的基础,本研究主要利用中国森林防火网2007—2017年卫星林火监测数据,借助时空立方体热点分析模型,研究发现湖南省近10年林火的时空分布规律和发展趋势;自2007年起的11年间共发生林火15 536起,主要集中在10月至次年4月,占累计总数的87.2%,属湖南省重点森林防火时段;热点分析发现冷点即林火低频区域8 799个、暖点即林火高频区域6 660个,整体火情呈下降趋势,林火热点区域集中在衡阳南部、郴州东北部以及永州中南部地区;相较于2001—2008年湖南省林火分布规律的报道可见,常德市石门县、湘西州以及张家界市的林火发生频率明显减少。     

黑龙江省林火规律研究I.林火时空动态与分布

根据黑龙江省1980-1999年的林火资料，利用地理信息系统等工具，对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究。结果表明，黑龙江省林火可分为1980-1987年的多发段和1988年以后的低发段。人为火与总林火规律相似：次数频谱周期为16、4.5a和2.3a，面积频谱周期为6a。雷击火次数频谱周期为9.1a和3.0a左右，面积频谱周期为9.1a。总林火次数和面积显著正相关，雷击火的次数与面积不相关。林火主要发生在4月、5月。人为火面积集中在3月、4月，雷击火面积集中在5月。林火由西北向东南呈条带状分布，具有自组织特点，分数维分别是0.86、1.05和0.68。对火频谱周期，自组织性进行了讨论，指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起，采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式。对不同区域的自组织分数维进行了比较。对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨。     

黑龙江省林火规律研究Ⅰ .林火时空动态与分布

根据黑龙江省 1980～ 1999年的林火资料 ,利用地理信息系统等工具 ,对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究。结果表明 ,黑龙江省林火可分为 1980～ 1987年的多发段和 1988年以后的低发段。人为火与总林火规律相似 :次数频谱周期为 16、4 5a和 2 3a ,面积频谱周期为 6a。雷击火次数频谱周期为 9 1a和 3 0a左右 ,面积频谱周期为 9 1a。总林火次数和面积显著正相关 ,雷击火的次数与面积不相关。林火主要发生在 4月、5月。人为火面积集中在 3月、4月 ,雷击火面积集中在 5月。林火由西北向东南呈条带状分布 ,西部、西南部和东北部林火较少。有 5个林火多发区。林火面积、平均蔓延速率、持续时间呈对数正态分布 ,具有自组织特点 ,分数维分别是 0 86、1 0 5和 0 6 8。对火频谱周期、自组织性进行了讨论 ,指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起 ,采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式。对不同区域的自组织分数维进行了比较。对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨     

黑龙江省夏季林火时空分布特点

通过对2000~2004年黑龙江省夏季森林火灾进行研究分析发现,该地区夏季林火呈现明显的空间、时间分布特点。(1)黑龙江省夏季林火只在121°12′~130°16′E和46°53′~53°25′N之间发生过。(2)大兴安岭和黑河地区是黑龙江省夏季林火的主要发生地区,大兴安岭地区的夏季林火火因基本都是雷击火,黑河地区的夏季林火火因主要是烧荒。(3)大兴安岭及黑河地区各个县区夏季林火状况有很大不同。(4)6月是大兴安岭雷击火发生最多的时期,6月15~25日是烧荒引发夏季林火的重点时期。黑龙江省6月15~20日间发生的夏季林火次数最多,明显高于其他时间段,过火面积也最大。7月1~5日及8月20日以后均没有夏季林火发生。(5)黑龙江省夏季林火日变化规律较为明显地分为三个阶段。     

