林业信息化系列研究成果之3：森林火险区划与防火资源配置方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐爱俊 著

图书标签:

• 林业信息化
• 森林防火
• 火险区划
• 资源配置
• GIS
• 遥感
• 决策支持
• 林业规划
• 安全科学
• 灾害防治

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517003298

版次：1

商品编码：11155707

包装：平装

丛书名： 林业信息化系列研究成果：3

开本：16开

出版时间：2012-11-01

用纸：胶版纸

页数：149

字数：244000

正文语种：中文

内容简介

　　《林业信息化系列研究成果之3：森林火险区划与防火资源配置方法》根据南方集体林区的特点，并以浙江临安为例，通过建立森林资源小班级的火险区划模型，来研究森林防火资源动态配置的理论、技术与实现方法，实现森林防火资源的最优化配置，并提供森林防火资源配置的真实感可视化模拟结果及其评价，避免依靠经验模式配置各类森林防火资源所带来的不合理性，为森林防火资源的配置提供科学依据，并为林火的科学、合理、快速防控提供决策支持。
　　《林业信息化系列研究成果之3：森林火险区划与防火资源配置方法》适合高等院校林业信息技术相关专业研究生与本科生作为专业教材或选修课教材使用，亦适合从事林业信息技术领域的专家学者，以及相关企事业单位人员阅读。

内页插图

目录

序
前言
第1章 绪论
1.1 国内外森林火灾概述
1.1.1 国外森林火灾概况
1.1.2 我国森林火灾概况
1.2 国内外森林防火概述
1.2.1 森林火灾预防
1.2.2 森林防火指挥
1.2.3 林火损失评估
1.2.4 在森林火险精准区划方面
1.3 森林防火资源概念与分类
1.3.1 资源的概念
1.3.2 森林防火资源的概念和分类
1.4 国内外森林防火资源配置方法概述

第2章 试验区与试验环境
2.1 试验区概况
2.1.1 临安概况
2.1.2 建德概况
2.1.3 龙泉概况
2.2 数据源分析
2.2.1 数字高程模型来源
2.2.2 森林资源二类调查数据
2.2.3 社会经济数据
2.2.4 森林防火资源数据
2.2.5 气象数据
2.3 软件平台

第3章 森林防火本底数据建模
3.1 基础建模
3.1.1 三维地形模型构造方法
3.1.2 本研究采用的三维地形的模型构造方法
3.1.3 三维纹理映射
3.2 专题数据融合方法
3.3 森林资源数据的融合

第4章 森林火险精准区划方法
4.1 森林火险因子提取与权值确定
4.1.1 森林火险因子分析提取
4.1.2 森林火险评价指标
4.1.3 森林火险因子的确定
4.2 区域森林火险等级模型建立
4.2.1 数据预处理
4.2.2 火险等级数学模型的构建
4.2.3 模型求解
4.3 区域森林火险等级模型的验证与优化
4.3.1 实验室抽样火灾数据预处理
4.3.2 森林火险等级模型的验证
4.3.3 森林火险等级模型的优化

第5章 监测型防火资源配置方法
5.1 评价指标的提取与确定
5.2 山顶点提取算法
5.2.1 山顶的数学模型
5.2.2 格网DEM的数据结构
5.2.3 离散数据网格化
5.2.4 网格点数值化
5.2.5 提取方法
5.2.6 山顶点提取算法实现
5.3 监测型资源可视域分析算法
5.3.1 监测型资源可视性分析算法概述
5.3.2 监测型资源空间分析方法
5.3.3 监测型资源可视域分析算法设计
5.4 监测型资源监测效率评价与优化
5.4.1 试验区概况
5.4.2 监测型资源配置评价
5.4.3 监测型资源配置优化
……

第6章 隔离型防火资源配置方法
第7章 扑救型防火资源配置方法
第8章 森林防火资源配置优化方法
第9章 森林火险评价与防火资源配置系统研发
附录 森林火险区划与防火资源配置系统使用手册
参考文献

