森林雷击火的预报监测

由雷电引发的林火通称“雷击火”,它是森林火灾中危险的自然火源。科学家一直把雷击火作为森林自然生态系统的一个重要因子。据统计,在内蒙古大兴安岭,由雷击引起的森林火灾约占该区火灾总数的24％。特别是近几年来,尽管雷击火次数不多,但多发生在4～8月份,且是交通不便、人烟稀少的北部原始林区,很难及时发现,容易造成特大森林火灾,从而蒙受很大的损失。     

雷击火形成的确定性因素研究

借鉴国内外学者有关雷电物理的研究成果应用于雷击火现象的理论分析和探讨,以闪电能量为主导因素,从积雨云起电、闪电的云-地连接、地面回击参量和闪电的物理效应等方面,阐述闪电与林木的连接过程和引燃林火的物理机制.     

大兴安岭雷击火发生条件分析

根据2007—2009年大兴安岭林区闪电和林火监测结果进行分析,研究火灾发生时的火险状况和雷击火灾案例,提高对这一区域雷击火的认识。根据研究区内11个气象站定时观测数据,采用加拿大林火天气指数系统计算各站点每日火险指数,分析研究时段内火灾发生与火险和闪电分布的关系。结果表明:2007—2009年共发生野火195起,其中林火148起,主要发生在4,5和8月份。雷击天气主要出现在5—9月份,其中6,7和8月份闪电最多。闪电分布密度较高的区域主要在研究区东北部,大部分闪电活动伴随着降水,但在比较干旱的年份,容易出现干雷暴天气,易引发雷击火。根据林火及火灾发生前24h的闪电分布分析,雷击火占总火灾的5.1%,闪电活动不是影响林火发生的主要原因。雷击火主要发生在火险比较高、闪电活动频繁且无有效降雨的区域。     

强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究

针对强对流尺度不一的灾害性天气,需要借助仪器设备进行识别、跟踪、预报,保证预报天气的精准。多普勒天气雷达是主要的监测工具之一,在探测和预警强对流天气方面表现出强大的功能水平,在了解强对流天气的天气学特征基础上,详细提出多普勒天气雷达探测和预警的技术应用要点,作为天气预测的技术依据。     

近年雷击火研究进展综述

对国内、外近10年雷击火文献的主要内容和结论进行归纳,总结出雷击火形成机制以及影响雷击火的因素、起因、发生的时空规律及特点以及国内外雷击火预警及监测研究现状,提出目前对雷击火研究的不足之处,展望未来雷击火的研究方向,提出雷击火的预防措施应做到有效拦截和及时提醒。使森林火灾的发生被及时发现,降低损失和扑救难度。     

大连黑松枝枯病预报方法的研究

根据黑松枝枯病与气象条件的相关分析，结果发现，干旱、洪涝和低温等气候灾害会使病情加重。选择相关气象因子，运用统计预报方法，建立（0，1）回归方程。预报方程准确度为84％。用此预报方法对2000、2001和2002年进行了试报，效果较好。     

大兴安岭雷击火时空分布及预报模型

雷击火是中国大兴安岭地区重要火源.根据1990-2006年研究区内10个气象站日观测数据包括最高气温、最小湿度、24 h降水、平均风速等指标计算每日FWI系统各指标,分析雷击火的发生与火险指数的关系.根据各气象站与研究区质心的距离确定各气象站的权重,计算研究区火险指数平均值.1990-2006年大兴安岭林区共发生森林火灾591起,其中雷击火359起,占60.7%.70%的雷击火分布在121°～125°E,51°～53°N,平均每起雷击火过火面积为797.37hm2,森林受害面积为581.67 hm2.71.9%、2.5%和17.3%的雷击火分别发生在落叶针叶林、落叶阔叶林和草地.雷击火发生在4-9月,5-8月是雷击火多发月份.1990-2006年雷击火发生时间段整体上有延长趋势.8月和9月发生的雷击火都发生在1998-2005年.雷击火的发生受气温与降水的影响,月均气温高、降水量少,雷击火次数明显多.发生雷击火日的平均可燃物湿度码FFMC、DMC、DC和FWI分别为90.3,69,6,287.4和24.7.雷击火发生日各火险成分指数平均值均高于1990-2006年4-9月总体平均值.根据雷击火发生概率和每日火险指数建立了雷击火发生概率预测模型.     

沙尘天气激光雷达监测技术研究

使用LB10-D200激光雷达,对2006年4月北京地区天气连续监测,通过监测数据的分析,研究沙尘天气的大气垂直结构及其运动发展情况,同时与通过使用E-BAM贝塔沙尘监测仪器、AERONET、MODIS和DREAM预测模型等手段的分析结果进行综合对比分析.结果表明:4月份共有10 d AOT浓度大于1,最高峰达到4;激光雷达监测结果和其他手段得到的结果具有良好的一致性,能精确地表达典型沙尘天气垂直大气的时空分布;沙尘层AOT对整个大气AOT的贡献率约为60%～80%.     

