多颗气象卫星连续监测林火的序列图构建

选取2007年肇庆"11·29"森林火灾期间的历史卫星遥感数据,借助过境广东区域的多颗卫星数据实现对林火的动态连续监测。基于指数火情算法提取火点信息,构建林火区域序列图,从而实现对火点快速定位和连续监测。结果表明,与火点假彩色图像相比,指数火情图更适合业务自动化作业,指数火情图不仅可以指示地理位置,还可以清晰指示火点发展动态、划分林火区域火情强度和预测蔓延规律,在构建动态序列图上具有明显优势。     

基于点模式法的四川省林火时空分布特征研究

林火是干扰森林正常生长的重要因子之一,四川省位于林火高发区的西南林区;研究四川省林火发生规律有助于该省森林防火工作的开展。本研究基于MODIS火产品数据(MOD14A2/MYD14A2),采用Ripley K函数、中心点和标准差椭圆法、核密度分析法等空间统计方法并利用数据圆环图显示,对四川省2001—2012年林火时间和空间分布特征进行了分析。结果表明:2001—2012年四川省林火发生年际波动较大,林火高峰期出现在1、2、3、4、5月份,且林火发生数逐年增加;在较小空间尺度下(小于528 km)林火空间格局为聚集分布;12年间林火发生的中位数中心处于攀枝花市,它也是火点最密集区,高发区还包括凉山彝族自治州和甘孜藏族自治州,四川省林火总体分布趋势是向西北的甘孜藏族自治州方向扩展。     

基于GIS模型的林火蔓延计算机模拟

采用王正非和毛贤敏的组合模型,以Visual Studio2008作为开发平台,使用C#3.5语言实现计算机模拟运算,最终结合ArcEnginet9.3相应控件对模拟结果数据进行可视化呈现,生成林火蔓延图,实现对林火蔓延的动态模拟,可视化地表达林火的燃点位置、蔓延趋势、方向及不同时刻的燃烧状态。由于在模拟运算时对所有数据都采用IO流操作,较读写栅格数据提高效率,同时通过动态生成林火蔓延速度来更加合理的描述林火蔓延,充分发挥王正非和毛贤敏的组合模型,在风速、风向和地形上,对林火蔓延速度描述更为准确。通过对模拟结果的分析得出,在起火点位置数据合理的情况下,模拟效果很好。     

森林小班林火蔓延模型信息化研究

针对我国森林小班林火蔓延模型信息化基础研究较薄弱的现状,以定量描述和分析小班林火蔓延为目的,在林业技术、地理信息系统技术、空间数学模型技术以及计算机信息等技术的支持下,以王正非和毛贤敏2位教授的林火蔓延模型为基础,建立基于八叉树理论的小班林火蔓延的数学模型,并在此基础上运用计算机技术与arcgis engine组件技术建立软件平台,实现小班林火蔓延的可视化模拟,揭示森林小班尺度的林火发生蔓延机理和过程,应用优化的林火蔓延模型实现林火蔓延空间预测。     

虚拟景观下林火蔓延三维可视化研究进展

林火行为的研究与RS、GIS、GPS、林火数学模型、信息网络、数据库、计算机图形学、虚拟现实等技术密切相关,近些年来,这些技术的发展以及其集成化,使得对林火的研究从二维表达方式,再到如今的三维可视化表达,经过了一个又一个阶段.林火蔓延模拟与可视化的研究趋势是注重真实再现三维虚拟森林景观、多用户参与快速决策和网络信息服务等方面.文章以林火模型的发展、林火模拟系统的实现、以及与之相关的可视化技术的发展、林火模拟的实例几点为框架,对如今虚拟景观下林火蔓延三维可视化技术的研究状况和趋势进行了概述.     

