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[期刊] 林业科学
[作者]
满子源 孙龙 胡海清 张运林
【目的】研究Rothermel林火蔓延速率预测模型及另外2种以Rothermel模型为核心的蔓延速率预测模型对南方8种典型森林地表死可燃物的适用性,为林火蔓延速率预测提供理论支撑和指导。【方法】以南方地区8种典型速率地表死可燃物为对象,根据研究对象的野外实际条件,在东北林业大学帽儿山实验林场风洞实验室内,构建不同可燃物床层含水率、载量及高度的可燃物床层,每种可燃物在平地无风条件下进行36次点烧试验,共288次点烧,记录每种可燃物类型不同配比条件下的蔓延速率。通过直接使用Rothermel模型、重新估计Rothermel模型参数、对Rothermel模型形式改进后自建模型的对比,得到最合适的预测模型。【结果】1)平地无风条件下,南方8种典型森林地表死可燃物床层最大蔓延速率为0.55 m·min~(-1),平均蔓延速率由大到小依次为:华山松、云南松、毛竹、柳杉、杉木、马尾松、麻栎及青冈栎。2)直接使用Rothermel模型预测的林火蔓延速率误差较大,平均绝对误差为0.18 m·min~(-1),平均相对误差为70.0%。3)重新估计参数后的Rothermel模型及自建模型,预测的可燃物蔓延速率精度显著提高,平均绝对误差分别为0.04、0.037 m·min~(-1),平均相对误差分别<18%、16.45%。4)重新估计参数的Rothermel模型与自建模型的预测误差的差异不显著,其中自建模型的预测值与实测值的R~2变化在0.71～0.90,平均为0.80。【结论】对南方8种典型森林的地表死可燃物类型,在平地无风条件下,重新估计参数的Rothermel模型及自建模型的预测精度相近,但自建模型可能更简单易用,可预测平地无风条件下可燃物地表火蔓延速率。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
耿道通 宁吉彬 李兆国 于宏洲 邸雪颖 杨光
【目的】该研究以室内模拟野外真实条件下的燃烧试验为手段,测定不同坡度和含水率条件下东北红松人工林地表可燃物蔓延速率,与基于Rothermel模型预测蔓延速率对比,并对Rothermel模型进行修正,以提高Rothermel模型预测红松人工林地表可燃物燃烧蔓延速率的适用性。【方法】以红松人工林地表可燃物为试验材料,在实验室内构建不同含水率和坡度的可燃物床层结构,平地无风条件下进行30次点烧试验,5°、10°、15°和20°条件下分别进行15次点烧试验。根据热电偶记录的温度时间数据及位置数据计算燃烧蔓延速率,在平地条件下对Rothermel模型中相关可燃物的参数进行拟合,得到最优模型,在此基础上对Rothermel模型坡度参数修正。【结果】在各试验条件下,红松人工林地表火蔓延速率最大值为0.631 m/min,最小值为0.114 m/min;直接使用Rothermel模型预测0°～20°坡度条件下红松人工林地表火燃烧蔓延速率平均绝对误差为0.059 m/min,范围为0.003～0.241 m/min,平均相对误差为27.4%,范围为2.4%～152.6%;在使用平地无风条件下点烧试验数据重新修正Rothermel模型的可燃物特征参数βop的基础上,基于5°～20°条件下点烧试验数据修正坡度参数,修正参数后的Rothermel模型平均绝对误差平均值降低了0.024 m/min,为0.035 m/min,范围为0.003～0.102 m/min,平均相对误差降低了10.4%,为17.0%,范围为1.8%～65.5%;修正参数后模型预测值与实测值的R~2为0.913 5。【结论】在0°～20°坡度条件下不能直接使用Rothermel模型对红松人工林地表可燃物燃烧蔓延速率进行预测,需要对模型中的可燃物特征参数和坡度参数进行修正,拟合参数后模型预测误差显著降低,预测精度显著提升,可以对我国0°～20°坡度条件下红松人工林地表火蔓延速率进行预测。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
朱敏 冯仲科 胡林
经过几十年的探索,国内外林火研究人员利用室内试验及野外火烧试验,对不同环境下森林地表火蔓延模型进行了研究,总结推导出许多地表火蔓延的经验模型及半经验模型.该文简要回顾了地表火蔓延模型研究的发展过程.在实际应用中,减少模型的参数可以简化计算.一些研究者针对较常用的Rothermel模型,在火场蔓延形状及蔓延速率计算公式的改进上做了有益的尝试.该文针对其中的两个改进方法提出了一些观点,认为其中一个算法与原算法相比,改进不大,而另一个改进算法则在推导过程中存在逻辑上的错误.
