基于FARSITE的林火蔓延三维可视化模拟

为了提高森林灭火决策和林火管理的效率,直观、科学的林火蔓延模拟成了有用的辅助工具。集成了FARSITE的林火蔓延模拟引擎和基于粒子系统的林火三维可视化方法,研发了林火蔓延三维可视化模拟软件原型系统。系统实现了在逼真的三维虚拟环境中,模拟不同可燃物、地形、气象等因子影响下的林火蔓延过程,预测林火行为,估算过火面积和林火边界。用户可以交互式输入着火点的空间位置、林火影响因子数据,交互式圈定隔离带,模拟、分析不同情境下的林火演化过程。这种形象、动态地表达林火的蔓延过程,可以激发人的直感思维,有利于人们做出合理的灭火方案。     

局域地形和林火数量对区划方法的影响规律研究

森林火灾等级区划不仅能为预防森林火灾提供宏观指导,并有利于防火人员的合理安排,从而达到对火灾的有效防范和控制。一个好的森林火灾的区划结果得益于适宜的区划方法,而区划方法的选择则受制于区划影响因子,因此探讨森林火灾区划的影响因子对区划结果至关重要。分析了重庆市森林火灾的空间分布特征,并在GIS支持下,利用2000-2010年中527例历史林火记录和DEM数据,分析了局域高度和林火数量对森林火灾区划的影响。最终,将局域高度及林火数量构建成火灾易发程度并空间化,从林火易发程度的角度出发给出了重庆市森林火灾区划结果。通过分析发现,所构建的林火易发程度可从地形和林火数量的角度反映某一地区的林火发生情况,因此局域地形和林火数量可分别作为重庆市森林火灾区划的指标之一。     

基于地理信息系统的森林火灾扑救辅助决策系统的研究

森林火灾的蔓延和扑救受林区地形,植被,水系及道路等多种地理因素的影响,本文通过建立林区地理信息系统,结合火蔓延数学模型,实现了对得杂条件下林火蔓延的计算机模拟预测,并在预测结果的基础上提出了合理,优化的防火道开设方案。     

森林火险等级分布模拟--中小尺度动力学模式

通过在地形坐标系中建立考虑森林植被影响的三维大气-土壤耦合动力学模式,对神农架林区历史上几次重大森林火灾发生期的气象要素场进行了模拟,并在此基础上计算神农架林区高分辨率的森林火险等级分布状态,揭示了林火发生的一些重要规律。     

金沙江流域东川地区水土流失分析

通过多时相的遥感数据,结合研究区1:50 000地形图、DEM数据以及水文、气象、农业、林业等基础资料,确定了影响水土流失的降雨、植被、地形坡度、沟壑密度、土地利用以及地表土壤组份6项因子。在此基础上对云南东川地区水土流失情况依强度进行分级。研究表明,水土流失最为严重的地区位于小江东岸。通过1988年和2002年的图像对比发现,水土流失情况整体有所好转,但小江东岸有进一步恶化的趋势。     

我国的森林火灾状况和对策研究

讨论了我国森林火灾的状况, 并对森林火灾的时间变化、区域分布、气候因素、人为因素及地形因素影响等特点进行了论述, 在此基础上提出了相应的林火对策     

福建省茶叶气象灾害致灾危险性区划与评估

为了摸清福建复杂地形下茶叶单灾种及多灾种综合致灾风险,利用福建省1972—2014年气象数据和农业统计资料,构建致灾因子危险性区划指标体系,基于AHP-EWM方法和加权综合法量化计算各指标权重和灾害风险指数,开展茶叶单灾种及多灾种综合致灾危险性区划,评估福建省茶叶气象灾害致灾危险性。结果表明:福建茶树萌芽至展叶期寒冻害的致灾危险性最大,其次是越冬期冻害和采摘期连阴雨,而夏季高温和夏秋旱对茶树致灾的影响相对较小。福建大部茶区的气象灾害综合致灾危险性呈轻度至中度,轻度危险区主要分布在福建沿海地区及南部内陆县市的部分地带;中度危险区主要分布在除沿海地区和鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭的高海拔地域以外的地域;重度以上危险区主要分布在鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭山区的高海拔区域,其中1 000 m以上高海拔地区有严重气象灾害危险性。建议在轻度至中度气象灾害危险区增加茶叶种植面积,重度灾害危险区必须通过优化茶叶种植结构,种植耐寒的中小叶种及晚生的春茶品种,以避开气象灾害威胁,同时加强茶叶气象灾害的监测预警和防御,通过"避"和"防"的措施减轻茶叶气象灾害风险;而对于高海拔地区(1 000 m以上)有严重气象灾害的危险性区域,种植风险高,不适宜种植茶叶。     

