森林火災(zāi)災(zāi)后評(píng)估系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1、森林火災(zāi)災(zāi)后評(píng)估系統(tǒng)現(xiàn)狀分析扌商要：森林火災(zāi)對(duì)我國(guó)有限的森林資源來說是一個(gè)很人的威脅。我們?cè)诩訌?qiáng)森林 防火工作的同時(shí)，還應(yīng)該做好森林火災(zāi)發(fā)生后的損失評(píng)估工作。森林火災(zāi)損失評(píng)估 工作是森林防火工作的重要組成。近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用己經(jīng)深入到各種 領(lǐng)域，在森林防火輔助決策領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了一些重要的研究成果。隨著電子計(jì) 算機(jī)技術(shù)、無線電通訊技術(shù)、空間技術(shù)及地球科學(xué)的迅猛發(fā)展，它們己從各自獨(dú)立 發(fā)展進(jìn)入相互融合、共同發(fā)展的階段，是未來信息高速公路的重要組成部分。關(guān)鍵字：森林火災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)現(xiàn)狀1森林火災(zāi)災(zāi)后評(píng)估研究背景環(huán)境與發(fā)展是當(dāng)今社會(huì)的兩大主題，森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主休，具有經(jīng)濟(jì) 效益、生態(tài)效

2、益和社會(huì)效益，影響著全球的生態(tài)環(huán)境，在廣闊復(fù)朵的地貌條件下 和漫長(zhǎng)的生產(chǎn)周期內(nèi)，森林易遭受各種口然災(zāi)害的侵襲和人為災(zāi)害的破壞。在危 害森林的諸多因子中又以火災(zāi)危害最為嚴(yán)重?！靶切侵穑梢粤窃?。同樣可以 燒毀百年樹木，千年森林。火災(zāi)對(duì)森林的破壞性極人，破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡， 直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。森林火災(zāi)是指林地上 失控的火，它是自由蔓延、超出一定范圉、造成一定程度損失的林火，是-種失 去人為控制的森林燃燒。它可以燒毀林內(nèi)的幼苗、幼樹，影響森林更新。目前世界每年發(fā)生火災(zāi)約22萬次以上，燒毀森林面積640多萬hm2,約占 世界覆蓋率的0.23%以上。特別是80年

3、代以來，全球氣候變暖，火災(zāi)有上升的 趨勢(shì)，如1987年我國(guó)大興安嶺發(fā)生特大火災(zāi)，受害森林面積(87*104)hm2,該地 區(qū)的森林覆蓋率曲原來的76%下降到61. 5%,還造成213人死亡，226人燒傷。 僅滅火造成的直接經(jīng)濟(jì)達(dá)5億多元;1988年美國(guó)黃石公園的森林火災(zāi)面積達(dá)50 萬hm2,幾乎燒光了世界上這座最著名的公園。1994年澳大利亞新威爾士州燒毀 100多萬hm2珍貴的原始森林，1996年蒙古國(guó)和我國(guó)內(nèi)蒙古發(fā)生的森林火災(zāi)，在 我國(guó)境內(nèi)的過火面積達(dá)30萬hm2o 1999年全國(guó)發(fā)牛的森林火災(zāi)起數(shù)和受災(zāi)面積 比1998年分別增加53. 7%,、59. 3%。1950-1997年全國(guó)共發(fā)生

4、森林火災(zāi)67. 6 萬次，平均每年發(fā)生森林火災(zāi)1. 43萬次，平均受害森林而積82.2萬hm2,年均 森林受害率為0.63%,大約占世界每年森林火災(zāi)次數(shù)的14%,年均森林火災(zāi)受害 面積為世界的20%o森林火災(zāi)對(duì)我國(guó)有限的森林資源來說是一個(gè)很人的威脅。我們?cè)诩訌?qiáng)森林防 火工作的同時(shí)，還應(yīng)該做好森林火災(zāi)發(fā)生后的損失評(píng)估工作。森林火災(zāi)損失評(píng)估 工作是森林防火工作的重要組成。每次森林火災(zāi)之后，了解火災(zāi)損失的總面積、 總蓄積，了解不同過火程度的林地面積、蓄積，以及其它方面的損失，可以為清 理火燒跡地，制定新的恢復(fù)更新措施提供依據(jù);也可以為宏觀決策部門提供決策 服務(wù)。森林火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失往往會(huì)超過森林開

