基于随机森林算法的福建省林火发生主要气象因子分析

应用"随机森林"算法,以福建省22个国家级气象站每日气象数据和2000年~2003年间林火火点卫星解译数据为基础,对影响福建省林火发生的主要气象因子进行分析,并对2004年的林火数据进行独立检验。研究结果显示,"日最高地表气温"、"日最低地表气温"、"日照时数"、"日最高气温"和"日最小相对湿度"等5个气象因子是影响林火发生的主要驱动因子,且这5个气象因子对林火发生的影响大小为:"日照时数""日最高气温""日最低地表气温""日最小相对湿度""日最高地表气温";随机森林算法的拟合结果显示:随机森林算法对福建省林火发生的预测精度为82.3%,表明随机森林算法对我国福建省林火发生的预测具有较高的预测能力,可用于基于气象因子的我国福建省林火发生的预测预报。本研究可为福建省林火的预测和决策工作提供一定的参考依据。     

利用Keetch-Byram干旱指数预测森林火险

由于KB干旱指数预测森林火险需要输入的气象因子只有每日最高温度、相对湿度和日降雨量,这在我国大部分地区都可满足要求。该文介绍了KB干旱指数的原理与应用方法,并根据气象资料分析了广州地区2000～2001年火险期内森林火险情况。结果表明KB干旱指数可以用来进行森林火险的预报,预报方法简单,与实际情况比较贴近。与目前广东省采用的火险预报结果相比,这一方法的预报结果3级和4级火险范围更宽。这一干旱指数作为基层森林防火部门的一种早期火险预报工具采用。     

林火上方浮力流动与火区及气象因素关系的数值模拟

本文应用FAC2程序,通过数值计算的方法,模拟了森林野外火区上的浮力流动随火区参数及环境气象因素的改变而变化的情况。我们考虑的火区因素有:人口速度、人口温度、及火区尺寸,考虑的环境气象因素有:大气静力稳定度和侧风。作者较为系统地计算了一些算例,通过这些算例可以初步给出森林野外火中,火区上的浮力流动与火区参数及这些气象因素关系的粗略图像。     

基于层次分析（AHP）的山东林火风险区划研究

利用RS和GIS构建山东森林火险区划模型,模型采取4类指标:第一类是森林火灾发生和蔓延的气象条件,选用代表干湿状态的多年近地面平均气温和近地面空气比湿;第二类是森林燃烧物质基础,林火行为主体的森林植被类型和植被覆盖度;第三类是高程、坡度和坡向等森林火灾发生和蔓延的地形条件;第四类是距居民点距离、距道路距离和人口素质(农民纯收入指数)等火源条件。分析2001-2010年10年间各类指标因子与火点分布关系,利用层次分析法(AHP)确定火险因子权重构建了山东林火风险区划,用2011-2012年火烧迹地信息进行验证,其中火点落在大于或高于三级占到了95%以上。     

基于视频的嵌入式森林火灾预警系统

针对目前我国森林火情远程监控中长时间不间断监测、建设成本高的不足,提出了一种基于视频的嵌入式森林火灾监测和报警的系统.嵌入式处理器对安插在森林监测点摄像头采集到的视频图像,通过昼间或夜间火情识别算法进行智能处理,当潜在异常确认为异常发生时,通过无线网络将火情信息传送到监控中心,交由工作人员做进一步处理,避免了长时间不间断监控.与现有其他同类系统的比较表明:该系统对于我国森林火情监测有较大的实用价值.     

林火对土壤理化性质影响综述

林火是森林的重要干扰因子之一。在林火发生、发展过程中森林土壤的理化性质会产生变化,并且这种变化会随着林火严重程度的不同产生或增或减的趋势。综述了国内外大量关于林火对森林土壤的研究报道或成果,将对林业生产及林火管理工作起到一定的借鉴或指导作用。     

黑龙江大兴安岭林区森林草类可燃物潜在能量研究

黑龙江大兴安岭林区森林草类植被能量释放主要取决于可燃物的生物量和发热量，可燃物的能量与含水率有着密切关系，而可燃物的含水率又与气角要素有着相关性。在对大兴安岭樟子松林、柞木林、山杨林、白桦林、落叶松、草类和采伐迹地等不同可燃物类型设置标准地并进行可燃物生物量调查的基础上，收集整理防火期内气象资料，分析可燃物含水率与气象因子的关系。结果表明，雨量多，相对湿度大，气温低，风小，含水率就多，相反则少；不同可燃物的发热量和生物量不同，潜在能量也不同，火的强度也不一样；不同可燃物类型，由于树种组成、年龄以及立地条件等不同，能量释放和火强度等也大不相同。     