长白山的台风灾区范围及植被恢复动态——基于遥感技术的研究

通过对1985年和1987年Thematic Mapper(TM)影像中提取出的归一化植被指数进行对比分析,提取了1986年长白山自然保护区内遭受台风袭击后的灾区范围,并通过比较1988年和2007年的TM影像,分析了风灾区的植被恢复过程。同时,结合该地区的地形、水文、土壤和公路数据对风灾区的植被恢复进行了驱动力分析。发现地形驱动因子与风灾区的恢复程度呈高度相关,随着高程、坡度和平地所占比例的减少,恢复程度逐渐变好;此外水文、土壤和人类活动都对风灾区的植被恢复产生一定影响,另外人工干预恢复对植被生长也起着积极的作用。研究结果可供风灾区内植被的进一步恢复和森林防火工作参考。     

基于随机森林算法的水土流失影响因子重要性分析

水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平均精确率减少值(MDA)和平均不纯度减少值(MDG)归一化相加的方法确定要素重要性,并与MDA和MDG排序赋值相加的方法进行对比。结果表明:随机森林算法适用于水土流失影响因子重要性分析;归一化相加法对因子重要性的表征效果较好,优于排序赋值相加法,不仅能判别因子的相对重要性,还可定量表达因子间差异的显著性;在所分析的六个要素中,植被覆盖度最为重要,地形特征次之,而土壤类型对是否发生水土流失重要性影响较弱,与已有的实验和研究结果吻合,结果合理。在判断无流失与其它流失等级间关系时,植被覆盖度的重要性具有很大的优势,量级上是第二位的2倍以上。     

基于DEM的山区旱灾风险评价模型——以西南地区为例

旱灾研究中,地形导致的水热再分配容易造成地域间旱灾灾情的明显差异,因此地形因子对于旱灾风险的准确评价及灾情的客观评估至关重要。采用气象站点观测数据和DEM数据,通过模拟复杂地形影响下的下垫面真实水分情况,加入地形因子的影响,建立了以干旱致灾因子(水分条件)、孕灾环境(地形)、承灾体(农作物脆弱性曲线)综合的旱灾风险评价三度模型;并以地形复杂、旱灾多发的西南地区为例,编制了旱灾风险等级图,以期为客观评估旱灾灾情,有效开展区域旱灾风险防范提供科学依据。     

塔河地区林火时空分布格局与影响因素

根据黑龙江省大兴安岭塔河林业局30年(1974-2004年)的火灾资料,利用地理信息系统、SPSS和STATISTICA等工具,对该林业局林火发生规律及其影响因素进行了研究.30年来火灾次数和雷击火发生次数都有较明显的增加趋势,尤其是近10年来,增加趋势明显.总林火次数和面积的相关性强,显著水平高.人为火和总林火的次数和面积正相关,雷击火次数与面积不相关.对森林火灾发生次数与气候因子的关系进行的相关性分析表明,森林火灾发生次数与气候因子之间无明显线性关系.由林火特征与双气候因子的拟合分析得到,林火次数受双气候因子影响较显著,而火灾面积由于人的因素而具有不确定性.     

基于GIS的岩溶地区滑坡敏感性评价——以贵州织金县为例

滑坡是喀斯特山区主要的灾害类型。以贵州省织金县为研究区,结合遥感科学和地理信息系统,综合滑坡编目数据,分析织金县的滑坡发生机制,并基于信息论的滑坡信息量模型分析方法,选取主要滑坡因子,包括坡度、坡向、相对高差、地形湿度指数、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)、地质地层和公路,在此基础上建立区域滑坡空间预测的信息量模型,利用GIS对单因子滑坡信息量进行计算,再求得各因子的综合信息量并进行风险分级。结果表明,织金县相对稳定区为2 779.0 km2,高风险区共有42处,中风险区共有36处,低风险区共有67处。滑坡与地形的相对高差明显相关,植被也是滑坡稳定性的重要影响因素,研究结果对区域的发展和规划都具有较好的参考意义。     

小麦赤霉病气象环境成因研究进展

综述了国内外有关小麦赤霉病发生流行的气象环境成因方面的研究成果及其最新进展,包括小麦赤霉病发生流行的单一、多个气象因子和大尺度气候因子及其对小麦赤霉病发生流行的可能影响。结果表明:温度、雨湿条件、光照、风等气象要素在一定程度上决定了小麦赤霉病的发生流行程度;当温、湿等气象要素,菌源数量与花期在一定程度吻合时,会导致该病的大流行;El Nino和SST异常对赤霉病的发生流行有前兆性指示作用;结合地面气象因子、海温和500HPa高空环流建立的预测模型能够较好地预测赤霉病。还指出了目前研究中存在的不足,对该领域未来研究的发展方向进行了展望。     

