基于动态数据驱动应用系统(DDDAS)技术范式,对北京市森林火险预报与发布系统进行了研究。利用野外自动气象站获取的实时、动态数据以及气象部门提供的预报数据,实现了森林火险等级预报的自动化业务运行,并通过网络和手机短信方式对预报结果进行发布;系统在运行过程中能够根据预报结果自适应地对预报模型进行修正,使预报结果精度得到提高。

The methodology on forest fire danger forecast system of national level and daily operation of the system was discussed. The system determined prediction model and method according to forest fire danger rating and fire danger indexes defined by related professional standards of forestry. The system ...

基于森林火灾统计资料,采用加拿大森林火险天气指标系统(Canadian Forest Fire Weather Index System,CFFWIS)分析了浙江省森林火险期内森林火险天气指标动态变化趋势。结果表明:研究区火险期内森林火灾发生次数呈递减趋势,但每场火灾的平均过火面积呈显著增加趋势(P<0.01);细小可燃物湿度码(CFFM)和初始蔓延指标(IIS)达到显著水平(P<0.05),可作为浙江省森林火险期火险状况的良好指标;1991-2011年,研究区森林防火期内可燃物湿度指标、火行为指标及火灾控制难易度指标总体呈增加趋势。其中,春季火险期可燃物干燥状况增加趋势较秋、冬季火险期幅度大...

介绍了目前在森林火险预报和火行为预测中使用的气象场插值方法和应用情况。这些方法可以分成直接空间插值和基于过程的降尺度模式法两类。直接空间插值方法在林火科学中应用的有泰森多边形法和地形修正的反距离权重法。基于过程的降尺度模式主要有MM5、RSM、MSM、Wind Wizard和WindNinja等。在对比两类方法的基础上,提出了对未来相关研究工作的建议:(1)建立小尺度(100米尺度)甚至微尺度(10米级)上的MSM模式,以满足复杂地形的林火行为模拟需要;(2)提高模式的运行速度,向实时化方向发展;(3)加强过程模式的验证和在森林防火工作中的应用。

森林火灾是危害森林健康的主要灾害之一,准确预测森林火险对做好森林火灾预防工作具有重要意义。针对我国森林火险预报缺乏小尺度预报的问题,以MTCLIM模型、WindNinja软件为基础,通过研究森林资源小班气象因子的计算与生成技术,设计并开发了火险天气等级预报模块,实现了森林资源小班火险天气等级的快速预报。试验分析表明,该方法具有易于实现、通用性好等优点,能够及时反映森林资源小班火险天气等级的时空变化,对于提高森林火灾的预防、扑救工作具有良好的指导和参考意义。

以引起滇中地区森林火灾的主要细小可燃物的含水率及初始蔓延速度的大量试验数据为基础，结合大量林火历史资料、气象历史资料统计分析，找出规律，在对森林火险等级进行实测的基础上，建立数学模型和预报方法。经验证及对预报效果分析证明，本预报方法符合客观实际，是一种符合科学规律，简易、实用的预报方法。同时对引起滇中地区特大森林火灾的大气环流形势及物理量的变化作了分析，掌握了有关规律，为该地区的特大森林火险预报提供了依据．

根据北京市1986—2006年森林火灾统计数据,运用统计分析方法和地理信息系统空间分析方法,对北京市森林火灾的时空分布规律进行研究。结果表明:1986—2006年,北京市森林火灾年际间波动较大,但总的趋势是在逐渐减少;北京市森林火灾多集中于春季;一天中的森林火灾统计曲线大致呈马鞍型,自11:00和14:00分别向两端降低。北京市森林火灾空间分布特征明显:着火地点大多集中分布在平原与周围山地相接的边缘地带;各区县森林火灾分布不均;森林火灾随距离公路变远而呈减少趋势,局部区域范围火点数量呈不规则变化特征;除林地外,林地周围的草地、旱地、农村居民用地和其他用地的火源,都可能蔓延而形成森林火灾。建议根...