内蒙古大兴安岭林火时空动态的变化特征

内蒙古大兴安岭森林火灾频发,研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征,对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981—2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和突变分析,使用分位数回归法研究影响森林火灾过火面积的时间与空间因素,得出内蒙古大兴安岭森林火灾在时间和空间上的动态变化特征。结果表明：内蒙古大兴安岭森林火灾整体呈先下降(1981—1999年)再上升(2000—2007年)又下降(2008—2018年)的趋势。森林火灾主要发生在春、夏、秋三季,春季森林火灾变化较复杂,波动明显,在1991年发生突变;秋季森林火灾波动较平缓,但在1994年发生突变;2004—2011年期间夏季森林火灾明显增长,火险期向夏季发生偏移和延长;冬季发生火灾较少。森林火灾过火面积与火灾持续时间呈正相关,尤其在高分位点处,正相关性更加显著。内蒙古大兴安岭森林火灾主要发生在鄂伦春自治旗等地,从空间横向动态变化来看,整体呈现由西南向东北递增的趋势;从空间纵向动态变化来看,海拔对森林火灾过火面积的影响并不显著。建议应加强内蒙古大兴安岭东北...     

黑龙江省林火时空格局分析—时间分布

建立黑龙江省１０年的林火数据库，以起火年度和起火日期为线索，分析不同类型火源林火的频次和过火面积的年际变化、季节变化规律及其原因，得出如下结论：黑龙江省林火年际变化波动性很大而周期性很差，反映出林火对气候变化的敏感性；人为火的次数和面积具有良好的相关性，雷击火的次数和面积不具有相关性；人为火和雷击火之间不具有相关性；春季林火和秋季林火不具有相关性；黑龙江林火表现出非常清楚的季节变化规律，每年具有春、秋两个火险期和冬、夏两个安全期，春季存在危险期和极危险期；由于人为防火措施，使人为火高峰和过火面积高峰不同步；引燃条件和雷电活动共同作用使雷击火发生高峰出现在６月份；特殊年份的伏旱能引起局部地区的夏季林火。     

林火生态因子时空动态的研究

从林分的时空角度入手 ,着重分析了与林火发生密切相关的林分因子 :不同林分、林龄、郁闭度。它们随时间的推移导致森林火灾危险性的变化 ,其一般规律是 :中郁闭度林分 ,年龄增加、郁闭度增加 ,林木枝下高增加快 ,从而地表火发生率降低 ,树冠火危险性增大 ;长期未郁闭的疏林 ,地表火危险长期存在 ,林分生产力低 ;灌木、草坡是地表火发生率最高 ,生产力最低的类型。所以 ,根据不同分区林分特点提出了合理的营林防火措施     

湖北省林火时间分布的研究

<正> 我们在广泛收集林火资料的基础上,对我省林火的时间分布进行了分析和研究,旨在为确定我省森林防火期和防火戒严期提供科学依据,为护林防火工作服务。     

长白山地区林火分布的研究

为了有效地保护森林,减少火灾的损失,掌握林火规律,以利防火对策的安排。本文着重分析了长白山地区林火的经向、纬向、坡向的分布,地形焚风与林火以及多火中心区的特点等。一、资料来源林火资料抄自省防火指挥部,气象资料除14时和日值抄自省气象台外,其他引用文献的资料。     

大兴安岭塔河林业局林火时空动态研究

基于GIS技术在时空尺度上分析了塔河林业局1974-2004年森林火灾变化规律,研究结果表明:该区火灾总次数和过火面积均呈波动上升趋势;进入21世纪夏季火灾受害面积增加;历史上火灾多发生于塔河林场、沿铁路以及公路附近,且受害面积严重;积极有效地防火政策导致1987年大兴安岭特大森林火灾后森林火灾轮回期延长,且火灾发生概率下降。     

湖南省森林火灾时空分布特征研究

森林火灾危害的范围广、破坏性强,毁坏森林生态系统的结构与功能,影响人类的生命安全和生态安全,造成重大经济损失.收集2000-2018年湖南省森林火灾数据,分析森林火灾的时空分布特征,以期为湖南省森林火灾预防及扑救提供决策支持.分析结果表明:①2000-2018年,湖南省森林火灾时间变化规律明显,主要集中在每年的1-4月...     