陕西省林火特征及与关键气候因子的关系

采用趋势分析法和相关分析法,选择年均湿润系数、年均风速、年均气温日较差作为气象指标,火灾次数和受害森林面积作为火灾指标,对1954-2013年陕西省、陕北、关中和陕南不同地区的气象因子与森林火灾之间的关系进行研究,为气候变暖背景下林火防治提供理论依据。结果如下:陕西省森林火灾次数和受害森林面积与时间序列呈反曲线式下降,1950年代至1960年代前期陕西森林火灾频发,1990年代后火灾减少并趋于稳定。陕西林火每个月都有发生,89.3%的受害森林面积集中在1-5月,每天的10-12时和13-16时是火险高发时段,且火灾等级较高。陕西省火灾分布具有明显的地域特征。年均湿润系数和年均气温日较差表现出下降趋势,年均风速在21世纪以来逐渐加大。气候因子对森林火灾的影响具有地域性和滞后性,年均湿润系数、年均风速和年均气温日较差均对当年森林火灾表现出正相关。目前陕西林火逐渐减少并趋于稳定,气候变化背景下,未来森林火灾风险将进一步加剧。     

吨级灭火弹——森林火灾防治新方式

<正>森林火灾的防治和扑救一直是一个世界性难题。植被茂密、路途遥远、交通不便、气候和地形复杂等因素,都给森林火灾防治带来严峻的挑战。据统计从2010—2022年,我国森林火灾普遍发生,每年森林火灾发生的总次数基本都在2000次以上。2019年3月30日,四川省还发生一场特大森林火灾——“3·30”凉山州木里县森林火灾。在扑火行动中,受风力风向突变影响,突发林火爆燃,最终导致27名森林消防指战员和3名地方扑火人员牺牲。     

Landsat 8在橡胶林台风灾害监测中的应用

台风对橡胶林的影响是一个复杂的过程。选择1973年以来登陆华南的最强台风"威马逊"(201409)作为研究案件。通过台风登陆前后的Landsat 8遥感数据,利用橡胶林NDVI值的变化表示橡胶受损的程度,分析了它与台风破坏潜能、地形指数的相关性,并建立了台风对橡胶林植被的影响力指数,借此可以开展台风对橡胶林植被的影响预测。结果表明:(1)橡胶NDVI值的变化能从一定程度上反映橡胶受台风影响的程度,说明Landsat 8遥感数据能用于监测台风对橡胶的影响。(2)风速是决定橡胶林破坏严重程度的主要因子,台风破坏潜能指数能客观反映台风对橡胶林的影响程度。(3)定义的台风对橡胶林植被影响力指数,能从一定程度上预测台风对橡胶林的可能影响程度,但仍需要大量个例对其进行验证。     

陕西省林火灾害及预防对策

应用陕西省5大林区9a火灾个例及相关资料，分析得出陕西省林火的时空分布规律，火源特点，林火造成的灾害，林火发生发展的影响因子，并提出了相应的森林防火对策。     

确定性系数与地理探测器模型耦合的泥石流易发性评估方法研究∗——以安宁河流域为例

通过确定性系数与地理探测器模型耦合的方法研究耦合模型对泥石流灾害易发性评估的影响。基于遥感判识和野外考察确定安宁河流域内的 198 条泥石流沟作为评估样本,选取坡度、地面峰值加速度、地形起伏度、地层岩性、植被覆盖度、植被类型、地形湿度指数以及地貌演化指数作为评价因子,耦合确定性系数和地理探测器模型,分别计算各评价因子分级取值和因子权重,进行安宁河流域泥石流易发性等级分区。研究结果表明：(1)地理探测器方法定量分析安宁河流域内泥石流发育的主要贡献因子为地面峰值加速度、地形起伏度和坡度。(2)泥石流极高易发区和高易发区分别占流域总面积的 9.67% 和 12.02%,高易发区主要分布在安宁河流域两岸且呈条带状分布。 (3)利用 ROC 曲线对泥石流易发性评估精度进行验证,耦合模型的 AUC 值达到 0.824,相比单种模型 CF 模型的评估精度 0.786 提升了 4.8%,具有更高的准确率,评价效果更优。     

一种基于CA的林火蔓延模型的设计与实现——以内蒙古地区为例

森林火灾是一种严重危害人类社会的灾害,它的发生和蔓延将给社会带来不可估量的经济损失和生态环境的严重恶化.若能将森林火灾控制在初发阶段并预测其发展蔓延趋势,将有效的控制森林火灾的进一步蔓延.利用元胞自动机(CA)模拟复杂现象的特点,根据林火燃烧过程中影响因素是否可变,将影响林火燃烧因素分为两大类,设计并实现了适合内蒙古地区林火蔓延模型.     

贵州地区导线覆冰的混合凇覆冰模型

针对贵州地区导线覆冰以混合凇为主的情况,根据覆冰物理框架模型以及对主要气象因子的分析,构建了以气温、水汽压、风速等常规气象要素为输入因子的雨凇、雾凇混合覆冰重量预测模型;利用贵州省威宁等8个气象站1951-2008年的导线覆冰和气象资料,分别拟合了模型中对应雾凇和雨凇的效率因子系数的经验函数。模型具有较好的可操作性,历史资料拟合效果比较理想。