5、發(fā)的價(jià)值，必須采用科學(xué)的方 法對(duì)待林火，正確評(píng)估森林火災(zāi)造成的損失以及對(duì)林業(yè)發(fā)展的危害程度，才能捉 高人們的重視，冇效地控制火災(zāi)。我國(guó)是一個(gè)少林而大面積森林火災(zāi)頻率發(fā)生的國(guó)家，森林防火技術(shù)手段相 對(duì)落后口基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，嚴(yán)重制約了森林防火工作的進(jìn)展fill。森林防火技術(shù) 其實(shí)也是世界各國(guó)預(yù)防和控制火災(zāi)的一個(gè)重?；A(chǔ)和制約因素。近幾年計(jì)算機(jī)技 術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用己經(jīng)深入到各種領(lǐng)域，在森林防火輔助決策領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了 一些重要的研究成果。尤其當(dāng)今世界，全球性的生態(tài)和環(huán)境、資源等問題成為大 家最關(guān)注的問題，持續(xù)發(fā)展的思想成為了二十一世紀(jì)議程的核心，并且現(xiàn)今世界 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，空間

6、及遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、通訊 科學(xué)等高科技領(lǐng)域的迅速發(fā)展使我們的社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代。所冇這一切都為建 立現(xiàn)代森林防火科技體系提出新的要求。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和“3s”等技術(shù)的不斷發(fā)展及其應(yīng)用的日趨廣泛，森林 防火技術(shù)的研究手段和方法發(fā)生了深刻變化，10多年來，在森林防火決策支持 系統(tǒng)領(lǐng)域開展了諸如大區(qū)域范圍系統(tǒng)的建立、口適應(yīng)顯示分辨率的處理、圖形圖 像的有關(guān)處理技術(shù)、基于web的信息發(fā)布、3s(gis, rs, gps)與dss技術(shù)的 應(yīng)用等研究。其屮，利用gis技術(shù)進(jìn)行林區(qū)信息管理，防火點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃，提供林 火撲救輔助決策，較大程度提高了滅火效率，減少經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)比較準(zhǔn)確評(píng)估 由火災(zāi)造成的經(jīng)

7、濟(jì)損失。在國(guó)外己經(jīng)推出了一些比較成熟的森林防火決策支持系統(tǒng)，現(xiàn)代森林防火 信息管理概念的提出和3s技術(shù)的成熟為建立森林防火信息系統(tǒng)提供了理論和實(shí) 踐基礎(chǔ)。木研究參與了導(dǎo)師主持研發(fā)的廣州市重大科技項(xiàng)口 “廣州市森林防火信 息系統(tǒng)”，該項(xiàng)口編號(hào)20030197,項(xiàng)口資金200萬元，現(xiàn)己開發(fā)成功并交付使用。該系統(tǒng)根據(jù)廣州市實(shí)際情況，結(jié)合廣州市林業(yè)局森林防火信息系統(tǒng)項(xiàng)目，以 arcgis為開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用3s技術(shù)開發(fā)了一套集林火實(shí)時(shí)監(jiān)控、林火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、 自動(dòng)報(bào)警、指揮撲救輔助決策等于一體的應(yīng)用系統(tǒng)。本文就是防火系統(tǒng)后期開發(fā) 的一部分，森林火災(zāi)災(zāi)后損失評(píng)估是在災(zāi)害發(fā)生z后作出的，其特征是能正確反 映災(zāi)情的

8、嚴(yán)重程度，可作為救災(zāi)規(guī)劃、執(zhí)法量刑、合理布局生產(chǎn)要索等的科學(xué)依 據(jù)。本子系統(tǒng)是對(duì)防火系統(tǒng)的完善與擴(kuò)展，使其成為了一套完整的森林防火系統(tǒng)。2森林火災(zāi)災(zāi)后評(píng)估信息化概述近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用己經(jīng)深入到各種領(lǐng)域，在森林防火輔助決策 領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了一些重要的研究成果。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線電通訊技 術(shù)、空間技術(shù)及地球科學(xué)的迅猛發(fā)展，它們己從各自獨(dú)立發(fā)展進(jìn)入相互融合、共 同發(fā)展的階段，是未來信息高速公路的重要組成部分。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐，研 究地理或地學(xué)數(shù)字的數(shù)字化或圖形化采集，并進(jìn)行專題規(guī)劃、分析、地圖制作、 查詢檢索、數(shù)據(jù)采集、編輯處理等系統(tǒng)功能的信息系統(tǒng)，成為一個(gè)跨空間科學(xué), 得到了廣

