基于FARSITE的森林火蔓延模拟研究

分析了基于FARSITE的森林火势蔓延模拟的可行性,并利用ArcGIS平台对森林火势蔓延模拟和火行为的时空格局进行了研究,旨在为森林防扑火部门提供预测信息和决策参考。     

渗透理论在森林火灾模拟系统中的仿真研究

为了研究林火行为对林火决策的重要性和林火的时空特性,主要利用渗透理论建立森林火灾的蔓延模型,通过该模型来模拟森林火灾的动向,仿真森林树木的分布情况和林火蔓延情况。仿真实验结果表明,提出的模型初步反映了森林火灾随林木分布密度不同而呈现不同蔓延情况的规律。同时,对风速、风向、地形等其他因素对火灾蔓延的影响进行了分析,并简单介绍了森林火灾蔓延的改进模型。图6表1参10     

基于多智能体的森林火灾蔓延模拟

从多智能体的角度来研究森林火灾的蔓延模拟,提出一个整合了地形、风因子、树种因子、以及树木水平分布因子的多智能体模型。在该模型中林火的燃烧蔓延和高程、风速、风向、树种紧密相连。应用该模型可以实现在特定条件下的林火蔓延模拟,预测林火发展趋势。基于多智能体的森林火灾蔓延模拟模型,借助美国西北大学的多智能体建模软件NetLogo开发完成。可以实行研究区域的高程数据读取,树种可燃性因子读取,设置风速风向,森林密度,可视化模拟林火蔓延趋势等功能。     

基于GIS的森林火灾预报预测模型的研究与探讨

对当前森林火灾预报预测研究的现状进行了分析。指出了当前在技术与方法上存在的问题与不足。在此基础上，提出了一种新的基于GIS技术、遥感技术和数学建模等技术的森林火灾预报预测模型。该模型通过建立森林火灾本底数据库，分析森林火灾发生和蔓延诱发因素，建立森林火险预报模型与林火蔓延预测模型来对森林火灾进行预报与预测。参8     

基于组件式GIS的林火工程态势图标绘方法

林火工程态势图作为一种辅助决策手段在森林火灾的扑救中十分重要.传统林火工程态势图标绘中存在着地图不易保存、位置易出现偏差、标绘信息不统一、标绘成果共享性差等问题.该文基于组件式地理信息系统技术ArcGIS Engine,首先设计并实现了一套适用于林火工程态势图标绘的符号库,其中包括点状符号、线状符号和面状符号,并通过地理信息系统的二次开发技术编程实现了林火工程态势图的标绘功能,为林火的扑救提供辅助决策方案,有利于把林火控制在初发阶段,从而大幅度减少火灾损失.     

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.     

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。     

林火监测与预警在森林防灭火中的运用

森林火灾一旦发生,所带来的危害是巨大的,影响是深远的。因为森林火灾蔓延迅速,受到风力、风向、山形、地势等因素的影响,使得火势不易控制。在国内外所发生的多起森林火灾中,林火造成的损失非常大,在灾后植被的恢复阶段也需要投入较多的人力、物力以及财力,这就使得我们必须要加以重视。要想使得森林防灭火工作开展的质量水平得到提升,就要切实开展林火监测与预警工作,实现对林火的科学精准预警以及高效灭火。本文在接下来将会对此展开分析,探讨了当前概况,提出了一些措施建议,以供参考。     

基于王正非模型与Rothermel模型的林火模拟比对

王正非模型和Rothermel模型是当前森林火灾模拟最常用的两个模型,为定量比较两个模型对于林火蔓延的适用情况,运用林火蔓延模型且综合考虑火场地形、气象及可燃物类型等因子,基于ArcEngine,最终实现不同模型下森林火灾的二维模拟。模拟结果表明:在地形、风速条件一定的情况下,王正非模型的拟合情况较接近于真实火灾模拟情况,通过与真实火灾情况的拟合校正对模型修正后的王正非模型拟合度可达0.94;此外经多次模拟发现,在地形条件一定的情况下,随着蔓延初始速度的增大,蔓延面积也相应的增加;不同的风速形成的火场面积不同,随着风速的增大,蔓延面积也相应增加。     

林火预警及实现方法

为建立适用于我国宏观区域的林火预警系统,以我国2000-2008年间发生的重大森林火灾为研究对象,利用MODIS数据估算森林可燃物的长势及含水量,与地理信息系统技术和数据库技术相结合,以火险指数作为预报林火发生等级的定量因子,研究并建立了林火预警模型;在商业遥感和GIS软件提供的二次开发平台下,利用Microsoft Visual Studio 2005语言,开发了林火预警系统。同时,利用选取的实验区及数据对预报方法和系统进行测试。结果表明:利用建立的林火预警系统所得的森林火险等级值,与实际发生的林火趋势基本一致;另外,火险指数可用作林火发生预警的定量分级因子。     

