森林地面防火资源调控技术研究

摘要

保护森林实现人与自然的和谐是我们每一个人的职责。森林火灾不仅烧毁大量的森林资源,破坏自然环境和生态平衡,而且直接影响到工农业生产,严重威胁人民生命财产的安全。如何以科学的方法对森林防火资源进行调优规划配置,充分发挥防火资源的作用是林区可持续发展重要组成部分。
　　 本文综述了国内外森林火灾概况及森林防火资源在国内外的研究状况,运用广州市森林防火信息系统的各类资料。深入调查研究了广州市社会经济、自然地理与森林资源现状,运用地理信息系统、计算机技术、图论知识和数学方法,对广州市的森林地面防火资源进行了以下几个方面的研究。
　　 分析了林火空间分布与道路、河流、居民点、树种、树龄、海拔、坡度坡向的关系,得出林火空间分布规律,并在其基础上建立森林火险指标模型,确定出火险区划的等级与规则,进行森林火险区划,绘制森林火险区划图,为其他防火资源研究提供数据支持。
　　 提出瞭望台网网点选址的方法和实现方案。研究影响瞭望台网网点选址的影响因子和权重,影响因子包括:可视域面积,交通条件,周围火险等级,水源条件,经济情况。运用GIS软件进行可视域分析及可视面积计算,结合模糊数学知识对各影响因子进行贴近度计算以确定瞭望台网的设置。
　　 对研究区的林道密度进行分析,得出现有林道网密度不能满足森林防火要求。研究出现有生物防火林带建设水平低于国家林业局制定规划标准,在现有生物防火林带建设的基础上提供了进行规划设计的方案。
　　 提出一种对扑火资源进行调控的实现方法。主要对水源及扑火队站点进行调控,对林区水源情况进行分析,研究水源与林道的连通性,同时分析扑火队站点、水源与不同森林火险等级区域之间的关系,对于不同火险等级的区域,根据交通状况,地形条件等情况设定最佳扑火队站点位置,进行最短路径选择,计算从扑火队站点出发到达水源通过林道最终再到达每个火险区域的时间是否满足森林防火要求。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 森林火灾概述

1.1.1 森林火灾的定义及种类

1.1.2 国内外森林火灾概况

1.2 现代科技在森林防火中的应用

1.3 森林防火资源

1.3.1 森林防火资源的概念

1.3.2 森林防火资源的分类

1.3.3 森林防火资源研究概况

1.4 国内外森林防火资源调控概况

1.4.1 国外森林防火资源调控调控概况

1.4.2 国内森林防火资源调控概况

1.5 研究的目的与意义

2 研究区概况与研究框架

2.1 研究区概况

2.1.1 自然地理

2.1.2 气候特征和植被特征

2.1.3 火灾与防火历史、防火现状与发展要求

2.1.4 研究区森林火灾特点

2.2 研究内容

2.3 研究技术路线

2.4 ArcGIS Desktop软件研究平台介绍

3 森林火险区划研究

3.1 林火空间分布规律

3.1.1 林火分布与道路的关系

3.1.2 林火分布与河流的关系

3.1.3 林火分布与居民点的关系

3.1.4 林火分布与树种的关系

3.1.5 林火分布与龄组的关系

3.1.6 林火分布与海拔的关系

3.1.7 林火分布与坡度的关系

3.1.8 林火分布与坡向的关系

3.1.9 林火分布与生物量的关系

3.2 森林火险区划

3.2.1 数据处理

3.2.2 森林火险指标模型

3.2.3 森林火险区划图的编制

4 瞭望台调控研究

4.1 可视域分析原理

4.2 可视域分析及可视面积计算

4.3 基于模糊数学的嘹望台网选址

5 林火阻隔带调控研究

5.1 林火阻隔带的布局

5.2 道路网分析

5.3 生物阻隔带设计

5.3.1 生物阻隔带现状分析

5.3.2 生物阻隔带规划设计

6 救火资源调控研究

6.1 水资源研究

6.1.1 现状分析

6.1.2 森林防火水资源调控研究

6.2 扑火队站点的设置

6.2.1 扑火队站点的设置条件分析

6.2.2 最优林火扑救路线算法及实现

7 结论与讨论

7.1 结论

7.2 讨论

参考文献

附录 攻读学位期间的主要学术成果

致谢