【目的】研究景观格局空间特征与森林火险的关系与影响,为深入研究基于景观尺度的森林空间布局对降低森林火灾风险的影响奠定理论基础。【方法】本研究以北京市鹫峰林场区域为研究对象,利用层次分析法计算森林火险指数并做火险等级评价,提取景观尺度下景观格局信息,探索各景观指数与森林火险指数的关系。先对所获得的GF-1高峰一号遥感影像进行预处理并分类,得到鹫峰土地利用分类图。利用Fragstats4.2计算林场各小班的景观指数,用层次分析法结合二类清查资料计算各个小班火险指数,并对火险分5个等级。统计各火险等级的景观指数,采用灰色关联度分析和相关性分析法,研究景观格局空间特征与森林火险指数的关系。【结果】(1)景观形状指数LSI,景观丰度指数PR,香浓多样性指数SHDI在低火险区最大值最高。说明在一定程度上斑块形状越复杂,景观分割度越大,生物多样性越大,阻火性能越好。(2)在低火险区,7种景观指数(斑块数量NP,斑块密度PD,蔓延度CONTAG,景观分割度DIVISION,景观丰度PR,景观丰都密度PRD,香浓多样性SHDI)对森林火险的线性影响均不大;在中火险等级区域中,与森林火险指数的关联度最低的是斑块密度指数PD,关联度最高的是景观丰度密度指数PRD。在较低火险等级(II),高(IV)、较高火险(V)等级中,均是斑块密度指数PD与森林火险指数的关联度最小,PR与森林火险指数关联度最大,PR与森林火险指数相关系数分别为-0.452和-0.497呈负相关,相关性较显著,说明景观异质性随着景观要素种类增多而提高,景观异质性越高,森林火灾发生的危险性越小。【结论】在一定程度上,景观斑块密度越大,景观丰度越高,蔓延度越低,越不容易发生火灾,在火灾中抗干扰能力和阻碍能力最强。景观格局内异质性低、生物多样性少则更容易发生火灾。通过对众多景观指数与森林火险指数的灰色关联度和相关性计算,筛选更能表征与森林抗火性有关的指数,其中蔓延度指数CONTAG,景观分割度指数DIVISION,香农多样性指数SHDI,景观丰度PR和景观丰度密度指数PRD等能更好的表达对森林景观的抗火性。

[目的]通过研究厄尔尼诺/拉尼娜事件对大兴安岭天气和火天气指数的影响,定量描述厄尔尼诺/拉尼娜事件在火天气指数变化中的作用。[方法]根据研究区及周边气象站日最高气温、日最小相对湿度、平均风速和24 h降水量计算1951—2016年大兴安岭森林火险天气指数,分析超强和强厄尔尼诺年、中等和弱厄尔尼诺年、拉尼娜年和正常年等4种情景下的主要天气因子和火天气指数的差异。[结果]春季火险期,超强和强厄尔尼诺年日均最高气温较正常年偏低0. 21℃,降水量增加6. 78%,拉尼娜年日均最高气温增加0. 44℃,降水量增加2. 77 mm;厄尔尼诺/拉尼娜年的秋季火险期日均最高气温低于正常年。超强和强厄尔尼诺年春季和秋季火险期的细小可燃物湿度码(FFMC)、腐殖质湿度码(DMC)、干旱码(DC)、累积指数(BUI)和火天气指数(FWI)平均值低于正常年份,FWI从西南到东北逐渐降低;中等和弱厄尔尼诺年春季火险期6个指数均低于正常年份,秋季火险期除FFMC外其他火天气指数均低于正常年份;拉尼娜年春季火险期的FFMC、初始蔓延速度(ISI)和FWI低于正常年份,秋季火险期除DC外其他指数均低于正常年份。[结论]大兴安岭地区在超强和强厄尔尼诺年春秋季火险期火天气指数较正常年份低,西部地区火天气指数高于东部地区。拉尼娜年春季火险期东部地区FWI低于正常年份,中西部偏高,秋季火险期西北部地区高于正常年份,东南部偏低。

为提高湖南省森林火险天气等级预测精度，降低空报和漏报比例，基于湖南省各县２００５—２０１５年森林火灾数据及各县气象站对应的同期气象资料，利用变异系数方法确定了日最高气温、风速、相对湿度、降雨量等天气因子的分段区域，设定了各区域的得分值，并运用主成分分析方法确定了不同分段区域对湖南省森林火灾的影响权重，建立了加权森林火险天气指数模型，根据天气指数确定森林火险天气等级。经２０１５年森林火灾数据验证模型精度达到了７４．２％，表明了该森林火险天气等级预测模型具有适用价值。

根据国家林业局林火监测中心提供的2005—2007年卫星监测到的热点数据及相关信息和研究区及其周边2004—2007年34个气象站的每日定时观测数据,计算森林火险天气指数(FWI)系统各组分指数,分析西南地区森林火险和热点的分布规律。结果表明:2005—2007年西南地区热点主要分布在云南、广西和贵州西南部,44.6%的热点可能是野外植被燃烧引起的,这些热点包括草原、灌丛、森林和荒地上的火烧以及计划烧除、炼山等,云南西南和南部有大量的农业用火(占所有热点的30.1%)。西南地区的火烧主要发生在11月—翌年5月,1—5月份发生的火烧占全部热点的77.6%。森林火灾集中分布在云南东部和西北部、贵州...

