森林防火預(yù)警方案范文
時(shí)間:2023-11-03 17:27:57
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篇1
關(guān)鍵字:3S技術(shù) 森林火災(zāi) 預(yù)警方法 應(yīng)急管理
1. 引言
森林火災(zāi)是危害森林資源的主要災(zāi)害。如何利用現(xiàn)代化科技手段和設(shè)備做好 “以防為主”的森林火災(zāi)預(yù)防工作以及制定有效的應(yīng)急措施,并進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)的組織指揮,就成為林業(yè)防火工作中的重要問(wèn)題也是林業(yè)建設(shè)管理中的重中之重。隨著社會(huì)的發(fā)展,遙感科學(xué)、地理信息系統(tǒng)、電子計(jì)算機(jī)、航空航天技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,加上現(xiàn)代科學(xué)管理的應(yīng)用,為森林防火提供了先進(jìn)的手段和技術(shù)條件。如森林火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅外線監(jiān)測(cè)林火、雷達(dá)監(jiān)測(cè)林火、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)林火以及計(jì)算機(jī)地理信息管理系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用,為有效地預(yù)防控制森林火災(zāi)的發(fā)生,為把森林火災(zāi)造成的損失降低到最低限度提供了保證。
2. 研究的背景和意義
2.1研究的背景
我國(guó)森林資源十分匾乏。然而,我國(guó)又是發(fā)生森林火災(zāi)較嚴(yán)重的國(guó)家之一。我國(guó)的森林防火工作比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚。幾十年來(lái),在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)不斷地探索和研究森林火災(zāi)的特點(diǎn),有針對(duì)性的加強(qiáng)管理和技術(shù)防范措施,不斷提高對(duì)森林火災(zāi)的綜合控制能力,使森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)、受災(zāi)森林面積和傷亡人數(shù)有了明顯的下降。隨著國(guó)家對(duì)森林防火工作的重視和科學(xué)的進(jìn)步,我國(guó)于1992年和1994年分別通過(guò)有關(guān)科研單位結(jié)合我國(guó)森林防火工作的實(shí)踐制定了《全國(guó)森林火險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)》和《全國(guó)森林火險(xiǎn)天氣等級(jí)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并由林業(yè)局頒布實(shí)施,全國(guó)各地均做了實(shí)施的準(zhǔn)備工作,這將使我國(guó)森林火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作開始走向系統(tǒng)化、科學(xué)化的道路。
2.2研究的意義
森林火災(zāi)位居破壞森林的三大自然災(zāi)害(病害、蟲害、火災(zāi))之首。它不僅給人類的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成巨大損失,破壞生態(tài)環(huán)境,而且還會(huì)威脅到人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此森林防火有著重要的意義:
1.森林防火是保護(hù)自然資源的需要。
2.森林防火是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要。
3.森林防火是保護(hù)森林發(fā)展林業(yè)的需要。
4.森林防火是維護(hù)林區(qū)社會(huì)安定的需要。
3. 現(xiàn)代森林防火新技術(shù)
3.1地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)(GIS)是計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興科學(xué),是未來(lái)信息高速公路的重要組成部分。加拿大利用GIS進(jìn)行森林景觀生態(tài)分析,開展自然環(huán)境規(guī)劃。泰國(guó)利用GIS進(jìn)行小流域治理規(guī)劃和泰國(guó)早計(jì)劃。GIS在森林火災(zāi)預(yù)警中的功能有:利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能管理有關(guān)的環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù),有效得到預(yù)警區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù),進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的查詢、更新和提??;利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能對(duì)森林火災(zāi)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),從而有效地表征設(shè)計(jì)項(xiàng)目所在地的環(huán)境信息的收集、存儲(chǔ)和顯示;直觀的圖形界面可以根據(jù)用戶的要求而輸出各種分析和評(píng)價(jià)結(jié)果;GIS能迅速提供快速反映決策能力,可以模擬和監(jiān)測(cè)林火風(fēng)險(xiǎn)。
