小风情形下的森林救火问题之研究

讨论了小风情况下的森林救火问题.在考虑消防队员体力因素对灭火速度影响情况下,建立了以森林损失费用和消防救援费用之和最小为目标的多参数优化模型,从而给出了最佳消防队员的人数.     

大兴安岭森林火灾应急资源优化调度研究

针对大兴安岭森林火灾救援中的单出救点、多需求点的二级应急资源分配系统,首先,基于大兴安岭森林火灾的发生规律、火势蔓延的影响因子,以及火势蔓延模式,改进已有的林火火势蔓延趋势模型.其次,根据着火点火势蔓延速度,区分受灾点灾情程度,确定分配应急资源的优先度.最后,进行应急资源分配和救援消防车辆的优化调度.针对前者,以森林损失和救援开支费用最小为目标,建立资源分配优化模型;针对后者,以火灾应急物流系统所需时间最少和费用最小为目标,建立多目标优化模型,并用免疫克隆算法进行求解.实例证明该模型完善了森林火灾救援中应急资源调度体系,为资源的合理调配提供了指导.     

森林资产非市场计价方法的应用分析

森林资产非市场价值评估方法在评价环境资源的间接使用价值和非使用价值方面,有着其它评估方法所不具备的优点。以森林游憩为例对森林资产非市场计价方法中的费用支出法、旅行费用法、享乐价格法、条件价值法的应用进行分析。     

一类随机森林发展系统数值解的收敛性

研究了一类随机时变森林发展系统.通常情况下,随机时变森林系统很难求出解析解.根据Euler方法,构造了系统的数值解,并应用It(o)公式和Burkholder Davis Gundy不等式证明了数值解的收敛性.     

建立适应新机制的财务核算模式

二期天保实施后,林业森工企业的预算收入分为木材收入和二期天保工程资金投入,按照天保与木材生产全部分开核算的原则,林业森工企业的管理和经营体制都将发生改变,原有各林场全部变为森林管护所,其职能也从生产为主转向保护生态和森林经营.木材生产、森林抚育、营造林全部实行项目招投标,原各林场的生产工队变为森林经营工队并可实行跨生态功能区作业.只有强化生态优先的战略地位,按照"强化公益林建设,优先安排营造林,科学合理经营商品林"经营思路,本着完全分开生产费用和天保费用的原则,才能使二期天保工程政策和国家投入的资金用足用好.     

祁连山森林自然灾害经济损失评估指标体系的研究

依据森林的多效益价值观和自然灾害对森林生态系统的多方面影响,提出了森林自然灾害经济损失评估的原则,分析了森林自然灾害经济损失评估涉及的主要内容,建立了祁连山森林自然灾害经济损失评估的三级指标体系。一级指标有森林物质资源、森林环境资源、防灾救灾费用、人员伤亡及财产损失4项;二级指标有森林木质资源、非木质资源、林地资源、水分调节、防护功能、气候调节、环境保护、制氧固碳、生物多样性、森林景观、文化教育、行业及社会效益、费用支出、固定资产无效磨损损失、流动资产无效占用损失、人员伤亡安置损失、财产损失17项;三级指标有55项。     

城市近郊林的减少率预测及保护对策

利用日本神奈川县1960-1995年的林业统计资料、农林业普查数据和森林面积与人口数量关系的数学模型,对该区域森林面积的减少趋势进行了分析.结果表明:随着人口的增加,居民人均森林面积在逐渐减少.在人口增加10%的情况下,该区36个市、镇、村的人均森林面积减少率分布为1%～92%.大部分市、镇、村的可决系数(r2)都在0.9以上.根据森林面积减少率的不同和政府财力的差异,笔者提出了通过政府购买,实现国有化、公有化,以及对土地开发行为进行长期监控,降低成本等对城市近郊林的保护对策.     

基于稀疏重构残差和随机森林的集成分类算法

传统的基于稀疏表示的图像分类算法,通常根据稀疏重构后类残差向量的l2范数得到分类判决.在复杂情况下,各类残差向量l2的范数差别可能并不明显,从而导致分类器作出错误判决.提出了一种基于稀疏表示和随机森林的集成分类方法,通过稀疏表达字典对图像进行重构,提取各类残差图像的l2范数组成特征向量,并引入随机森林进行分类判决,有效地提升了算法基于类残差向量的判决能力.在手写数字数据库MNIST上的实验结果表明,在训练样本数较少的情况下,提出的基于稀疏表示和随机森林的集成学习分类方法与目前主流的SVM分类方法及随机森林方法进行比较,识别率有较为明显的提高,具有良好的鲁棒性.     

