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.     

Temporal patterns of seedling mortality by pine weevils (Hylobius abietis) after prescribed burning in northern Sweden

Damage by the large pine weevil, Hylobius abietis (L.), is a major threat to conifer plantations throughout Eurasia, but damage is usually less severe in northern areas. However, pine weevil damage seems to increase if the sites are burnt. The aim of this study was to determine the effects of variations in the time of planting (with respect to the total age of the clear-cut and the time since burning) on pine weevil damage to seedlings on burnt sites in northern Sweden. The study also explored whether there is an optimal time for planting at which damage levels are reduced to acceptable levels. Ten sites were selected in an inland area of northern Sweden where pine weevils are normally scarce. The sites were dry–mesic and represented a range of times since clear-cutting and since burning. The sites were planted in June 1998, 1999 and 2000 with 1-year-old container-grown seedlings of Norway spruce [Picea abies (L.) Karst.]. Pine weevil damage was reduced if planting was done no earlier than 3 years after clear-cutting and no earlier than 2 years after burning. Planting too soon after burning, irrespective of the age of the clear-cut, resulted in unacceptably high damage levels.     

中度火干扰对白桦落叶松混交林土壤理化性质的影响

应用空间代替时间的方法对大兴安岭林区白桦落叶松混交林1982-2007年的中度火烧迹地土壤理化性质变化进行研究.结果表明:火后土壤密度增加,土壤孔隙度和土壤含水率降低,但是变化幅度将随着时间的推移逐渐缩小,并在火烧后第20年将接近火烧前水平;火烧后A层和B层土壤有机质均呈降低趋势,A层的降幅逐渐缩小直到火烧后20年比火烧前水平大幅增加;火后土壤A层和B层全磷含量均呈增加趋势,土壤全氮在A层基本也呈增加趋势,B层随火后时间呈波动变化,无明显规律;土壤有效磷含量变化星先降低后增加的趋势;A层土壤速效钾含量的变化基本呈增加趋势,但随时间增加幅度减小,而B层的变化无规律;A层土壤水解氮含量变化呈增加趋势,而B层的变化则与速效钾在B层的变化相似,无明显规律.此研究旨在找出火烧后随时间的推移土壤理化性质的动态变化规律,为火烧迹地的改造和生态恢复提供科学依据.     

东北林区贮木场火灾智能探测预警系统的研究

通过对林区贮木场火灾预警系统的设计、区域划分及火灾探测器的布局,并以东北林区——贮木场为实例进行应用分析,结果表明,贮木场内报警区域可根据场内楞堆区域的个数及作业生产线划分,探测区域按照500 m2<区域<1 000 m2进行划分,火灾探测器按照3 m×6.5 m间距进行安装,气体探测器安装在楞堆的东南方向,室外自检时间为4 h,区域报警系统采用无极性的二线制系统,集中报警采用三线制系统。     

中国南方冰雪灾害对森林火灾火发生短期影响分析——以湖南为例

以湖南省为研究区域,分析冰雪后短期内(3月份)卫星热点的空间分布特征、与受害程度的空间关系,森林火灾发生的特点和扑火人员伤亡情况,以及气象因素对火发生的影响.结果表明:处于受害区确认为森林火灾的卫星热点占总数的61.00%.2008年3月份火灾次数和过火面积异常增高,共发生火灾3 097起,过火面积23 227.68 hm2,火灾次数超过1999-2007年3月份火灾次数的总和,且是1999-2007年3月份火灾次数总和的120.65%,3月份平均火灾次数的10.86倍.过火面积是1999-2007年3月份总和的88.40%,3月份平均过火面积的4.69倍.人员伤亡40人,是1999-2007年3月份人员伤亡总和的72.73%,平均伤亡人数的6.56倍.冰雪灾害后,2008年3月火灾次数、过火面积和人员伤亡人数的异常增高已经超出了气温和降水对火发生正常影响的范围.     