基于卫星数据的森林火灾监测系统探讨

介绍了遥感卫星林火实时监测系统的原理,数据处理流程,以及林火监测系统总体架构与功能设计。该系统将火点判识的时序从模糊到确定分3步进行,并将数据接收、火点判断、火点定位、显示等的运行时序分配在3台服务器中同步运行。卫星遥感林火监测可以在卫星过境的同时就可处理出森林火灾信息,解决了目前同类气象卫星林火监测系统不能实时监测的问题。     

小型无人机在森林防火中的应用探讨

在预防和扑救森林火灾的过程中，及时、有效、连续地掌握林火发生、蔓延发展第一手火情信息极为重要。近年来，小型无人机技术不断完善，开发应用成本逐渐降低，利用小型无人机搭载不同的任务设备，执行火情侦察和火场监测任务，及时发现林火、提供火点位置以及实时获取林火发展蔓延态势等准确的林火信息，已成为森林防火研究领域的热点内容之一。无人机通过搭载不同的任务载荷可以逐步分担起已往有人机承担的林区巡护、卫星热点侦察、火场勘察等监测工作，使有人机尽可能应用到对林火的直接扑救中，开发利用适合于森林防火应用的高性能无人机及搭载平台能弥补我国森林航空消防有人机的许多不足，仍是现阶段森林防火工作中重要的研究领域。     

云南山地野火分布空间格局探讨

以2016～2019年云南省NPP/VIIRS火点数据集为数据源,对火点数据从归一化植被指数(NDVI)、土地利用、置信度三方面剔除异常值,并以标准差椭圆方法对处理后火点进行了火点分布方向格局分析。结果表明：(1)云南省2016～2019年火点发生具有明显空间动态性,逐年变化;(2)火点分布趋势主要在滇东南、滇南一带,以及滇中地区的昆明安宁等区域方向上,应该加强对这些区域林火的科学防控。     

红外热成像仪早期林火识别算法研究

比较了3种不同的红外热成像仪林火识别算法,提出了配置林火自动识别算法参数的林火野外测试方法,并利用该方法在珠海进行了测试实验。通过测试实验发现红外热成像仪在夜间分辨火点能力高于白天。3种林火识别算法比较结果为:阈值判定法具有较高灵敏性,但易受干扰;邻域阈值判定法抗干扰能力有所增强,但监测距离会有所缩短;均值对比判定法抗干扰能力较强,但监测距离最短。     

林火蔓延的计算机模拟与可视化研究进展

林火蔓延是林火行为的主要表现形式。本文对各种林火蔓延的计算机模拟和可视化技术的最新研究状况和发展趋势进行综述。首先,分析林火蔓延相关数学模型的类别和特点、模型发展方向与体系形成。其次,讨论基于元胞自动机的和惠更斯原理的二维林火模拟与显示技术,以及三维虚拟林火环境构建技术。最后,就林火蔓延模拟与管理信息系统的最新发展进行概括。认为林火蔓延模拟与可视化的研究与开发除向高精度与实用化等方向发展外,今后将更注重真实感环境下的多维虚拟森林景观构建、多用户参与的快速决策能力(如协同灭火)以及网络信息服务等方面。     

森林火灾动态监测预警技术方案的研究

采用基于视频图像分析技术的林区烟火智能处理技术,无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术和大型网络监控技术等高新技术,结合森林防火的理论,构建林火智能监测预警及应急指挥系统,当出现火情时能自动识别并预警,在现场采集的视频未经压缩的情况下进行林火识别,以保证烟火识别的响应速度和准确率,从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策和灾后评估等多方面功能,建立森林防火的完整业务链,并针对性地解决用户的各种个性化需求。     

林火行为研究概况

火行为与火灾预防、扑救密切相关,是火灾科学研究的重要内容。文中介绍了林火行为研究的简况,着重讨论了林火蔓延模型、林火计算机仿真研究的现状与前景。     

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。     

基于GIS模型的林火蔓延研究

森林火灾的扩展具有时间性和空间特征、随着人类对火灾知识的不断增长和3S空间信息技术的快速发展，利用GIS和卫星遥感技术来进行林火蔓延研究在森林防火中的作用已越来越重要。本文综合分析了林火蔓延的影响因子，着重阐述了如何运用基于GIS的林火蔓延模型来进行林火蔓延的模拟和火行为的时空格局分析。     