基于不同运输主体的非一体化供应链模型研究

研究了没有运输商和有运输商参与的两类非一体化供应链模型.首先,在没有运输商参与情况下,构建了零售商和制造商分别作为运输主体的非一体化供应链模型;其次,在有运输商参与的情况下,构建了零售商和制造商分别承担运输服务费用下的非一体化供应链模型;最后,通过对两类模型最优解的比较,分析了运输主体的不同和运输服务费用承担主体的不同对零售商、制造商以及供应链整体利润的影响.     

基于IRS-P6数据的森林生物量遥感估算——以桂林尧山为例

以桂林市尧山森林生物量为研究目标,以IRS-P6的LISS-III/IV数据和Landsat-7 ETM+数据为信息源,通过逐步引入-剔除法,建立起5种变量剔除情况下的遥感估算针叶林材积的多元线性回归方程.以此作为基础,对尧山针叶林材积开展了定量遥感计算和分析.研究结果表明尧山东南部森林生物量要大于西北部.相关研究结论为尧山以及桂林地区生态环境综合治理提供了林学方面的新依据.     

基于WRF模式研究动态风场对林火蔓延预测的影响——以西昌“3·30”森林火灾为例

风场是影响林火蔓延行为最关键的因素之一。许多林火发生在地形复杂多变的山区，会产生复杂的局部风场。为探究动态风场对林火蔓延预测的影响，以“3·30”西昌泸山森林火灾为研究对象，利用WRF(weather research and forecasting)模式模拟动态风场，并与林火蔓延模型耦合。分别将模拟风场和均一风场分别输入林火蔓延模型，基于林火蔓延过程中实际火场范围数据，分析动态风场对林火蔓延模型预测结果的影响。结果表明耦合WRF模式和林火蔓延模型考虑了分辨率更高更高、 且更为准确的局部风场，能够实现对森林火灾蔓延的动态模拟。预测得到的火场范围与均一风场相比与实际范围具有更高的相似度。     

修正的布龙-戴维斯森林火险气象指数模型在中国的适用性

 利用国家气象信息中心提供的2005-2014年中国基本、基准、一般气象站的历史观测资料,建立了基于布龙-戴维斯方案的修正森林火险气象指数模型,制定森林火险气象等级划分标准,利用国家林业和草原局提供的对应全国林火、灌木火逐日次数统计进行验证,并结合实例进行效果检验。结果表明：修正后的森林火险气象指数在5大区域的春、秋季均为高值期,这与国家林业和草原局制定的重点防火服务季节大体一致,指示性较好;在中国三大森林防火气象服务重点区（东北、华南、西南林区）,修正后的森林火险气象指数实际森林火灾次数相关度较高,2017年内蒙古林火实例分析说明适用性较高。     

火灾系统的复杂性与可持续防治

火灾系统即火灾和它的影响因素构成的整体，它是一个复杂系统。本文介绍了火灾系统复杂性的研究。森林火灾的分布满足较好的幂律分布，并且具有尺度不变性和时间不变性，实际的火灾数据与自组织临界性森林火灾模型的计算和 分析结果相互符合，这表明森林火灾系统是一个自组织临界性系统。当考虑降水、森林尺度等更多火灾影响因素时，森林火灾模型的计算结果与实际数据符合得更好。对实际火灾数据的分析表明，城市火灾的分布同样满足具有时间不变性和尺度不变性的稳定的幂律分布。稳定的幂律分布对于火灾防治具有实际意义，当获得了足够多的火灾历史数据时，可以预测未来的火灾发生情况，可以利用小火灾的发生情况预测大火灾的发生概率，利用自组织临界性森林火灾模型，可以评估火灾防治措施的长期效果。     

Self-organized criticality of forest fires in China

Self-organized criticality (SOC) of forest fires in China from 1950 to 1989 is studied. The stability, scaleinvariant character of SOC and external effects on SOC of forest fires in China are analyzed in detail. Forest-fire cellular automata model is a typical model for the research of SOC. Based on the traditional forest-fire model, an improved model, in which effects of tree species, meteorological conditions and human efforts on forest fires are considered, is introduced. Actual forest fire data in China are compared with simulation results of the two models. It is shown that forest fire data in China have SOC behavior and simulation results of the improved model accord better with actual forest fire data than those of the traditional model.     