7种草本植物燃烧性及应用的初步研究

用自行设计的试验装置对白三叶、车前草、月见草、马蹄金、黄花酢浆草、常春藤和火绒草7种草本植物进行了燃烧试验,采集了样品燃烧过程中的烟气温度变化和质量变化数据,分析和计算表明,7种草本植物燃烧性由大到小的顺序依次是车前草、马蹄金、常春藤、火绒草、月见草、黄花酢浆草、白三叶,结合这7种植物的生物学性、生态学性、物候学性和利用价值,初步认为白三叶、马蹄金2种植物是较好的防火草本植物,其中白三叶是营造防火草带的首选植物,常春藤、月见草、火绒草的燃烧性差,可以用于生物防火.     

腾冲县中缅边境地区森林防火体系建设对策

腾冲县中缅边境地区森林资源极为丰富,但森林火灾隐患大,是森林防火的重点区域,森林防火工作中存在着边境不利的自然条件、火源管理难度大、防火基础设施落后等问题.为提高森林防火的综合防控能力,提出加强林火监测系统、防火基础设施、林区防火公路、林区生物防火隔离带和森林火灾扑救系统建设等森林防火体系建设对策.     

森林火行为与特殊火行为研究进展

森林火灾主要包括地表火、地下火、树冠火3种蔓延形式。目前火蔓延模型主要关注于森林地表火的蔓延研究, 对一些特殊的火行为, 如树冠火、火旋风、飞火等研究极为薄弱, 而这些火行为在特大森林火灾的蔓延传播中起着重要作用, 往往加速火蔓延, 并对扑火人员造成生命危险。我国森林大多集中在山区, 火灾一旦发生, 由于复杂的地形、不均匀的可燃物分布、多变的局地风和林火的相互作用, 极易形成复杂的火行为。文中对森林火灾中的火行为和特殊火行为进行了论述, 讨论了当前的研究进展和未来发展趋势。     

1987年大兴安岭林火碳释放及火后NPP恢复

以大兴安岭地区1985年一类森林资源连续清查资料和1987年林火资料为数据基础,结合GIS技术,进行大兴安岭1987年林火碳释放及火后净初级生产力(NPP,net primary productivity)恢复的研究.通过对1987年火烧迹地林火发生前各树种的生物量的估算,得出在1987年林火中大兴安岭林区森林释放的碳量约为1.97×10~6～2.47×10~6 t;同时分别比较火烧中各树种的碳释放量和不同火烧等级下的碳释放量.结果表明:落叶松在1987年林火中释放碳量约0.96×10~6～1.19×10~6 t,占碳释放总量的49%左右;重度火灾中碳释放量占总碳释放量的99.4%.火后乔木层的NPP恢复在21年间成逐渐增加的趋势,并且恢复趋势表明在火后23～24年的时候中度火灾后的乔木层NPP可达到未过火林地的水平.     

10种常绿阔叶树种理化性质的研究

常绿阔叶树种是森林的主要植物种类,具有含水率高的特点。选择石栎Lithocarpus glaper、拟赤杨Alniphyllum tortunei、冬青Ilex chinensis、樟树Cinnamomum philippinense、木荷Schima superba、罗浮栲Castanopsis fabri、山杜英Elaeocarpus decipiens、甜槠Castanopsis eyrei、苦槠Castanopsis sclerophylla、油茶Camellia oleifera 10种常绿阔叶树种,采集不同树种的树叶、树枝和树皮,烘干粉碎后在室内进行理化性质的测定分析,以不同树种器官的含水率、热值、燃点、木质素、粗纤维、粗灰分、粗脂肪7个指标作为评价因素,对10个树种的抗火性进行聚类分析,结果表明:抗火性强的是冬青;抗火性较强的有3种,由强到弱依次是油茶、山杜英、拟赤杨;抗火性一般的有2种,由强到弱依次是苦槠、石栎;抗火性较弱的有4种,由强到弱依次是木荷、樟树、甜槠、罗浮栲。研究结果能为防火树种的筛选提供理论依据。