森林火险等级预报系统对预测预报森林火灾十分重要。加拿大森林火险等级系统(CFFDRS)是当前世界上发展最完善、应用最广泛的系统之一,是世界上唯一能适应从区域到全球任何尺度的系统,加拿大森林火险气候指数(FWI)系统是CFFDRS的重要组成部分。加拿大火险气候指数系统以时滞-平衡含水率理论为基础,通过天气条件的变化计算可燃物含水率的变化,然后根据不同位置或大小的可燃物含水率划分森林潜在火险等级。从FWI的发展状况、基本结构、程序,以及优点和局限性作了简单的描述,并讨论了如何在基于FWI技术的基础上发展中国的森林火险等级系统。

【目的】森林火灾危险性评价是实现科学林火管理工作的重要前提和基础，基于小班尺度开展森林火灾危险性评价及其空间特征分析，可为林火精细化管理提供依据。【方法】以密云区为研究对象，基于2019年森林资源二类调查小班数据、森林可燃物数据、气象数据、重要火源点等数据，构建密云区森林火灾危险性评价体系，应用层次分析法和熵权法相结合的主客观赋权法确定评价体系中各指标权重，根据评价体系中最终权重采用加权综合评价法计算各小班的危险性指数，依据自然断点分级法划分为高、中高、中低、低4个等级；采用全域和局域莫兰指数判断各小班之间的空间自相关性和聚集分布特征。【结果】（1）基于小班尺度综合4类因子构建体系，权重分布比例合理，可较好地开展火灾危险性评价；（2）研究区内高等级、中高等级、中低等级、低等级危险性的小班面积占比分别为12.75%,19.01%,41.70%,26.54%。其中，高等级危险性小班以灌木林、侧柏林、油松林为主，小班面积占比分别为38.40%、25.76%、24.13%;(3)高等级危险性小班分布在研究区范围的东部以及中南部区域，从乡镇尺度分析，呈片状分布于巨各庄镇、高岭镇和新城子镇；（4）小班危险性的全域莫兰指数为0.241 3（大于0），说明密云区各小班存在一定的正相关性，即小班呈现出聚集分布的特征，采用局域莫兰指数分析发现火灾危险性等级为高-高聚集型小班的面积达34 637.77 hm~2，占密云区面积的15.56%。【结论】（1）构建的森林火灾危险性评价体系中，野外火源所占权重最大，是影响森林火灾危险性的主要因素；（2）高等级危险性小班区域灌木林占比较高，且聚集分布特征明显，根据权重结果，建议增强对野外火源和重点人群的监督和管理；另一方面，制定可燃物清理的标准和要求，定期在农林交错地区和火源点周围进行可燃物清理作业。

【目的】在全国尺度上研究气候变化对森林火险的影响,为我国宏观林火管理提供科学参考依据。【方法】研究区包括中国的主要森林分布区,并根据中国生态地理系统分成6个区域,研究过去50年和未来2021—2050年的主要气候特征及火险变化。地面气候资料包括824个国家级基准、基本站的日值观测资料(1961—2010年)数据集,利用距离方向加权平均法把各气象因子差值到空间分辨率为0.25°×0.25°的网格点。气候情景数据包括4个情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5)下5个全球气候模式(GFDL

在利用地理信息系统对北京市房山区以往的气象及林火资料进行空间统计分析的基础上,探讨王正非林火蔓延模型对房山区林火评估的适用性。将计算出的评估结果与实际林火数据进行分析和比较,认为王正非林火蔓延模型可用于房山区森林火险评估。但是如果只考虑气象因素、地形及可燃物的影响,林火危险临界值应取为R_0≥0.6 m/min。引起房山区林火的火源主要是人为火,该文尝试着量化人为火源因素对森林火险评估的影响,并将其补充到森林火险评估模型中,对人为火源因素对森林火险评估结果的影响进行了初步探讨。