基于泰森多边形与条件熵的林火易发性空间分布研究

根据广州市林火历史数据,在林火发生时间、分布范围、火源因素及与树种、地形之间关系分析的基础上,构造林火泰森多边形,利用泰森多边形面积反应林火发生概率的大小,结合火点与道路距离、海拔、坡度、林分类型等因素,建立林火条件熵模型,通过条件熵衡量林火的易发程度,并对林火易发程度进行区划,分为高发区、多发区、一般区、偶发区和无林火区5个等级,此方法能更加精确地确定林火发生的热点地区,直观地反映林火空间分布规律,使得林业管理部门在森林防火工作上更具针对性,有效防范和控制林火的发生,最大程度地减少林火损失。研究结果表明:1)林火多发月为10月至次年4月,与地形、道路、林分类型等因素密切相关,分布于离道路近,地势起伏的中、低丘陵地区,针叶林和针叶混交林发生林火次数多;2)林火空间分布非平稳性,林火高发区和多发区占4.23%,呈现斑状聚集分布,受地形和人为因素影响明显。偶发区占52.96%,分布范围广,具有突发性和随机性的特点。     

DEM在林火行为模拟中的应用

林火行为具有时间和空间特征,利用DEM(Digital Elevation Model)对林火行为进行3维模拟是一个很有前景的研究方向。本研究利用ArcView实现DEM数据源的提取、模型转换,通过林相图和地形图的配准,将影响林火蔓延的可燃物因子与DEM结合,进行效果图显示,为林火行为的3维模拟进行了有益的实践。     

有关“林火管理和辅助决策指挥系统”中图形显示与接口问题的探讨

在“林火管理和辅助决策指挥系统”中,除了进行一般的文字管理外,图形库的建立和图形显示占据十分重要的地位,其主要作用在于:一、可以作为文字管理的补充,能更清楚地反映出林业局或林管局的地形地貌、林相、植被、可燃物分布或火险等级的区域分布情况。二、当火警发生时,准确地计算出火点的位置,并正确地显示在以地形图为背景的图形上,是进行辅助决策的主要方法。这是因为在图形上显示火点的位置及其周围的地形地貌、公路、居民点及扑火队位置,这对于派遣兵力及时扑救以及做出火行为蔓延的预测都起到了重要的作用。由于“林火管理和辅助决策指挥系统”     

GIS在厦门市森林防火管理中的应用

结合GIS技术的内容和特点,着重从火点定位、林火蔓延分析、火灾决策分析、火情态势标绘、火灾损失评估、火灾档案管理等方面简要介绍GIS技术在森林防火管理领域中的应用,排解在扑救森林火灾中因对地形不熟悉,而导致人员伤亡事故发生问题,改变灾后损失情况常要动用较多的人力、物力进行调查统计的传统模式。     

基于知识发现理论的森林防火模型研究

森林火灾危害严重,是一种极其复杂的现象,影响因子因地域的不同而存在多变性和不确定性.文章创新性地提出一套基于知识发现理论的森林防火模型方法.该模型充分考虑了自然因素和社会因素对林火的影响,研究了林火发生及蔓延与环境因素之间的关系;利用知识发现技术的空间算法和时序数据处理算法,建立林火发生和蔓延的时空模型,为林火研究提供...     

卫星林火监测关键技术研究及应用前瞻

卫星林火监测主要使用1000 m分辨率的热红外通道数据,由于受空间分辨率的制约,遥感图像上所能表达的火点及火环境的信息有限,制约了卫星数据的应用深度和广度。针对以上难题,开展卫星监测图像信息增强和提取、可视化超分图像处理、林火自动化识别等研究。初步研究表明:利用计算机模拟传感过程并再成像,可以将1000 m分辨率的遥感图像重构为90 m分辨率的图像,与原图像相比,取得了火点、火环境的超分显示。我们认为,该关键技术突破后,卫星遥感技术将在林火探测、火场态势监测、火险测报预警、火蔓延预报、扑救辅助决策支持、航空消防辅助管理中取得应用拓展,卫星遥感技术将逐渐成为森林火灾监测、预警和火险预报中的主导技术;人、财、物力消耗巨大的地面视频监控,基于野外人海战术的巡护瞭望,将被高效和经济可靠的卫星监测技术所替代。