江西南昌典型林分可燃物含水率预测：方法优选和FWI适用性分析

摘要

亚热带针阔混交林是我国南方重要的植被类型，森林火灾发生次数多。对该植被类型的典型可燃物含水率研究将有助于提高火险预报的准确性。本文以位于该区域内的南昌市茶园山林场五种典型林分死、活可燃物为研究对象，通过对其含水率的连续观测，分析了死、活可燃物含水率与气象因子的关系，采用气象要素、FWI因子和两者的结果，区分不同含水率范围，分别建立了各可燃物三种预测模型。结果表明，研究地区防火期内死可燃物含水率从11.8％到276.6％，只有1/4的时间低于35％，具备发生森林火灾的条件，其余的时间燃烧性都很低，平均火险不高。但最小含水率已低到10％左右，具备发生大火的潜在可能性。活可燃物含水率从13.19％到278.19％，其中有2/5的时间低于130％，具备森林火灾发生的条件，最小含水率接近13％左右，也具备发生大火的潜在可能。对于死可燃物含水率预测模型，三种预测方法中，FWI模型误差最大，气象要素回归模型和混合模型误差相似，考虑到简单方便，该地区的含水率预测可以采用气象要素回归法。死可燃物含水率≤35％时，模型MAE2.25％～4.67％，平均3.73％; MRE11.14％～23.73％，平均18.63％。含水率＞35％时，模型MAE6.34％～18.33％，平均8.63％;MRE10.49％～18.16％，平均14.43％。在全范围含水率时，模型MAE7.46％～16.43％，平均10.51％; MRE18.78％～23.64％，平均20.99％。对于活可燃物含水率预测模型，三种预测方法中，FWI模型误差最大，部分林型无法利用FWI建立预测模型，气象要素回归模型和混合模型误差相似，考虑到简单方便，该地区的含水率预测可以采用气象要素回归法。活可燃物含水率≤130％时，气象预测模型可解释19.7％～87.0％的可燃物含水率变差，MAE3.35％～6.35％，平均5.13％; MRE2.63％～5.60％，平均值4.66％。含水率＞130％时，气象预测模型可解释33.5％～98.1％的可燃物含水率变差，MAE7.74％～13.10％，平均9.56％; MRE4.63％～7.86％，平均值5.98％。全部含水率时，气象预测模型可解释46.7％～86.9％的可燃物含水率变差，MAE8.21％～12.1％，平均9.17％; MRE5.70％～9.38％，平均值7.23％。FWI指标与研究地区可燃物含水率关系密切，也可以用于含水率预测和火险预报，如果考虑全国统一的预报模型，对于该地区，FWI系统是适用的，但为提高预测的准确性，应进行进一步的修正。

目录

摘要

1 绪论

1．1 林火预报研究现状

1．1．1 林火预报类型

1．1．2 林火预报研究方法

1．2 森林可燃物含水率研究现状

1．2．1 死可燃物含水率的研究

1．2．2 活可燃物含水率的研究

1．3 研究的目的和意义

2 研究方法

2．1 研究地区概况

2．2 野外试验

2．2．1 试验样地信息

2．2．2 试验样品的采集

2．2．3 气象数据的采集

2．3 数据处理与分析

2．3．1 可燃物含水率计算

2．3．2 FWI指数计算

2．3．3 可燃物含水率动态变化分析

2．3．4 可燃物含水率影响因子分析

2．3．5 可燃物含水率预测模型研究

3 结果与分析

3．1 可燃物含水率的动态

3．2 可燃物含水率与影响因子的相关分析

3．2．1 地表死可燃物含水率与影响因子的相关性分析

3．2．2 活可燃物含水率与影响因子的相关性分析

3．3 可燃物含水率预测模型

3．3．1 死可燃物含水率预测模型

3．3．2 活可燃物含水率预测模型

结论

讨论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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