[发明专利]南方集体林区森林火险精准区划模型

说明书

一、所属技术领域

本发明涉及一种基于林学特征、社会经济、气象特征等多指标综合影响下的森林火险粘准区划模型及其求解方法，该模型能实现森林火险区划范围精确至森林资源小班。 

二、背景技术

森林火灾是当今世界发生面广、危害性大、时效性强、处置救助极其困难的自然灾害之一。森林火灾不仅对生态环境和自然景观造成巨大破坏，而且严重危及人民生命财产安全，严重干扰社会稳定和经济建设。中国森林覆盖率不足12％，人均林地面积和人均森林蓄积量不足世界人均数的三分之一，且是个森林火灾多发的国家。因此如何对森林火险进行预测预报，进而为林火的预防和火灾指挥提供决策支持，就成为迫切需要解决的一个重要课题。国内外很多专家都在开展这方面的研究工作，目前的森林火险区划方法主要有以下几种： 

(1)单纯根据气象信息作出的大区域森林火险预测，如天气预报中所说到的森林火险等级。该方法仅根据近段时间的气象信息所作出的森林火险预测，且范围一般都是以县域或县域以上为单位。 

(2)依据地形地貌、植被、农田、道路、居民点等进行静态森林火险预测。 

(3)根据历年气象资料并结合植被信息，进行区域森林火险区划。 

由于我国南方集体林区人口密集，社会经济较为发达，森林火险及其成因与北方国有林区有较大的差异，因此，现有的森林火险区划方法在南方集体林区森林火险预测方面存在以下问题： 

(1)由于南方地区社会经济相对较为发达，大区域的森林火险预报使森林防火工作失去了针对性，难以开展有效预防； 

(2)南方林区的森林火灾大都是由人为因素引起的，且与地形、位置、植被等信息关联 性很强，现有的森林火险区划方法很少有将这些因素集成考虑。 

因此，迫切需要一种针对南方集体林区森林火灾特点的森林火险区划模型来实现森林火险小范围快速区划，该模型应该将森林火险区划范围进一步缩小，并充分考虑林学特征、社会经济特征、气象特征等相关信息，并与实际森林的发生基本吻合。 

三、发明内容

(一)要解决的技术问题 

本发明以南方集体林区为研究对象，选择具有代表性的林区浙江省临安市为实验区域，在分析前人研究成果的基础上，根据实验区历年森林火灾发生情况，结合该林区森林防火实际，确定影响森林火险发生的3类指标体系。以这些指标作为研究森林火险的基本指标，在权重的确定方面，采用专家评定法并结合实地区域因素方法确定各火险因子权重。在此基础上构建南方林区森林火险精准区划模型，并采用最小二乘法等数学方法，把静态数据和动态数据分别赋予相应的权重结合到一起进行模型的计算，从而实现森林火险精准区划，并使得其区划范围精确至森林资源小班。 

(二)技术方案 

1.森林火险精准区划模型算法流程 

通过各火险因子对林火发生影响的分析，确定影响森林火险发生的3类指标体系，包括：社会经济类指标、林学特征类指标以及气象特征类指标。同时，把静态数据和动态数据分别赋予相应的权重结合到一起进行综合火险指数模型的计算。在权重的确定方面，采用专家评定法并结合实地区域因素方法确定各火险因子权重。并确定森林火险等级划分无量纲化过程。 

2森林火险因子分析与提取定值 

森林火险因子的选择，是进行森林火险等级划分的基础工作，其合理性与否，直接影响森林火险等级划分的科学性和实用性。同时林火预报精度大小的关键，除了系统本身方法的科学性外，主要是看如何选择适当的因子，客观真实地反映林火发生的可能性。 

结合实验区临安历年火灾的起火原因可以把火险因子划分为：社会经济活动、林学特 征、气象特征。 

(1)社会经济活动： 

随着经济的发展，人类对于森林的活动也在不断增加，农事活动、森林开发、道路的建设等都加重了森林的压力，大量的火源由此而诱发，成为社会经济活动干扰因子。 

社会经济活动：上坟活动、炼山造林、烧荒烧炭(烧田埂草)、林区道路。 

(2)林学特征： 

森林可燃物是森林燃烧三要素之一，可燃物燃烧除取决于火源和氧气必要条件外，还取决于可燃物本身的尺寸大小、结构状态、理化性质和数量分布。森林可燃物是森林燃烧的物质基础，是林火行为的主体，是林火管理的基本依据。因此，对森林可燃物及其燃烧性进行定量研究，是现代林火管理中最重要、最基础的工作，它在林火发生预报、林火行为预报、灭火指挥、营林用火、生物防火等方面都具有重大的现实意义。 

林学特征：林种、林龄、郁闭度。 

(3)气象特征：