关键词：
森林地表火 蔓延模型 火场面积 蔓延速率
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
高国平 王月
对辽宁东部山区主要林型及其地被可燃物的种类组成、载量和燃烧性进行了调查研究 ,结果表明该区有8种主要常见林型 ,阔叶树林型下的灌木层、草本层种类数量和盖度明显大于针叶树 ,针叶树凋落物层的盖度大于阔叶树。林型地被可燃物载量变化范围为8.83～26.29t·hm-2。室内测定各种林型凋落物层燃烧性能结果表明 ,针叶树林地被可燃物的燃烧性明显强于阔叶树 ,易燃烧性排序为油松人工纯林、红松人工纯林、赤松人工纯林、栗树人工纯林、天然杂木林、天然栎树林、落叶松人工纯林、栎树矮林。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王月 高国平 周绍砚 高玉华 佟文君 陈雪梅
对辽宁西北部地区主要林型地被可燃物种类、组成、载量以及燃烧性进行了研究,结果表明:该区有7种主要常见林型,各种林型下可燃物种类组成和盖度有明显不同,林下可燃物载量变化范围是2.76~29.71 t.hm-2。按地被凋落物的燃烧性测定指标综合分析确定,容易燃烧的林型是油松人工纯林,较易燃烧的林型是樟子松人工纯林、天然栎树疏林、天然杂木林和沙棘人工纯林,不易燃烧的林型是刺槐人工纯林和杨树人工纯林。
关键词：
辽宁省 林型 可燃物 载量 燃烧性
[期刊] 林业科学
[作者]
胡海清
对大兴安岭林区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林3个可燃物类型的68块样地的郁闭度、胸径、树高、林龄等林分因子和地表可燃物(1h、10h、100h时滞可燃物和灌木)的载量进行了野外调查和室内实验分析与计算,应用Spss统计软件,对不同种类可燃物载量与林分因子进行回归分析,并建立了数学模型,利用林分因子来推算不同种类可燃物的载量,并取得较为满意的结果。
关键词：
林分因子 可燃物载量 大兴安岭林区
[期刊] 林业科学
[作者]
朱诗豪 吴志伟 李政杰 李顺
【目的】建立森林地表细小死可燃物（枯落叶、细枯枝、枯草等）含水率预测模型，预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。【方法】基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据，在不同地形条件和时间段进行气象因子随机森林相对重要性排序和皮尔逊相关性分析，建立地表细小死可燃物含水率随机森林模型和气象要素回归模型，比较不同模型精度指标，筛选适合赣南地区的森林火灾预测模型。【结果】赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率具有明显变异性，阴坡含水率显著高于阳坡，在防火期初期最明显。地表细小死可燃物含水率与各气象要素（温度、相对湿度、风速、光照强度）具有极显著相关性（P<0.001）；随机森林模型预测精度高于气象要素回归模型，阴坡2种模型精度均高于阳坡；具有滞后效应的光照强度因子对地表细小死可燃物含水率影响最大，影响地表细小死可燃物含水率的关键因素在阳坡是相对湿度、阴坡是风速。【结论】具有滞后效应的气象因子对赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率有显著影响，考虑增加这些因素能更好预测地表细小死可燃物含水率变化，为火险预警提供可靠依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
于宏洲 金森 邸雪颖
地表死可燃物含水率预测在火险天气预报以及火行为预报中起着重要作用。应用基于时滞和平衡含水率法的直接估计法和气象要素回归法,通过对黑龙江省大兴安岭地区塔河林业局不同郁闭度的白桦林下地表细小死可燃物的含水率的连续测定,建立以时为步长的白桦林下细小死可燃物含水率的预测模型。结果表明:采用Nelson平衡含水率法的平均绝对误差(1.01%~1.17%)低于Simard法(1.06%~1.39%)和气象要素回归法(1.62%~3.01%),说明使用以时为步长的死可燃物含水率直接估计法适用于大兴安岭的白桦林,且较传统的气象要素回归法精度高。
关键词：
白桦林 地表死可燃物 含水率 预测模型
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
金森 周勇
云南省是我国重点火险区,准确预测该省可燃物含水率对于提高火险预报准确性十分必要。在2013年防火期,通过对昆明地区8个林分地表凋落物可燃物含水率的连续观测,分析了其动态变化规律和影响因子,并采用气象要素回归法、FWI法和两种方法混合建立了相应的死可燃物含水率预测模型。这些模型采用的预报因子都是现有常规气象站方便观测的气象要素,模型误差在同类研究的控制水平内,可以在该地区的森林火险预报中直接应用。对于<35%的可燃物含水率的预测,采用混合模型的误差最小,考虑到计算的方便,实际中可以使用气象要素回归模型,平均绝对误差(MAE)2.1%~6.0%,平均3.6%;平均相对误差(MRE)11.4%~32...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张远艳 邸雪颖 赵凤君 于宏洲 杨光