基于Logistic回归模型的大兴安岭地区林火发生概率预测研究*

为实现对大兴安岭地区林火发生概率的基本预测,根据该地区历史火灾资料、地形因子、气象因子和人为因子,基于Logistic回归模型建立该地区林火发生概率预测模型。研究结果表明:坡度、海拔、平均气压、平均气温、平均相对湿度、最小相对湿度是该地区林火发生的主要驱动因子;坡度、海拔、平均气压、平均气温与林火发生概率呈正相关,平均相对湿度和最小相对湿度与林火发生概率呈负相关;ROC曲线下面积值（AUC）为0.91,最佳临界值为0.425;建立的大兴安岭地区林火发生概率预测模型,建模样本总体准确率为82.4%,验证样本总体准确率为80.5%;该地区夏季林火发生概率明显高于春、秋季;林火发生概率较高的Ⅳ级和Ⅴ级火险区主要集中在夏季该地区东南部、西部以及春、秋季该地区东南部。研究结果可为该地区林火预测提供1种参考方法。     

瞭望员监测林火应注意的几个问题

基于瞭望员监测森林火灾的方法特点，提出了在瞭望工作中应该着重注意的几个问题，并阐述了解决问题的方法。     

由航空影像及DTM测量林火行为的数学模型与方法

本文研究了由航空影像结合数字地面模型（ＤＴＭ）进行森林地表火行为测量的理论与方法提出了利用单像航空影像进行林火蔓延速度，火焰高度，火场面积，周边界长测量的数学模型及图象处理方法，讨论了这些模型在实际应用中应注意的问题，为实时监控森林火灾提供了数学模型与理论基础。     

西藏森林火灾时空分布规律研究

根据1992～2005年西藏藏族自治区森林火灾统计,分析了森林火灾发生的时间和空间规律.森林火灾的年际间波动较大,2001以来火灾次数呈明显的上升趋势,但主要是火警次数增多.西藏的森林火灾主要发生在春季和冬季,特别是12月～翌年5月,2月和3月份的森林火灾最为严重.从森林火灾的空间分布来看,森林火灾主要发生在藏东南地区,特别是芒康、察隅、林芝和米林等县的森林火灾较多.引起森林火灾的火源主要是由生产用火和生活用火引起的.文中还对西藏森林火灾发生的火环境进行了分析,气候特点和可燃物分布特征决定了西藏的森林防火期为冬春季,火灾多发生在海拔2800 m～3600 m的阳坡针叶林和阔叶林中,以地表火最多,大多火场面积少于10 hm2.根据西藏森林火灾的发生特点,建议今后在防火基础建设、火源管理、可燃物管理、林火预防和扑救等方面加强工作,提高森林防火的能力.     

人口密度对森林火灾发生频率的影响

人类活动是引发森林火灾的主要原因之一，在中国、日本等国家，90％以上的森林火灾是由人为因素引起的。为了量化人类活动对森林火灾的影响，本文基于日本的三级网格系统，对日本全国范围内近年来的森林火灾数据、土地利用率数据和人口密度数据进行了综合分析，研究了人口密度对火灾发生频率的定量影响规律。结果表明：森林火灾发生频率与人口密度之间呈现出幂律关系，经过一步的分析，发现两者之间存在具有边界效应的简单关系，即渐近幂律分布。本文的研究结果对于森林火灾的防治，特别是对于火险的预测具有实用意义。     

建设生物防火林带的重要意义

阐述了营造生物防火林带是阻隔林火蔓延、实现"绿色防火"的主要措施,对保障森林资源安全、减少森林灾害的损失将发挥积极作用.     