3.2遙感技術(shù)
遙感(RS)是指從遠(yuǎn)距離高空以及外層空間的各種平臺(tái)上利用可見光、紅外、微波等電磁波探測(cè)儀器,通過(guò)攝影和掃描、信息遙感、傳輸和處理,從而研究地面物體的形狀、大小、位置及其環(huán)境的相互關(guān)系與變化的技術(shù)。用遙感技術(shù)研究森林火災(zāi),始于50年代的航空紅外探測(cè),自80年代初開始,隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展,美國(guó)、加拿大等國(guó)家也先后開展了利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)研究森林資源。到80年代末期,GPS以其精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位功能為林業(yè)工作者所使用。中國(guó)曾成功監(jiān)測(cè)了1987年大興安嶺特大森林火災(zāi),并對(duì)火燒地森林植被恢復(fù)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。
3.3虛擬仿真技術(shù)
近年來(lái),在信息技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下,用于植物形態(tài)結(jié)構(gòu)研究的數(shù)據(jù)采集方法和三維數(shù)字化技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件水平已能夠滿足需求,構(gòu)建模型所需的可視化技術(shù)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法等已經(jīng)成熟,這為森林防火的虛擬仿真提供了條件。林火虛擬仿真包含的關(guān)鍵技術(shù)主要有三維數(shù)字化技術(shù)、可視化技術(shù)、林火蔓延的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷取?/p>
4. 森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法
火險(xiǎn)預(yù)測(cè)是指在“和平時(shí)期”對(duì)森林火災(zāi)危險(xiǎn)程度由計(jì)算模型所做出的理論預(yù)報(bào)。森林火險(xiǎn)預(yù)測(cè)是森林防火“四網(wǎng)兩化”建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)“預(yù)防為主,積極消滅”的森林防火方針的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
森林火險(xiǎn)預(yù)測(cè)過(guò)程主要有如下所示的三個(gè)環(huán)節(jié):
4.1直接預(yù)報(bào)法
直接預(yù)報(bào)法是利用林區(qū)內(nèi)可燃物濕度與氣象要素綜合分析后進(jìn)行預(yù)報(bào)的方法。具體如下:
(一) 利用可燃物濕度變化與氣象要素的相關(guān)性進(jìn)行林火預(yù)報(bào)的原理。
(二) 預(yù)報(bào)因子的測(cè)定。
(三) 常規(guī)觀測(cè)方法。
(四) 逐步組建成預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。
4.2預(yù)測(cè)模型
由于自然因素和社會(huì)因素瞬息萬(wàn)變,所以不可能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)森林火災(zāi)的發(fā)生時(shí)間。因此,我們認(rèn)為森林火災(zāi)預(yù)測(cè)只能是一種趨勢(shì)預(yù)測(cè)。隨著各國(guó)學(xué)者對(duì)林火預(yù)警模型、林火蔓延模型等的進(jìn)一步深入研究,以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)的基于信息技術(shù)的森林火災(zāi)預(yù)防體系一定可以更有效的減輕森林火災(zāi)給我們帶來(lái)的損失。
常用的林火蔓延預(yù)測(cè)模型有:
(一)澳大利亞的McArthur模型
R=0.13F (4.2)
式中,R為較平坦地面上的火蔓延速度(km/h)。對(duì)于草地,F(xiàn)為火險(xiǎn)指數(shù),有特定公式可以計(jì)算F。此模型不僅能預(yù)報(bào)火險(xiǎn)天氣,還能定量預(yù)報(bào)一些重要的火行為參數(shù),是撲火、用火不可缺少的工具,但它可適用的可燃物類型比較單一。對(duì)我國(guó)南方森林防火具有一定的參考價(jià)值。
(二)加拿大林火蔓延模型
加拿大林火蔓延模型是加拿大火險(xiǎn)等級(jí)統(tǒng)計(jì)采用的方法。16個(gè)代表林型,通過(guò)290次觀察總結(jié)出多數(shù)可燃物蔓延速度方程(ROS)。不同類別可燃物有不同蔓延速度方程,但所有方程都是以最初蔓延指標(biāo)(ISI)為獨(dú)立變數(shù),它與細(xì)小可燃物含水量和風(fēng)速有關(guān)。
以針葉林為例,ROS=a[1―c―bxISI] (4.3)
a,b,c為不同可燃物類型的參數(shù)。