【目的】为研究森林火灾对大气环境中PM_(2.5)的贡献量,分析不同火环境下地表可燃物排放PM_(2.5)的变化特征,以期为森林火灾排放颗粒物污染提供依据。【方法】本实验以帽儿山地区红松人工林地表针叶可燃物为研究对象,铺设不同可燃物载量和可燃物含水率组合方式的可燃物床层,基于燃烧风洞实验室进行点烧实验192次,并利用崂应2050型智能空气/TSP综合采样器定量测量不同风速条件下可燃物燃烧释放烟气中细颗粒污染物(PM_(2.5))浓度。【结果】在可燃物载量、可燃物含水率和风速的共同作用下,PM_(2.5)质量浓度值有很大的变化区间,最小值为166.7μg/m3,最大值为7 516μg/m3。各因子对PM_(2.5)质量浓度的影响差异较明显,从大到小的顺序为:可燃物载量>风速>可燃物含水率。通过多因素方差分析表明,可燃物含水率与PM_(2.5)质量浓度没有明显的相关性(P>0.05),可燃物载量和风速与PM_(2.5)质量浓度相关关系显著(P<0.05),且可燃物载量与风速存在显著的交互作用(P<0.05)。以双因素模型拟合PM_(2.5)质量浓度预测模型,可燃物载量和风速共同解释77%的PM_(2.5)质量浓度变差。【结论】红松针叶燃烧对大气颗粒物污染有明显的贡献作用。PM_(2.5)质量浓度对可燃物含水率、可燃物载量和风速的响应程度存在明显差异,与可燃物载量和风速呈显著正相关,与可燃物含水率关系不明显。本研究以可燃物载量和风速为预报因子构建的PM_(2.5)质量浓度预测模型具有较高的精准度,可以为估算森林火灾排放PM_(2.5)质量浓度提供理论基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田勇臣 刘少刚 赵刚 胡健 李文彬
该文通过对森林火蔓延模型的研究,建立了一种使用产生式原则的多模型森林地表火蔓延预测系统.此预测系统通过与森林火灾实时监控系统连接,将数据流动由传统公式计算中的单向流动,变为计算数据流回输入端,进行反馈修正计算,从而形成一个对数据库的修正与补充的系统,以达到减小模型预测误差的目的.与实测结果比较表明,该系统的预测结果可信,能够实现林火蔓延的预测.
关键词：
森林火灾 林火蔓延 预测模型 数据库
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
金森 李建民
黑龙江省平原和山区交错带植被受长期的人为破坏,林相差,人为活动频繁,火险等级高,火灾频发。加强该区域可燃物含水率动态和预测研究,有利于提高火险预报准确性。以处于该交错区的黑龙江省庆安县典型地表死可燃物为研究对象,对其含水率和气象要素进行了动态观测,分析了影响含水率的因子,并以气象要素、FWI指标及两者的混合为预报因子分别建立了地表死可燃物含水率的预测模型。结果表明,可燃物不同含水率时,其影响因子不同,低含水率时,受湿度影响大;高含水率时,受降雨影响大。FWI指标,主要是FFMC与全范围的含水率相关,但与≥35%的含水率相关差。该指标可用于预测全范围的含水率,但误差大于气象要素回归法,不适合降雨...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘金波 孙萍 孙龙
为了探究可燃物含水率的研究方法,以利于森林火灾监测系统的完善,于2016年当地防火期内进行,通过对昆明地区6块样地可燃物含水率的监测,同时收集样地相关的气象因子数据,建立气象要素回归模型,并评估其预测精度。结果表明:在自建模型中,死可燃物的预测模型适用性更好,活可燃物其含水率变化可能并不是单一的只受客观因素的影响,其自身的生命活动也会影响到其含水率的变化,使得含水率的研究更加复杂;坡向对含水率变化的影响并不明显;而对于模型外推,通过有限的20组数据对预测模型进行验证,对于死可燃物普遍表现出不错的适用效果,证明了模型有一定的使用意义。
关键词：
林分可燃物 含水率 模型 昆明
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
张思玉 蔡金榜 陈细目
为探索地表可燃物含水率对主要火环境因子的响应机制,于2003年和2004年的两个春季对福建省南平市原福建林学院后山的杉木Cunninghamia lanceolata人工幼林进行了定点观测,以地表可燃物含水率为因变量(y),以风速(x1)、空气相对湿度(x2)、空气温度(x3)和地表温度(x4)为自变量,采用多项式逼近和多元回归建立了单因子多项式函数、多元线性回归模型,并对模型的复相关系数和偏相关系数进行了t检验和实际验证。结果表明:风速不适于参与模型的建立,其余3个因子参与建立的三元线性模型y=42.345+0.736x2-1.011x3-0.981x4为最佳;模型y=33.406+0.54...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
田野 牛树奎 陈锋 王婕 曹萌
以冀北辽河源油松林火烧迹地为研究对象,设置火烧样地和未火烧样地,并以熏黑高度与树高的比值和烧死木占比为依据将火烧样地划分成重度、中度和轻度火烧3个等级.通过调查火烧样地和未火烧样地的地表死可燃物和环境因子,分析了不同强度火干扰后,地表死可燃物负荷量的变化;并运用冗余分析(RDA)法研究了火干扰后地形、林分因子等对地表死可燃物负荷量的综合影响.结果表明:火干扰对地表死可燃物负荷量有显著影响,油松林地表死可燃物负荷量大小顺序为未火烧样地>轻度火烧样地>中度火烧样地>重度火烧样地.火烧样地与未火烧样地之间差异显著(P
关键词：
火强度 地表死可燃物 负荷量 冗余分析
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