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.     

基于VLBP神经网络的林火预测研究

以北京市房山区的林火为研究现象,用神经网络方法研究林火发生及蔓延与环境因子间的关系.用GPS采集林火火场中心数据,测量火场面积;用GIS做空间分析,提取火场空间环境因子;将数据在Matlab中用VLBP神经网络进行训练,建立林火风险的预测方程.风险模型由林火发生的风险模型和林火的蔓延风险模型组成,由于该模型采用的方法不依赖于先验统计模型,所采用的神经网络方法对非线性的数学关系有很强的预测能力,因而该方法具有很强的适用性.     

基于图像的原木去弯截断方法

为了提高小径级原木的出材率,需要对原木进行去弯截断处理,为此设计了原木图像检测与去弯截断系统.分析了原木图像处理流程,研究了基于最大类间方差法的原木图像分割方法,并对分割后的原木图像进行了形态学滤波.在此基础上,采用边缘检测方法实现了原木图像中心线提取,给出了基于中心线的原木自动去弯截断方法.试验结果验证了原木图像处理方法的有效性.     

基于图像轮廓处理及匹配的木节剔除和修复技术

采用计算机图像处理技术实现板材缺陷(木节)的剔除和修复时,首先对含有木节的板材进行图像处理,通过灰度化和滤波去除噪声,再采用二值化阈值法将木节从板材图像中提取出来,对提取出的木节图像进行膨胀、腐蚀、边缘检测等处理,提取出木节的轮廓边界.根据缺陷的横向和纵向跨度确定出修补中心点及修补半径.为了实现补块与剔除区域边缘的图像匹配,提出了基于灰度的环形块匹配算法.从剔除区域取一窄圆环,并将其等分为几个小块,按顺时针对各小块进行编号,计算出各环形小块的平均灰度值,用各小块的平均灰度值代替单个元素进行与数据库中补块的各小块灰度值进行匹配,并选相似度最大者为匹配补块,这一算法能快速有效地找到匹配补块及匹配位置.该方法有助于实现木材缺陷的自动检测和自动修复,对提高板材的利用率具有现实意义.     

黑龙江森林火灾初次扑救派出人员数量模拟与分析

通过问卷调查收集了黑龙江省若干基层扑火指挥员对不同火场情景时的初次扑救派出人员数量 ,据此通过二次线性回归分别建立了根据火场情况 (火场面积、风级和到火场所需时间 )模拟森林火灾扑救初次派出人员数量的非线性模型 ,并对有关影响因素进行了分析。结果表明 ,(1)所建立的多元非线性模型能够较好地模拟派出人员数量 ;(2 )根据各地情况分别做出的模型模拟效果好 ,而以地区或省为单位进行模拟效果不好 ;(3)在火场面积小于 2hm2 时 ,多数人将风力看作是影响初次派出人员数量的首要因素 ,其次是到达火场所需时间 ,最后是火场面积 ;(4)随着指挥员工作时间的增长 ,模型中赋予到火场所需时间的权重增加 ,对到达火场所需时间越重视。     

森林防火辅助指挥系统的设计与实现

根据森林防火指挥的实际要求,建立了森林防火基础数据库,在此基础上设计实现了火场周边信息的自动提取、空间定位查询和空间分析、林火蔓延预测、火险等级预测、火灾损失评估和辅助指挥计算等多个功能模块。系统以Delphi为开发平台,采用的GIS软件为MapInfo,运用跨平台集成地图开发技术实现用户与MapInfo后台服务器程序的实时交互。为防火指挥部门提供了及时、多源和科学的依据,经过实际运行,取得了良好效果。     

基于VLBP神经网络的林火风险预测模型

以北京房山区林火为研究对象,用神经网络方法研究了林火发生及蔓延与环境因子间的关系。研究流程为用GPS采集了林火火场中心数据,测量了火场面积。用GIS做空间分析,提取了火场空间环境因子。将数据在Matlab中用VLBP神经网络进行训练,建立了林火风险的预测方程。该风险模型由林火发生的风险模型和林火的蔓延风险模型组成。由于该模型采用的方法不依赖于先验统计模型,所采用的神经网络方法对非线性的数学关系有很强的预测能力,因而该模型具有很强的通用性。     

