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。     

森林类型对森林火灾自组织临界性的影响

在真实的森林系统中，由于外界因素的复杂性，森林火灾的自组织临界性要受到影响。森林类型便是影响森林火灾自组织临界性的一个重要因素。本文研究了以密度为控制参数的森林火灾模型以及这个模型在森林密度不同时产生的相变行为，发现对过于稀疏或者过于密集的森林类型，森林火灾的分布会偏离甚至完全背离幂律关系，从而使得自组织临界性不再满足。     

日本森林火灾相关数据的分布研究

为了构建森林火险分级系统,需要对森林火灾、气象参数、人口和树种参数进行详细分析。这些参数的原始数据都是一些离散的记录,如果将它们合理地分解成详细数据是数据分析中的核心工作之一：该文研究了日本全国范围内森林火灾及其相关数据的分解方法。在日本的格点分级系统中,日本领土按照经纬度分为大小近似相同的格点,一个三级格点的大小约为一平方公里。我们尝试将1999年和2000年的火灾相关参数的原始数据利用简单的三点反距离加权插值方法分解到三级格点上,并对分解的结果进行了分析。本文工作展示了日本森林火灾及其相关参数的基础数据,可供森林火灾研究人员参考;数据分解的结果对进一步的数据处理和火险分级系统的最终构建具有推进作用。     

基于AHP与历史灾情数据的城市森林火灾风险评估

我国地域辽阔,森林资源丰富,近年来森林火灾频繁发生。在参考相关学者研究的基础上,以常州市森林为研究区域,建立了适应城市森林火灾风险评估指标体系,运用层次分析法（AHP）建立评估模型,并使用历史灾情数据法来验证评估结果的有效性和科学性。最后根据数学逻辑运算计算出各级指标的隶属度及分级。研究发现：在城市森林火灾发生因素的指标占比中最大的是人类活动,这区别于传统大型森林火灾着火因素。城市森林一般位于郊区或离市区不远处,人造山林甚至就在中心城区内,一旦发生森林火灾将对整个城市的经济、环境、安全造成巨大的影响。     

基于Logistic模型的四川凉山州森林火灾风险分析

森林火灾严重危害人类生命财产安全,科学准确的林火风险分析对防灾减灾具有重要意义.四川省凉山州因林火频发而成为重点监测区域.基于MCD64A1火烧迹地数据,提取凉山州2010-2020年的火烧迹地范围,在分析历史火灾时空分布的基础上,选取地形、植被类型及植被覆盖指数、干湿季平均温度及降水量、土地利用和人口密度等主要风险因子,建立Logistic模型并计算森林火灾的风险概率,结合火灾迹地的空间统计划分风险等级.结果 表明:1)基于火灾迹地进行空间采样所构建的Logistic模型在显著性水平0.05时通过模型系数检验,拟合效果较好;2)影响凉山州森林火灾发生的风险因子主要有植被类型、植被覆盖指数、高程、坡度、人口密度和干季均温,其中干季均温对林火发生与否影响最大;3)西昌市、会理、会东和德昌县等干热河谷地区的林火风险极高,应重点监测.     

安徽省火灾经济损失的尾部分布研究

采用极大似然估计对安徽火灾经济损失进行了幂律分布拟合,采用Kolmogorov-Smirnov统计判断拟合优度,并选择了4种供选分布作为对比,研究何种分布更适用于描述火灾经济损失数据。研究发现,当经济损失大于100万元时,数据明显偏离幂律分布,通过p值可以拒绝数据服从幂律分布的假设。在5种分布中指数截断幂律分布的拟合效果最好,通过指数截断能够描述数据末端偏离幂律行为的现象。放火和生产作业两类原因的火灾,不仅满足幂律分布,而且指数截断幂律分布的拟合效果最优;不明确原因和静电两类原因的火灾,经济损失仅满足幂律分布;其他7种火灾原因对应的损失数据不能通过幂律分布拟合的p值检验。     

中国森林火灾周期振荡的小波分析

小波分析具有自适应性和数学显微镜性质,能将交织在一起的不同频率成分组成的复杂的时间序列分解成频率不相同的子序列.本文采用Matlab 6.5软件对1950～2002年中国林火统计资料进行小波分析,采用的小波是Daubechies 10.结果表明,1950～2000年森林火灾受害森林面积总体上呈下降趋势,1995以后受害森林面积基本控制在比较低的水平,年际间变化不大.10年和30年尺度上的变化反应出气候和植被变化对森林火灾的影响,可燃物的变化表现出近10年周期的波动性.1950～2000年中国森林火灾次数整体上是下降的,森林火灾发生次数减少的主要原因是我国对森林火灾的预防、监测和扑救能力都得到显著提高,特别是对人为火源进行了严格控制,近年来林火发生次数保持在相对低的水平.     

热成像型无线火灾监测终端设计及实现

森林火灾对人类的生命财产、地球资源及生态环境造成了巨大的损失与危害,为了减少森林火灾的损失,世界各国都很重视对森林火灾的研究.森林火灾监测是预防森林火灾发生的重要环节,火灾视频监控系统在各国已经得到一定范围的应用.本文立足于ARM+DSP结构、μC/OS-Ⅱ操作系统、GPRS传输技术,面向森林火灾报警监控领域,设计了一种新的远程视频监控系统,它是一种针对于对视频图像连续性要求不高,且在低码率传输条件下的实现方案,主要应用于无人职守了望点.     

火灾科学的发展前景

本文研究了火灾科学的发展前景，指出了火灾科学必然包括各种领域并列举了课题的分类，阐明了每一领域的研究都是防止火灾损失必不可少的。通过分析火灾科学近年来的工作，阐述了火灾研究的现状。大多数研究都是以最近的火灾为背景展开的，虽然其中许多侧重于基础研究，并未针对某一特定火灾。最后本文提出了火灾研究的将来需要。由于未来技术的发展和生活方式的改变有的难以预测，与之紧密相关的未来火灾也难以想象，因此，只能试从当前火灾研究去推测将来。本文认为将来的火灾研究课题大多数为基础研究，虽然它也或多或少与未来火灾有关系。并且预测随着新概念的引入，将来的火灾研究的数据和方法都活发生很大变化。     

森林火灾发生的原因及对策

本文选择就森林火灾发生的原因以及对策这一论点进行分析和研究,为了确保分析和研究的全面性,设计如下研究框架。首先,阐述森林火灾产生的原因,了解人为因素以及自然因素所带来的影响;其次,探索有效预防森林火灾的方法,如建设完善的森林防火机制、重视森林防火基础设施建设工作等,力求做好森林火灾预防工作,以免出现火灾带来更为严重影响;最后,分析森林火灾的扑救方法,力求为相关单位以及工作人员提供理论参考依据。     

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.     

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。     

基于ArcEngine的森林防火气象因子监测系统的设计与实现

森林火灾的发生对森林资源造成了巨大的危害和损失,但是它的发生与气象因子的状况具有密切的关系。因此,通过对各气象因子进行监控,结合林火风险预测模型,对于及时发现森林火源并进行科学决策具有重要意义。项目对GIS、RS、GPS及GPRS等技术进行集成,研制开发了基于ArcEngine开发组件的森林防火气象因子监测系统,通过对研究区的气象因子进行监控,最终实现森林火险等级的预测预报。     

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。     

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。     

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.     

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.