中国林火研究现状与发展趋势

综述了近30年来我国在林火管理、林火监测、林火预报等方面的研究现状。依据国际林火研究形势,分析了我国林火研究的发展趋势,并提出了新时期我国林火研究的发展方向。     

基于知识发现技术的林火监测体系设计

本文应用3S技术和计算机系统分析思想,设计了林火监测体系。林火监测体系的总体思路是,应用林火发生和蔓延的原理结合GIS空间分析技术,分析了北京市房山区影响林火发生的主要因子,用知识发现技术确定了林火发生的不同等级区域。结合计算机视频监测和电信技术,建立了林火发现、信息沟通的林火监测体系。该体系的建立提高了林火监测的时空精度、节约了林火资源、提高了监测的效率。     

林火预测预报研究综述

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.在世界范围内,林火预测预报的应用已成为越来越多的有林国家林火管理的有力工具.林火预测预报从二十世纪20年代迄今,已有80余年的历史,在世界各国发展很快.林火预测预报分为火险天气预报、林火发生预报和林火行为预报.林火预报研究中的杀键问题是选择主要的林火因子和合适的林火预测预报方法.     

近40a大兴安岭漠河县林火行为指标变化特征

基于加拿大火险天气指标系统,研究了1971-2010年间大兴安岭漠河县林火行为指标的变化特征.结果表明:近40a研究区的初始蔓延指标(ⅠSI)、有效可燃物指标(ⅠBU)、林火天气指标(ⅠW)和火灾难控程度指标(RSS)所分别代表的林火蔓延速度、林火释放能量、林火强度和林火持续时间具有相同的年代变化特征,即20世纪70年代为林火行为的严峻期、80～90年代出现了一次明显的年代际转型,伴随着这次年代际的转型,21世纪后的林火行为更加严峻,表现为林火蔓延速度增快、能量释放增大、林火强度增强、火持续时间增长.     

林火蔓延模拟研究进展

快速准确地模拟和预测林火的蔓延和发展,可以为及时部署灭火力量、控制火灾蔓延提供科学的决策依据。分析影响林火蔓延的地形、可燃物和气象三大因子,评述林火蔓延模型的适用性和林火蔓延模拟的发展现状,并指出目前林火蔓延模拟存在的主要问题以及今后林火蔓延模拟研究的发展方向。     

林火蔓延模型及蔓延模拟的研究进展

为了研究林火行为的预测预报及林火蔓延模拟的可视化问题,该文在分析了林火蔓延及其影响因子的基础之上,阐明了几种林火蔓延模型及其适用性,评述了选用不同的林火蔓延模型对实际火场的预测预报具有的重要理论意义及实用价值,初步分析了蔓延模型选择的4个基本出发点:模型的功能、模型适用的地区和植被类型、模型的假设条件、模型的检验频数等.在假定已有蔓延模型的基础上,分析了国内外林火蔓延研究的发展状况,指出了在林火蔓延模型的基础上以地理信息系统为平台的林火蔓延模拟已成为林火行为预测预报的主要方向,同时讨论了林火蔓延模型和蔓延模拟的发展前景.     

林火蔓延模型模拟空间精度评价研究

在林火蔓延模拟过程中,为技术基础林火蔓延模型模拟空间精度评价是一个十分重要的问题。以林火蔓延模拟、地理信息系统和计算机图形学为技术基础,以林火蔓延的边界位置、面积和轮廓形状为主要指标,提出了一套林火模型模拟空间精度的评价方案,并通过模拟实验验证了该方案的可行性。结果表明,这一方案可以满足林火蔓延模型模拟空间精度评价的需要,为多模型林火蔓延模拟中模型的选择提供了依据。     

林火干扰对广东省杉木林土壤有机碳及其组分的影响

目的定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及其组分的影响,揭示林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及组分的变化规律,以期为森林土壤碳循环和碳过程研究提供科学参考。方法以广东省杉木林为研究对象,采用相邻样地比较法,以野外调查采样与室内实验分析为主要手段,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响,探讨林火干扰对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响机制。结果林火干扰对杉木林的土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量均有影响,土壤有机碳密度与土壤有机碳组分含量变化趋势表现为对照 > 轻度林火干扰 > 中度林火干扰 > 重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著（P > 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤有机碳密度（P < 0.05）。杉木林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低了土壤表层细根生物量（P < 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。结论林火干扰减少了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。不同林火干扰强度后,土壤有机碳组分含量总体随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈下降趋势。通过分析林火干扰后土壤碳密度的分布格局及影响机制,可为林火干扰后生态系统碳汇管理以及定量评价林火干扰对森林生态系统碳库的影响提供参考依据。      

黑龙江省夏季林火与气象环境条件的相关分析

利用2001-2007年黑龙江省所辖林区的夏季林火火场资料以及相应地区的降水、气温、相对湿度、风速、日照等气象资料,分析黑龙江省夏季林火特征以及夏季林火与气象条件的相关关系.结果表明:黑龙江省夏季林火集中期为7月25日-8月16日,且夏季林火日变化明显,主要发生在15:00-17:00时,多发生在大兴安岭和黑河林区(50°44′～53°24′N,121°34′～126°40′E),此地区是黑龙江省夏季林火防御的重点区域,其中雷击火是引起森林火灾的主要原因;雨日里,出现林火的概率较低,75%以上林火当日无降水;日最小相对湿度＜40%时易发生林火,40%的林火当日最小相对湿度＜30%;日平均气温在15～25 ℃、日最高气温25～35 ℃是夏季林火发生的关键温度区间;在日照时数超过6 h易发生夏季林火.经过方差分析发现:降水量、最小相对湿度与林火具有显著的负相关,气温、地温、日照时数、风速均与林火具有显著的正相关.     