前言/序言

森林火险区划与防火资源配置方法：理论、实践与展望 本书聚焦于现代林业管理中至关重要的两个环节：森林火险区划与防火资源配置。在日益严峻的森林火灾威胁下，如何科学、有效地识别高风险区域，并在此基础上优化防火资源的部署，已成为保障森林生态安全、维护人民生命财产安全的关键。本书旨在系统阐述这一领域的最新理论研究成果、实际应用案例以及未来发展趋势，为从事林业规划、森林防火、生态保护等相关工作的专业人士提供一套全面而深入的理论指导与实践参考。 第一部分：森林火险区划的理论基础与方法探索 本部分将深入剖析森林火险区划的科学内涵和方法论。首先，我们将追溯森林火险区划的演进历程，从早期基于经验的判断，到逐步引入科学的评估指标和技术手段。重点将放在对构成森林火险的核心要素进行细致的解读，包括但不限于： 可燃物特性分析： 深入探讨不同树种、植被类型、林分结构、枯死物存量及其水分含量对火灾发生和蔓延的影响。分析乔木、灌木、草本层以及地表枯枝落叶的物理化学性质，如何影响火灾的强度、速度和燃烧持续时间。 气候条件的影响： 详细阐述气温、湿度、风速、降雨量等气象要素在火灾发生和蔓延过程中的作用。分析极端天气事件，如干旱、高温、大风等，如何显著提高火灾风险。介绍不同气候区森林火险气象等级划分的原理和方法。 地形地貌的制约： 探讨坡度、坡向、海拔、地形复杂度等地理因素对火灾蔓延的影响。例如，陡坡上的火势蔓延速度通常更快，阳坡由于日照更强，可燃物水分更易蒸发，火险等级也可能更高。 人为因素的诱发： 审视人类活动，如农事用火、野外用火、祭祀用火、违规用火以及林区生产作业等，在森林火灾发生中的主导或诱因作用。分析不同区域、不同人群用火习惯的差异性，以及管理上的薄弱环节。 在此基础上，本书将系统梳理和介绍当前主流的森林火险区划方法： 基于指数的区划方法： 详细介绍各种经典的森林火险指数，如加拿大森林火险系统（CFFDRS）、美国国家火险 the National Fire Danger Rating System (NFDRS) 等，分析其构建原理、计算方法、适用范围以及局限性。重点阐述如何根据本地实际情况对这些指数进行本地化调整和应用。 基于地理信息系统（GIS）的区划方法： 深入讲解如何利用GIS技术集成和分析多种空间数据，包括遥感影像、地形数据、植被类型图、土地利用图等，构建多因子耦合模型进行火险等级的空间表达。介绍不同GIS空间分析工具（如叠加分析、缓冲区分析、密度分析等）在火险区划中的具体应用。 基于机器学习与人工智能的区划方法： 重点探讨近年来兴起的基于大数据和人工智能的火险区划技术。详细介绍决策树、支持向量机（SVM）、随机森林、神经网络等机器学习算法在识别火险模式、预测高风险区域中的应用。分析其优势，如处理复杂非线性关系、提高预测精度等，并探讨其在动态火险监测中的潜力。 定性与定量结合的区划方法： 强调实际应用中，往往需要将定量模型与专家经验、实地调研等定性信息相结合，以提高区划结果的科学性和可操作性。 第二部分：防火资源配置的策略与优化 本部分将聚焦于如何依据科学的火险区划结果，进行防火资源的优化配置，以最大化防火效能，最小化火灾损失。我们将从以下几个维度进行深入探讨： 防火资源要素分析： 全面梳理森林防火所需的各类资源，包括但不限于： 人力资源： 专业森林消防队伍的规模、素质、分布、训练需求；地方扑火队伍的组建与管理；公众参与的动员机制。 物力资源： 消防车辆、灭火装备（如水泵、灭火弹、风力灭火机等）、通讯设备、航空灭火设施（飞机、直升机）、给水系统、隔离带等基础设施的配备与维护。 技术资源： 火情监测预警系统（卫星遥感、地面监测站、无人机巡查）、通信指挥系统、火灾模拟预测软件、GIS信息平台等。 信息资源： 火险气象预报、火情信息、可燃物分布信息、地形信息、交通道路信息等。 基于火险等级的资源配置原则： 提出将防火资源配置与森林火险等级直接挂钩的原则。高火险等级区域需要配置更充足、更先进的防火力量和装备；低火险等级区域则可相对集中资源，或以巡护、宣传为主。 防火资源配置的数学模型与优化方法： 目标函数设定： 明确资源配置的目标，例如最小化火灾发生概率、最大化扑救成功率、最小化火灾经济损失、最小化单位火灾扑救成本等。 