基于GIS的重庆市酸雨时空分布及变化特征研究

利用重庆市46个酸雨监测站2011～2016年的酸雨监测数据,基于地理信息系统(GIS)技术,对重庆市2011～2016年的酸雨时空分布及变化特征进行了研究,旨在为环境管理和决策提供技术支持和科学依据。结果表明:重庆市酸雨区主要分布在西部、主城区、中部地区,非酸雨区主要分布在东北部和东南部;降水平均pH低值中心位于大足区、涪陵区,降水平均pH高值中心位于城口县、石柱县、武隆区、秀山县;2011～2016年间,重庆市大部分地区酸雨强度明显减弱,酸雨频率明显下降,可见重庆市酸雨污染明显改善。     

林火生态因子的时空动态

本文从林分的时空角度入手 ,着重分析了不同林分、林龄、郁闭度随时间的推移导致森林火灾危险性的变化 ,其一般规律是 :中郁闭度林分 ,年龄增加、郁闭度增加 ,林木枝下高增加快 ,从而地表火发生率降低 ,树冠火危险性增大 ;长期未郁闭的疏林 ,地表火危险长期存在 ,林分生产力低 ;灌木、草坡是地表火发生率最高 ,生产力最低的类型。所以 ,根据不同分区林分特点 ,提出了合理的营林防火措施     

辽宁省森林火源时空分布特征研究

本研究利用2010-2019年辽宁省森林火源数据,分析辽宁省近期主要森林火源种类和时空分布规律,为辽宁省森林火源管理和防火设施建设提供理论依据.结果表明:辽宁省主要火源为农事用火、祭祀用火和野外吸烟.纵火、施工作业、外省(市、县)烧入、野外生活用火和电线短路5种火源在部分地区较为突出;农事用火在整个春季占比均大,祭祀用...     

基于landsat影像大兴安岭地区林火烈度时空格局分析

基于大兴安岭地区1988—2009年landsat5 TM数据和地面火烧记录信息,在Envi5.3平台下获得大兴安岭地区多年连续火斑数据,提取火斑数据dNBR指数。结果表明:1988—2009年大兴安岭地区林火发生次数和过火面积均呈现上升趋势;在1998年天保工程实施之前,大兴安岭地区林火以低烈度火为主,1998年之后低烈度过火面积比率呈现显著下降趋势(P0.05);1998年之后高烈度过火面积比率呈现显著上升趋势(P0.01)。月均最高气温与高烈度火占比呈现显著的正相关关系(P0.05),与低烈度火呈现显著的负相关关系(P0.05);月平均风速与高烈度火呈现显著的负相关(P0.05),与低烈度火呈现显著的正相关(P0.05)。通过对比分析天保工程实施前后林火特征和气候的变化趋势,可以发现天保工程的实施对林火烈度产生极大的影响,是其改变的主要原因。     

气候变化对林火时空动态的影响研究综述

在当前全球气候变暖、极端气候事件频繁发生的背景下,林火发生频率加快,重大火灾发生的可能性增加,不同区域的林火时空动态呈不同的变化趋势。从研究方法、研究内容等方面综述了气候变化对林火时空动态的影响,讨论了研究中存在的不足,指出了今后研究的发展方向。     

基于熵权法的四川省城市韧性评价及其时空特征分析

参考韧性基线模型构建城市韧性评价指标体系,运用熵权法对四川省18个地级市的城市韧性进行了综合评价,并对其时空特征进行了分析.结果表明:①四川省城市整体韧性水平偏低,且呈现明显的空间分异特征,一级韧性城市具有绝对优势,二级韧性城市出现断层,省域中心城市边缘地区韧性发展水平偏低;②近10年来四川省城市整体韧性水平有一定程度...     

神农架林火垂直变化特征的研究

神农架位于湖北省境内,地处我国东西部的分界处,山体高大,最高达海拔3105.4m,为华中第一峰,最低则不足100m,足见垂直高差之大。形成多种气候、植被类型,是众多珍稀动植物的栖息地,有着大片原始森林,最早一批列为国家级自然保护区,1991年正式加入联合国人与生物圈组织。森林火灾是人类这一宝库的心腹大患,神农架山高坡陡林深,交通不便,一旦发生火灾,后果不堪设想。1969年4月曾发生一场历时半个月的特大火灾,近万人次参加灭火,武汉空军还出动了飞机,火场达28处之多,过火6700公顷,受害森林4000公顷,烧毁了大片原始森林,损失惨重。