三维元胞自动机各向异性林火蔓延快速模型

为建立林火蔓延动态预测模型,实现实时三维可视化模拟,构建了王正非 3D元胞自动机模型林火蔓延模拟框架。该模型考虑林火蔓延的物理规律和全局因素的相互作用,在王正非山火初始蔓延速度经验模型的基础上,综合考虑地表植被类型、地形坡度、风速、风向、温度5个因素,并根据元胞之间能量传递建立状态转换规则。以我国西南火灾高发区作为实验区域,在多约束条件下模拟林火蔓延行为并获取林火矢量边界,实验证明该方法简便、高效、输入参数少、运算效率高,可以实现不同条件下的林火蔓延快速模拟。      

全球变暖背景下的森林火灾防控策略探讨

在总结世界森林火灾形势的基础上,探讨了气候变暖与林火频发之间的密切关系;基于全球变暖趋势的分析,提出了深化林火发生机理研究、大力开展森林防火技术培训、加强森林火险预测预报、注重扑火安全和加强国际合作等气候变化下的森林火灾防控策略,对于指导人类应对气候变化和防控森林火灾具有非常重要的意义。     

黑龙江呼玛县森林火灾时空分布特征1）

根据黑龙江省呼玛县1992—2011年的森林火灾统计数据,利用ArcGIS10．2等工具,对呼玛县森林火灾发生的时间和空间分布规律以及火源类型进行了研究。结果显示：时间分布上,该地区森林火灾发生分为1992—1999年、2000—2005年、2006—2011年3个阶段,2002—2005年为火灾高发期,过火面积达303992 hm2,占总过火面积的97．6％,主要是由于烧防火线引起的;1 a内火灾集中发生在3—6月份和8—10月份,分别占全年火灾发生的67％和33％,以3月份和10月份最为严重;空间分布上,火灾多集中在北疆乡和三卡乡,共发生火灾29起,占总火灾次数的60．42％;在火源方面,67％的火灾是由人为所引起的,通对公路缓冲区分析,发现有39．58％的火灾发生在公路两侧2000 m的范围内,说明林火的分布与公路联系密切。     

森林火险气象预警系统的开发

以林区实况监测和森林火险气象预报预警为基础,结合林区基础数据分析空气湿度和土壤湿度,发布森林火险气象预警,并建立森林火灾档案信息库,形成覆盖全省各个林区的森林火险气象预警系统。系统以采集实况数据、预报因子、分发信息、数据库整合为核心,以"预防为主、积极消灭"的为总方针;提高森林火险等级预报精度,增强森林火灾的预警能力,有效遏制森林火灾的发生,努力把森林火灾次数和灾害损失降到最低,保障森林资源和生态环境安全。     

大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测模型构建研究

针对内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾发生频、损失大、危害重、扑救难等特点,在分析影响其发生、蔓延与扑救的主要因子基础上,运用多元线性回归方法,构建重特大森林火灾扑救多元线性回归、预测灭火时限的经验统计模型,经回归拟合和预测检验,其平均相对误差小于8.60%.该模型可为内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测与决策提供科学的参考依据.     

基于指标阈值法的森林火险气象等级预报研究

利用河北省承德市近7年的温、湿、风、降水和199次森林火灾火警资料,分析各气象要素与森林火灾火警的相关性;通过对预报因子的预处理,利用指标阈值法建立了适合承德市地理气候条件的森林火险等级预报方程与落区预报方程;结合气象数值预报产品建立预报预警平台,从而实现了森林火险等级实况、预报、落区的全自动运行,提高了森林火险等级预报的精度。     

基于GIS的林火蔓延模拟的实现

为定量描述林火行为以辅助扑救决策,利用地理信息系统(GIS)软件建立林火蔓延模拟的空间背景并生成相应数据,运用林火蔓延模型且综合考虑火场地形、气象及可燃物类型等因子,采用点到点的传播方式,用Visual Basic 6.0开发软件,最终实现林火蔓延的动态模拟。模拟的结果表明,在地形条件一定的情况下,林火的初始蔓延速度和风速的大小对林火蔓延有明显的影响,不同的初始蔓延速度会导致不同的蔓延结果,随着初始速度的增大,蔓延面积也相应增加;不同的风速形成的火场面积不同,随着风速的增大,蔓延面积也相应增加,但火场的形状相似;坡向不同,接受阳光的照射不同,温度、湿度、土壤和植被都有差异,一般南坡比北坡更容易燃烧且蔓延速度快;不同的坡位会导致林地内水分含量不同,进而也会影响林火的蔓延速度。图5参12     

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.