同位素预报天气

捷克斯洛伐克的许多山上,都装有一种自动气象观测站,利用放射性同位素测定雪的湿度。山上积雪的湿度对预报天气是有利的资料。根据林业气象站的发展情况,将来建站的地点大多在遥远的山地和人烟稀少的林区,放射性同位素的应用可以为林业气象工作开辟新的途径。     

雷击火险区安全监测预警技术的研究

结合森林雷击火预报难点问题,阐述了在闪电发生前预警雷电的电场原理。在大兴安岭地区成功探测和跟踪了雷电发展过程,收集了雷暴生命周期各个阶段的数据,获取了闪电发生前雷雨云中电荷积累过程中的电场特征信息。在此基础上,初步探讨了对雷暴过程实时监测和闪电特征识别方法。针对雷电孕育、发展过程的各个阶段,建立分时段、多情景的动态监测模式。面向雷击火演变过程的时序化,提出了雷暴出现、发展、闪电形成临界条件的阶段化预警模式,实现对雷暴全过程跟踪监测。提供了雷暴活动的区域、移动路线,可能出现雷击火点的分布和位置等防火信息,以便防火部门提前做好准备、及时扑救。     

雷击火物理机制和监测、防御研究综述

雷电发生的时空随机性和瞬时性,以及森林干旱状况、可燃物状况及地形所构成雷击火发生的火环境对闪电、放电引燃林木物理过程的影响非常复杂,导致观测试验和理论研究十分困难。从与引发雷击火密切相关的雷暴和闪电的形成机理,闪电活动与强对流天气过程、雷电预警预报研究、雷电物理过程研究和雷暴起电、放电数值模式研究等6个方面综述森林防雷电研究的成果和近期的研究进展。     

基于机器视觉的森林防火监测技术初步研究

简要介绍了机器视觉图像处理技术,以实例说明了机器视觉技术在森林防火中的应用.     

利用气象卫星监测森林火情的方法探讨

文章介绍了利用气象卫星遥感监测森林火情的几种方法，包括资料处理，火点信息提取，火点位置判读，地理信息及数据库技术的应用等，并对2004年春季广东火情的特点及技术应用情况进行了简单分析，同时也对未来火情监测技术的改进方向进行了探讨。     

森林火行为的影响因素研究

文章阐述了森林林火行为的概念、研究的意义,分析、总结了森林火行为影响因素,可归纳为可燃物、地形、气象条件和人为措施等,并展望了未来的研究方向,不仅对单个影响因素进行研究,还要深入研究各因素间的相互作用,耦合机制等,并进行长期的定位研究。     

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。     

中国森林火灾发生规律及预测模型研究

量化分析森林火灾发生规律能为预测和防治森林火灾提供科学依据。文中采用四参数Weibull分布描述了我国森林火灾发生次数和火场面积分布规律,运用Spearman相关系数分析承灾主体因子、灾害管理因子、孕灾环境因子与森林火灾发生次数、面积间关系,基于全国森林火灾数据分别建立灰色系统理论模型、BP人工神经网络模型和时间序列ARIMA模型,并采用Markov随机过程改进已建立模型。结果表明,我国森林火灾发生次数分布呈左偏正态分布,火场面积呈倒J型分布,火灾次数和火场面积分布模型拟合决定系数分别为0.63和0.66;承灾主体、孕灾环境和灾害管理对森林火灾次数和火场面积影响程度依次减小,人工林面积、累年年平均气温、年降雨量平均差值、年最低气温平均日数与森林火灾发生具有明显相关性,影响森林火灾的因子与森林火灾发生次数、火场面积间存在指数型关系;不同模型对森林火灾发生次数和火场面积拟合优度次序为BP模型、GM（1,1）-Markov模型、BP-Markov模型、GM（1,1）模型、ARIMA模型、ARIMA-Markov模型,采用Markov过程能显著改进GM（1,1）预测模型对火灾随机性的预测效果,可以更好地反映森林火灾发生规律。     

基于亚像元分解与增强的MODIS卫星林火监测图像制作

为提高低空间分辨率遥感影像在卫星林火监测部门的应用质量,获取更准确的火灾信息,制作可视效果更好、便于基层部门使用的卫星林火监测图像。本研究以2013年2月6日云南省大理市黄家村森林火灾为背景,研究了一种基于亚像元分解与增强技术的卫星林火监测图像制作技术。结果表明,通过亚像元分解与增强技术,对空间分辨率低的气象卫星遥感图像进行处理,可得到空间分辨率为30 m的图像产品,能够将低分辨率遥感影像处理成超分辨率的遥感影像图像。该技术可应用于林火监测部门发布相关的监测图像。     

北京市西山试验林场火险等级预报系统研究

在调查和分析北京市西山试验林场的气象、森林资源、人为活动和林火档案等数据基础上,运用综合指标打分法建立了1个基于气象因子、可燃物因子、地形因子、人为因子的林场火险等级预报模型.并利用VB和MapX设计实现了西山林场的火险等级预报系统.     

基于GIS林区防火数字化监控系统设计研究

以GIS技术为核心,以数字林业为依托,充分运用数字化手段实时监控林区现状,建立具有自动化、智能化和网络化特点的林区防火数字化监控系统,是林区管理现代化的重要标志.本文结合杭州市的实际情况,应用GIS技术设计了一套集林区实时监控、林火自动报警、指挥扑救辅助决策等于-体的应用系统,并对系统设计原则、系统平台选择、系统功能等进行说明.