树冠火对输油站热辐射影响的数值模拟研究

树冠火是森林火灾的一种,在森林的树冠层燃烧和蔓延,主要由地表火在强风作用下引起.树冠火很少发生,约占森林火灾的5％,但其燃烧温度高、热释放速率大、蔓延速度快,对周围物体的破坏性极大.处在森林地区的输油站面临着树冠火带来的潜在风险.火灾产生的热辐射极有可能导致输油站内人员伤亡,设备遭到破坏.通过确定树冠火热释放速率、火灾发生位置及环境参数来设计火灾场景,采用火灾动力学场模拟软件FDS,模拟分析树冠火对输油站的热辐射影响.结果表明,由于无法采用地面扑救,防火隔离带是应对树冠火威胁的有效措施;当防火隔离带达到一定间距时,有风条件下与无风条件相比目标物体不会接收到更多的热辐射;防火隔离带设置为坡面形式,可以增加其表面积,从而吸收更多的热辐射.     

红花尔基樟子松林的防火对策研究

分析了红花尔基樟子松林带的自然环境、林火特点和森林防火现状,对该林区的林火预防和扑救工作提出了建议。     

利用直升飞机进行森林防火的研究——水用于防止落叶被点燃的方法

每年世界上都会发生大量森林火灾.虽然森林火灾对自然环境造成严重破坏,但现有的火灾防治措施仍不足以防止火灾发生.山区大的绿化区常常在强干燥空气条件下由于火蔓延的作用而被毁灭.很多案例中,尽管消防部门直升飞机和一般飞机被投入使用,仍需要花费很长时间来抑制大规模森林火灾.燃烧的木块可以很容易从下风方向的山脊越过山谷,并在强风作用下广为散播.因此,如何阻止由于燃烧木块而引发的快速火蔓延,是非常重要的研究课题.通常,当燃烧木块在新的地点点燃当地可燃物的初期,火势还是相对微弱的,尺寸也很小,因此,有可能可以在火灾早期借助直升飞机或一般飞机来以水攻火.本文的目标,就是研究在燃烧木块到达的下风区利用直升飞机和一般飞机中的水的方法.本文通过实验室实验和计算机模拟研究了阻止火从一个山脊蔓延到另一个下风方向的山脊的有效方法.     

小尺度森林火灾的渐近幂律分布

森林火灾系统是一个自组织临界性系统，它的表现之一就是火灾的尺度分布满足幂律规律。然而实际数据分析表明，在尺度最大和最小的两个区域，火灾分布与幂律规律存在较大的差异。对小尺度火灾的偏离现象，研究者通常猜测是由于小面积火灾记录数据遗漏较多造成的，目前尚没有一个理论上的依据，而小尺度火灾的分布规律对大尺度火灾的预测起看关键作用。为了解释这种偏离现象，该文将火灾看作一个生灭过程，并对火灾蔓延和熄灭的机理进行了分析，最终得到了森林火灾分布与火灾尺度的定量依赖关系及其机理。将该文的结果与日本近年来全国范围内的森林火灾统计数据进行了对比，表明该文得到的结果与真实数据得到较好符合，并且成功解释了小尺度森林火灾分布与幂律关系的偏离现象。该研究可望对深入认识火灾系统的自组织临界性和防治火灾具有一定的实际意义。     

图像挖掘技术在林火影像中的应用

提出了林火遥感图像挖掘的概念，描述了图像挖掘技术在林火遥感图像上的具体应用及实现，针对林火部门每天产生并存储的有价值的林火遥感图像，结合林火上所特有的领域知识，提出了一种通过对林火遥感图像进行图像挖掘，可以将林火遥感图像分成有火或无火两类图像的方法。该方法的实现对帮助林火工作人员及早发现火情，做出火灾预测并采取相应措施具有重大的意义。     

北京地区近两年春季森林火险对比研究

火险等级预报系统已经成为现代林火管理的一个重要工具。本文根据北京地区的森林火险天气，采用加拿大火天气指数系统（FWI）评估北京地区的森林火险。根据北京地区12个气象站2004年和2005年3-5月的气温、相对湿度、降水、风速，利用SAS计算程序，计算各气象站每日的FWI各组分值。分析FWI系统各组分的数值分布特征，确定了北京地区FWI各指数的等级划分及其指示意义。利用内插方法建立可燃物湿度码与火天气指数的空间分布图，分析2004年和2005年春季实际发生的森林火灾与相关的火险指数，结果表明FWI系统能很好地反映森林火险的变化，可以用于评估和预测火险。火险期危险度表明2005年春季森林火险高于2004年春季。文章最后讨论了不同内插方法对研究结果的影响。