基于无线传感器网络的森林火灾模型参数估计

针对森林火灾形势复杂不利于搜救的特点,提出将无线传感器网络应用于森林火灾检测,建立准确的火灾模型,对森林火灾位置和强度进行估计预测.研究了利用无线传感器网络节点进行自适应采样数据的方法和建立高斯空间多峰火灾模型理论方法,并将最大期望算法(EM)和多分辨率搜索算法(MR)相结合,提出用EM-MR算法对火灾模型进行参数估计.通过仿真实验比较,结果表明该模型能较准确地描述森林火灾现场,EM-MR算法在保证估计精度的基础上降低了计算复杂度,证明了方法的有效性.     

基于模糊数据挖掘技术的林火行为预测研究

在预测区域复杂的自然条件下，利用模糊数据挖掘技术（FDM）寻找与之相匹配的林火蔓延模型来预测林火行为。以广州市为例，构建了火灾数据样本集，确定了可燃物水分含量、可燃物负荷量、易燃程度、坡度等4个因子为影响林火行为的指标，利用FDM的模式的发现与预测功能，归纳了3类模式，并依照择近原则匹配各模式所适用的林火蔓延模型。此模型应用时可以由火场指挥者实时提供的火灾因子资料，根据FDM最大贴近度原则，选择合适的林火蔓延模型预测林火行为，提高了林火行为预测的可靠性。     

基于元胞自动机的高原林火蔓延三维可视化模拟

森林火灾威胁森林安全,导致生命财产与环境损失,动态模拟森林火灾对于预判森林火灾发展趋势,减少森林火灾危害,科学开展森林火灾灭火工作具有重要理论与现实意义.为更加形象、直观地展示林火三维可视化,将地理信息系统(geographic information system,GIS)三维可视化与元胞自动机模拟功能相结合来模拟林火蔓延,并借助王正非与毛贤敏模型,定义元胞状态转换规则函数,计算中心燃烧元胞单元在8邻域方向上的蔓延速度分量,最后以云南省安宁市温泉镇为案例区域,针对云南省"3·29"火灾,选择温泉镇地形、气象和植被等数据,模拟了"3·29"火灾林火蔓延三维可视化过程,在森林火灾实时动态监测方面具有重要指导意义.     

生态环境变化趋势的物元可拓识别及其效果检验

为了建立森林火灾后生态变化趋势的分类识别模型,在确定判别指标及分类标准的基础上,针对火灾后生态变化遥感监测资料和调查信息的复杂性以及单因素识别与类别划分结果之间的不相容性特点,应用物元可拓集方法,构造物元矩阵,根据计算出的关联度值大小对森林火灾后生态变化趋势进行可拓识别。实例分析表明：物元可拓法应用于森林生态变化趋势识别结果与实际调查结果基本吻合。     

耦合植被与T639模式的森林火险气象潜势预报

 利用中国2425个测站地面观测资料和T639数值预报资料，以下垫面地理信息、森林植被分布特征为理论依据，通过分析大气降水、地表气温、湿度、风速等气象要素与可燃物状况之间的关联性，建立森林火险气象预报模型。预报结果表明，模型结果能够较好地反映出局地森林火险气象等级较高的区域，对预报有很好的指导作用。     

美国国家火险等级系统原理及应用

 介绍了美国国家火险等级系统（NFDRS）的发展历程、原理方法、系统结构,指出系统通过考虑不同类型可燃物对火灾发生的贡献,基于燃烧原理和点烧实验建立物理模型,计算输出全面的防火指标,其思路方法适用于气候复杂、植被类型多样的中国。对系统中值得借鉴的可燃物含水率计算、防火指标计算等关键技术进行重点分析,并结合中国火险等级预报业务现状对系统的本地化改进和业务化应用进行了展望。