约束条件分析： 考虑实际操作中的各种限制，如财政预算、可用资源总量、地理距离、交通可达性、人员调度能力等。 常用优化算法介绍： 详细介绍线性规划、整数规划、动态规划、遗传算法、模拟退火等优化算法在资源配置问题中的应用。例如，如何通过线性规划模型确定不同区域防火瞭望塔的最优布局；如何利用整数规划模型合理分配巡护力量，以覆盖最大面积的高风险区域。 应急响应与弹性配置： 强调防火资源的动态性和应急性。介绍如何构建弹性化的资源配置体系，能够根据实时火情和火险等级的变化，快速调整资源部署，实现“平战结合”的资源利用模式。 案例研究与实践经验分享： 选取国内外典型的森林防火案例，分析其在火险区划和资源配置方面的成功经验和遇到的挑战。例如，某地区如何通过精细化火险区划，将有限的防火力量部署到最危险的区域，有效降低了重特大森林火灾的发生；某国如何利用信息化平台，实现跨区域的防火资源调度，提升了整体应急处置能力。 第三部分：技术发展趋势与未来展望 本部分将立足当前技术前沿，展望森林火险区划与防火资源配置的未来发展方向： 智能化与精细化： 探讨大数据、物联网、5G通信等技术在构建全天候、全方位的火情监测预警网络中的作用。展望基于人工智能的实时火情分析、火灾蔓延预测和智能资源调度系统。 多源数据融合与集成： 强调整合气象、遥感、地面传感器、无人机、移动终端等多源异构数据，构建统一的信息平台，实现数据的互联互通与深度挖掘。 风险评估与管理体系的深化： 展望从单纯的火险等级划分，向更全面的森林火灾风险评估（包括火灾发生的可能性、火灾强度、潜在影响等）的转变。提出构建更加系统化的森林火灾风险管理体系。 公众参与与协同管理： 探讨如何利用新技术和新模式，提升公众的防火意识和参与度，构建政府、社会、公众共同参与的森林防火协同治理格局。 应对气候变化与新兴挑战： 分析气候变化对森林火险格局可能产生的影响，以及未来可能出现的新型火灾风险（如极端火灾），并探讨相应的对策。 本书语言力求严谨、专业，同时兼顾可读性，避免使用过于晦涩的术语，并在必要时进行解释。书中将引用大量最新的研究成果和实践案例，为读者提供一个全面、系统、前瞻性的学习平台。通过阅读本书，读者将能够深刻理解森林火险区划与防火资源配置的重要性，掌握科学的方法和技术，从而为我国乃至全球的森林资源保护和可持续发展做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，最初翻开这本书时，我担心它会过于学术化，变成束之高阁的理论参考。然而，随着阅读的深入，我发现它完美地平衡了深度与广度。它没有回避技术细节，但所有的技术探讨最终都回归到解决实际问题上。例如，在探讨“历史火灾数据挖掘”时，作者并没有仅仅停留在如何清洗和处理这些数据，而是深入分析了如何利用这些数据来校准模型参数，使其更符合特定林区的生态特征。这是一种由实践指导理论、再用理论指导实践的良性循环。这本书的贡献在于，它不仅为我们描绘了一幅森林防火的蓝图，更重要的是，它提供了施工图纸和建造工具。对于任何致力于提升林业管理效率和保障森林资源安全的人来说，这都是一本不可多得的、具有里程碑意义的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我脑海中浮现的不是复杂的算法公式，而是一幅幅高清的卫星影像和无人机巡查的画面。这本书的叙事逻辑非常清晰，它首先建立了一个坚实的理论基础，解释了为什么我们现有的防火体系存在盲点，然后水到渠成地引出了“优化资源配置”这一核心目标。我特别欣赏作者在探讨“防火资源”时所展现出的那种务实态度。他们没有抽象地谈论“效率”，而是具体到每一辆水车、每一组瞭望塔、每一支应急队伍的最佳部署位置。这不仅仅是数学上的最优解，更融入了对地形复杂度和交通可达性的深刻理解。书中提出的那种基于“最小化响应时间”的动态调度模型，简直是教科书级别的案例。我甚至开始思考，这种基于精细化区域划分和优先级排序的决策流程，是否可以推广到其他应急管理领域，比如防汛抗旱。这本书的价值，就在于它提供了一种系统性的、可复制的、而且极度贴近实战的解决方案框架。