林火生态系统管理原理探讨

为了提高现有林火管理水平,本文通过探讨林火生态系统管理的原理,分析了林火生态系统管理的优势,并说明了其特点和实现方法,指出林火管理应逐步提高到林火生态系统管理的层面.     

模糊数据挖掘技术支持下的林火蔓延模型选择研究

林火蔓延是一种复杂的燃烧现象,要准确预测林火行为,就需要有科学的林火蔓延模型. 该文结合广州市森林资源和森林防火的现状,利用模糊数据挖掘（FDM）技术,寻找与预测区域复杂自然条件相匹配的林火蔓延模型来预测林火行为. 其方法是:①确定影响林火行为的主导因子(可燃物水分含量、可燃物负荷量、易燃程度和坡度);②构建火灾数据样本集,利用FDM的模式发现与预测两大功能,归纳发现3类模式,依照择近原则匹配各模式所适用的林火蔓延模型;③根据火场指挥者实时提供的火灾信息,遵照FDM最大贴近度原则,判定新样本所接近的模式,然后自动选择适合这一模式的林火蔓延模型来预测林火行为.该方法可以提高林火行为预测的准确性.      

大兴安岭呼中林区林火蔓延三维模拟

综合国内外林火蔓延相关研究,结合大兴安岭呼中林区的实际情况,选择Rothermel蔓延模型为林火蔓模拟模型,采用微软的Visual Studio 2010做为开发工具,OpenSceneGraph 3.0作为三维渲染引擎完成一款林火蔓延模拟软件(3DVFS)的开发.采用的林火蔓延算法是计算效率比较高的最短传播时间算法.林火蔓延模拟中综合考虑风、地形、可燃物类型等因素对林火蔓延的影响.林火模拟结果表明:3DVFS可以反映森林火灾的蔓延规律,进一步完善后可能为林火行为研究工作、森林防火扑火工作等起到一定的指导作用.     

基于OGRE的森林火灾仿真研究

林火仿真研究中,为更好地描述林火行为,以辅助扑救决策,林火的蔓延模拟已经成为重要的研究课题。选用Rothermel林火蔓延模型,结合实际林区的地理环境,提出一种基于OGRE粒子系统的林火蔓延模拟方法,给出了利用OGRE进行林火蔓延模拟的过程,并在计算机上重现了由单个火源引发的林火蔓延过程。     

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。     

欧美国家林火研究现状与展望

林火是国际减灾战略的一项重要工作,也是生物多样性、全球气候变化和全球可持续发展的重要组成部分。森林火灾是对森林健康影响最大的自然因素之一。阐述了21世纪林业发达国家美国、加拿大、欧洲等国的林火研究方向与研究成果,以及林火与全球气候变化的研究,探讨了世界林火研究的发展趋势,提出了新时期我国林火研究的发展方向。     

基于元胞自动机的林火蔓延时空演变研究

以林火蔓延时空演变过程的计算机模拟为研究目的,提出一种 GIS空间分析功能和元胞自动机模拟功能相结合的林火蔓延模拟方法.探讨影响林火蔓延的因素,将林火蔓延影响因子概括为土壤特性、可燃物特性、气象因子、地形因子和地理阻隔因素;分析林火蔓延模型,选取毛贤敏的王正非修正模型进行模拟;结合元胞自动机和GIS空间分析技术,对元胞属性赋值;根据林火蔓延的特点,设置元胞的状态;利用元胞扩散算法对元胞扩散过程进行模拟;最后,开发了一个原型系统,对林火蔓延的时空演变过程进行展示.结合 GIS空间分析功能和元胞自动机技术能够较好地对林火的时空演变过程进行模拟.     

阿尔泰山林区林火发生规律及预防措施

据１９９０和１９９１年调查阿尔泰山林区防火情况和对该林区１９７４—１９９１年林火资料的分析，总结出阿尔泰山林区林火发生周期、高峰期及林火发生原因，提出预防林火的主要措施。     

基于GIS模型的林火蔓延计算机仿真

在GIS的支持下,建立了林火蔓延的空间背景数据库,在此基础上采用了王正非林火蔓延模型和遍历各点算法,在空间背景数据库之上,用Visual C 6.0 MapObject2.1控件技术进行了林火蔓延的动态模拟,以实现任意地点、任意气象条件下的林火蔓延动态仿真模拟,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。通过对模拟结果的分析得出,在模拟的过程中计算机运行比较快,模拟效果很好。     

大兴安岭呼中林区林火时空分布特征分析

根据大兴安岭呼中林区1969-2005年的林火统计资料,利用SPSS统计软件和ArcGIS地理信息系统软件,揭示了呼中林区林火发生的时空分布特征严结果表明:1969-2005年间呼中林区林火发生年际间波动较大,1998年以来林火发生次数呈明显的上升趋势;呼中林区林火主要发生在春季和夏季,特别是5月和6月的林火发生最为严重;1d内林火发生大概可分为4个阶段,其,1,以15:00左右最为严重从林火发生的空间分布来看,林火主要发生在呼中林区的东北方向,以碧水和提扬山林场为最多;林火发生次数随距离道路和河流变远而呈减少趋势;林火主要发生在海拔600-900 m之间,坡度主要为0°-10°,且阳坡过火面积明显大于阴坡.     

基于RS与GIS技术的福建省森林火灾监测研究

针对南方丘陵山区森林火灾发生的特点,研究利用极轨气象卫星遥感资料实时监测福建省林火的技术方法 通过计算机对卫星资料的自动处理和林火监测阈值的人工调整,能够快速准确地对林火进行识别 将林火监测信息与地理信息进行有机地结合,做到林火地理定位精确到乡镇级 在2003年夏季福建异常林火高发期的监测应用中,林火灾情监测准确率达80%,取得显著的效果