黑龙江省航空林火探测及空中扑救指挥系统设计

由航站飞行观察员和火场指挥员联合建立空中指挥所,利用航空器作为空中平台,集成火情自动报警、火场探测监测、扑救辅助决策、火场信息传输、空中指挥扑救、系统保障管控功能。发现火情后在空中完成火情信息采集、处理分析及指挥扑救林火等工作,并实时将火场综合信息通过数据链进行发布。由此提高对森林火灾发现和扑救效率,更好地做到"打早、打小、打了"。     

微分算子在虫害杨树叶片边缘检测的应用

介绍了几种常用的边缘检测算子.不同的微分算子对不同边缘检测的敏感程度不同,因此对不同类型的边缘提取应采用对此类边缘敏感的算子.针对受虫害杨树叶片图像,通过MATLAB 7.1进行仿真研究,通过比较,选出合适的方法.     

木材CT图像的三维重构

运用CT技术对木材进行无损检测,运用多重分型频谱技术可以对木材CT图像进行有效的边缘检测.针对木材CT图像低对比度、原木缺陷边缘提取困难等问题,采用多重分型频谱技术对处理后的图像进行提取,提取的边缘信息清晰完整、准确度较高,为后续的木材CT图像的三维重建提供有效信息.使用线性插值法对木材CT图像进行三维重建,该方法具有便于理解、实现简单和运算速度快的特点.所运用的线性插值法对木材CT图像三维重建的过程有较好重建效果,具有重建图像直观、清晰的优点,这种重建理论为提高木材利用效率和原木的虚拟切割提供了一种有效的思路.     

林火图像识别理论研究进展

林火图像识别理论与方法是实现森林火灾视频自动监测的基础。文中从图像预处理、图像分割和特征提取3个方面详细地综述了国内外林火图像识别理论的发展现状,分析了图像颜色处理、图像滤波、图像阈值分割、区域分割、边缘分割以及动静态特征提取理论在林火图像识别应用中的优缺点;针对目前林火图像识别理论研究现状,指出在未来研究中需要解决的问题以及林火图像识别理论的发展方向,以期为图像识别技术在林火图像识别中的应用和进一步研究提供参考。     

林火研究综述(Ⅰ)——研究热点与进展*

在危害森林的诸因子中火灾是一种最具破坏性的灾害。各林业先进国家都非常重视林火研究工作。森林防火是一门综合性的科学，其研究热点包括基础研究和应用研究。近些年林火研究涉及国家森林火险等级预报、林火控制技术、雷击火自动定位系统、遥测自动林火天气站网、火发生与火行为规律、计划烧除、火生态、可燃物燃烧过程、灭火喷洒技术、烟尘特征和扩散等。     

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。     

多平台林火现场实时监测技术研究

由于林火监测方式多样、信息标准化程度低、林火监测技术自成体系等原因,很难实现各林火监测平台之间的信息共享与协作,尤其是对林火现场的实时监测很难达到理想要求。为解决这一问题,文章基于多智能体系统建设思想,综合卫星遥感监测、无人机监测、无线射频传感器网络监测和自动气象站监测等多种林火监测平台,建立一个松散耦合的森林火灾火情监测的协作运行体系,并进行了一次林火现场点烧试验。结果表明,应用多智能体的思想建立的松散耦合林火协作监测体系可采集丰富的火场数据,实现对火场多方位的描述,为林火现场实时监测提供了新的思路和办法。     

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。     

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。     

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。     

连云港花果山高分辨率森林火险等级三维可视化短期预报研究

以连云港花果山为研究区,将火险等级预报因子归纳为森林火险区划、天气、火源等3个类别。其中火险区划根据植被类型、植被特征、地形因子获取;天气因子通过24h天气预报获取;火源危险等级由景区内的道路进行缓冲区分析获取。利用3类火险因子,通过加权叠置法建立火险等级短期预报模型,进行火险等级预报;利用DEM和SPOT5影像,通过GIS三维可视化技术,对预报结果进行三维可视化显示。通过研究实现了火险等级短期预报,将火险等级落实到小班,并将火险等级分布信息以三维可视化方式显示,为研究区森林火险实时监测提供了基础平台,为山区林火科学化管理提供技术支持。     

哈尔滨国际机场货物中转库消防设计

货物中转库空间大,内部堆放货物密集,在消防设计中具有一定的复杂性和特殊性.该文论述了室内消火栓系统、室外消火栓系统、室内自动喷水灭火系统、消防泵房、消防水池、十分钟消防用水等系统,并着重介绍了室内自动喷水灭火系统喷头的选型及布置特点.