评分☆☆☆☆☆

与其他侧重于火灾物理机理的书籍相比，这本书的切入点非常独特，它聚焦于“信息系统如何赋能管理决策”。我从中看到了未来智慧林业的雏形。作者似乎一直在追问：如果我们拥有了几乎完美的实时数据，我们该如何利用这些数据来节省人力物力，并且真正实现“防大于救”？书中的很多章节都在强调“区划”的科学性，这不仅仅是简单地用线条划分出高风险带，而是根据不同区域的脆弱性、可燃载荷和扑救难度，给予不同的管理强度和资源倾斜。这种“差异化管理”的理念，彻底打破了过去那种“一刀切”的防火策略。我尤其对其中关于“基于决策树的快速预警分级”的描述感到震撼，它让复杂的风险评估过程变得可视化和可操作化，哪怕是一个初级管理者也能快速理解当前形势的严峻程度，并立即启动相应的响应预案。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的文集，光是书名就透露出一种严谨的学术气息，但实际捧读起来，我感受到的是一种深沉的、对实践问题不懈探索的热情。它绝不是那种干巴巴的理论堆砌，更像是一位经验丰富的老护林员，带着我们深入到广袤的山林之中，去亲身感受那些看不见、摸不着的风险因子是如何交织作用的。我印象最深的是其中对于“时空动态建模”的论述，作者没有停留在传统的静态风险图谱上，而是构建了一个活的、能呼吸的森林防火系统。那种将气象数据、植被含水率、历史火灾频次，甚至包括人类活动轨迹，全部整合到一个多维分析框架中的思路，简直是革命性的。我能想象到，在实际操作中，这套方法能够如何有效地帮助管理部门提前锁定那些“热点区域”，而不是等到火情发生后再手忙脚乱地应对。这种前瞻性的、将复杂数据转化为可执行策略的能力，是这本书最让我心悦诚服的地方。它成功地弥合了尖端信息技术与艰苦的野外工作之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常沉稳，几乎没有冗余的辞藻，每一个句子都像是在为构建一个更坚固的防火屏障添砖加瓦。作为一名关注森林生态的非专业人士，我原本以为自己会在大量的技术术语面前感到吃力，但作者的组织能力非常出色，他们总能将复杂的概念用清晰的逻辑链条串联起来。特别是关于“防火基础设施网络优化”的那一部分，它不仅仅是关于选址，更是关于“连接”——如何确保信息流、物资流、人流在突发状况下能够高效、无阻碍地运行。这让我联想到现代城市交通规划，原来保护森林和规划城市交通在某种程度上有着异曲同工的复杂性和挑战性。这本书的价值在于，它提供了一套严谨的、具有高度可迁移性的系统工程方法论，去解决一个事关国计民生的重大安全问题。