此模型屬于統(tǒng)計(jì)模型,其優(yōu)點(diǎn)是能方便而形象的認(rèn)識(shí)火災(zāi)的各個(gè)分過(guò)程和整個(gè)火災(zāi)的過(guò)程,能成功預(yù)測(cè)出在參數(shù)相似情況下的火行為;缺點(diǎn)是這種模型不考慮任何熱傳機(jī)制,當(dāng)實(shí)際火情與試驗(yàn)條件不符時(shí),它的精度就會(huì)低。
(三)王正非的林火蔓延模型
R = RαKεKω/ cosφ (4.4)
后經(jīng)修正為: R = RαKεKφ Kω (4.5)
式中,Rα是初始蔓延速度;Kε是可燃物配置格局更正系數(shù);Kω風(fēng)力更正系數(shù);Kφ是地形坡度更正系數(shù)。Kε 是訂正系數(shù),它隨地點(diǎn)和時(shí)間而變。對(duì)于某時(shí)、某地來(lái)說(shuō),整個(gè)燃燒范圍和燃燒過(guò)程中,Kε 可以假定是常數(shù)。該模型適用于坡度在60℃以下的地形。
5.森林火災(zāi)應(yīng)急管理
5.1森林滅火救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)
參照自然災(zāi)害總體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)森林火災(zāi)可能造成的危害程度、緊急程度和發(fā)展態(tài)勢(shì),我們把森林火災(zāi)預(yù)警分為四級(jí),特別重大的是I級(jí),重大的是Ⅱ級(jí),嚴(yán)重的是Ⅲ級(jí),一般的是Ⅳ級(jí),依次用紅色、橙色、黃色和藍(lán)色表示。與之相對(duì)應(yīng),森林滅火救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)分為四級(jí)。
5.2 森林滅火救災(zāi)應(yīng)急處置階段劃分與指揮決策
5.2.1階段劃分
森林火災(zāi)應(yīng)急處置是各級(jí)政府和相關(guān)部門應(yīng)急管理的組成部分,屬于自然災(zāi)害應(yīng)急管理范疇。森林火災(zāi)應(yīng)急處置一般按事前、事中和事后進(jìn)行分期,可分為預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)與預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)與救援處置、善后與評(píng)估等階段。其中預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急預(yù)警屬于事前管理,應(yīng)急響應(yīng)與救援處置屬于事中管理,災(zāi)后善后與評(píng)估屬于事后管理。
5.2.2應(yīng)急指揮
應(yīng)急指揮是森林火災(zāi)應(yīng)急處置的關(guān)鍵,不同應(yīng)急響應(yīng)需要啟動(dòng)不同的應(yīng)急指揮層次。應(yīng)急指揮一般分為戰(zhàn)略指揮、戰(zhàn)役指揮和戰(zhàn)斗指揮。其中國(guó)家、省級(jí)指揮為戰(zhàn)略指揮,省、地市級(jí)指揮為戰(zhàn)役指揮,縣級(jí)以下特別是滅火救災(zāi)一線指揮為戰(zhàn)斗指揮。(具體看圖5.1)
5.2.3 應(yīng)急決策
決策是管理的核心。應(yīng)急決策是應(yīng)急響應(yīng)與應(yīng)急指揮的核心。森林滅火救災(zāi)應(yīng)急決策可分為事前決策、事中決策和事后決策,其具有可利用資源的嚴(yán)重短缺性、決策環(huán)境的高度不確定性和極其復(fù)雜性、決策目標(biāo)的動(dòng)態(tài)權(quán)變性、決策結(jié)果的難預(yù)測(cè)性、決策單元的核心目標(biāo)直接受決策過(guò)程的影響性、決策對(duì)象發(fā)生發(fā)展的多變性等特殊特點(diǎn),這要求決策者當(dāng)機(jī)立斷、科學(xué)判斷和多謀善斷,也就決定了,應(yīng)急決策在應(yīng)急管理中的核心地位。應(yīng)急決策包括決策主體、決策對(duì)象、決策目標(biāo)、決策環(huán)境、決策過(guò)程和決策方案。森林滅火救災(zāi)作為人與森林火災(zāi)這種自然災(zāi)害抗?fàn)帲仨毎炎鹬乜茖W(xué)、遵循規(guī)律和滅火救災(zāi)人員安全放在首位。
6. 結(jié)論與建議
森林火災(zāi),是危害森林的大敵,一場(chǎng)火災(zāi)在旦夕之間就能把大片蒼翠茂密的森林化為灰燼,給國(guó)家和集體造成嚴(yán)重?fù)p失,同時(shí)林地失去了森林的覆蓋,容易造成水土流失,容易發(fā)生水旱風(fēng)沙災(zāi)害,影響農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。本文總結(jié)了火災(zāi)等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)全面的分析研究提出了適合我國(guó)國(guó)情的森林火災(zāi)預(yù)警方法和模型。最后研究了我國(guó)如何做到處置重、特大森林火災(zāi)時(shí)反應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)備充分、決策科學(xué)、措施有力,把森林火災(zāi)造成的損失降到最低程度。為了使森林防火工作確實(shí)做到“預(yù)防為主,防治結(jié)合”,把森林火災(zāi)發(fā)生率降到最低限度,筆者提出以下五點(diǎn)建議:
(一) 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。
(二) 以火源管理為中心,控制野外火源。
(三) 加大森林防火經(jīng)費(fèi)投入。
(四) 加強(qiáng)森林防火隊(duì)伍培訓(xùn)。
(五) 加大森林防火執(zhí)法力度。
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