9、泛應(yīng)用。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; 土耳其在森林道路選擇上首先利用gis的網(wǎng)絡(luò)分析，實(shí)現(xiàn)森林的最短路徑;浙江 省利用gis建立了土壤侵蝕模型。信息技術(shù)對(duì)森林起著重大的保護(hù)作用，但在森 林火災(zāi)領(lǐng)域里的應(yīng)用才剛剛起步，且多為單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用。用遙感方法研究森林火災(zāi)，始于50年代的航空紅外探測(cè)。加拿犬的em訂io chuvieco 1989年運(yùn)用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對(duì)其西北部地區(qū)的全部森林火災(zāi)進(jìn)行了系統(tǒng) 調(diào)查，并首次計(jì)算了火燒跡地的面積。yue hong chou (1992)應(yīng)用地理信息技術(shù)， 對(duì)美國(guó)南加州的林火進(jìn)行了研究分析。中國(guó)在1987年大興安嶺“5. 6”特大森林 火災(zāi)曾

10、成功進(jìn)行了衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，并對(duì)火燒跡地森林植被恢復(fù)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)近期黑 龍江省利用g1s建立火災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)損失的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析工作。 gps在林火撲救中的主要功能體現(xiàn)為定位和導(dǎo)航和測(cè)算火場(chǎng)面積，也可以在計(jì)劃 燒除中作為輔助工貝，及時(shí)定位報(bào)告。林業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)森林火災(zāi)損失評(píng)估的信息化研究工作做得比較全面，波 蘭政府在進(jìn)行損失評(píng)估和火后林地狀況監(jiān)測(cè)吋，使用了來自地球資源衛(wèi)星 eas-sar和人造衛(wèi)星定位跟蹤系統(tǒng)spot的多譜段全色光點(diǎn)圖的雷達(dá)數(shù)據(jù)。根據(jù) 齡級(jí)、物種組立地質(zhì)量、林冠郁閉、林分密度等因了，利用gis技術(shù)可以據(jù)衛(wèi) 星圖片、森林地圖和森林調(diào)查數(shù)據(jù)來確定毀壞林分的組成結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)行林

11、木和 經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估；歐洲林火信息系統(tǒng)(eff屮的森林火災(zāi)損失評(píng)估(effdas)可以 運(yùn)用衛(wèi)星圖片來識(shí)別火燒區(qū)域的邊界并分類，在gis環(huán)境下運(yùn)用土地覆蓋數(shù)據(jù)庫 對(duì)齊類別過火區(qū)域圖疊加分析。1991年，由寇文正等研制的林火管理信息系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)可以完成防火 知識(shí)訓(xùn)練、火險(xiǎn)預(yù)報(bào)、火行為預(yù)測(cè)、航空探險(xiǎn)路線規(guī)劃、調(diào)遣撲火隊(duì)伍、確定行 徑路線、計(jì)算撲火費(fèi)用、林火損失面積計(jì)算、林火損失蓄積計(jì)算和損失金額計(jì)算 等。ffiregis是由我國(guó)林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院承擔(dān)并聯(lián)合國(guó)家衛(wèi)星氣象中心共 同研建的“衛(wèi)星遙感森林火災(zāi)預(yù)警、火災(zāi)監(jiān)測(cè)和災(zāi)情評(píng)估系統(tǒng)”的一個(gè)子專題這 個(gè)子專題是要以地理信息系統(tǒng)和遙感影像為主要技術(shù)支

12、持，依據(jù)國(guó)家林業(yè)局現(xiàn)行 的森林火災(zāi)損失評(píng)估辦法建立的森林火災(zāi)損失評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)森林火災(zāi)所在地的林 相圖和災(zāi)后的tm影像進(jìn)行損失評(píng)估系統(tǒng)作業(yè)，方便了用戶的使用和決策。王霓 虹等自行研制了面向林火管理問題的地理信息系統(tǒng)(fmgts)，除了具冇與商品化 gts軟件相同的數(shù)據(jù)處理及空間分析功能，而且不存在不知道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問題, 因此所研制的gis外殼(系統(tǒng)工具)、林火管理數(shù)據(jù)庫及輔助決策模型實(shí)現(xiàn)了無 “縫隙”連結(jié)，形成了一體化的林火管理系統(tǒng)。在所研制的gis系統(tǒng)工具支持下， 建立了大興安嶺林火管理空間數(shù)據(jù)庫。2003年由中南林學(xué)院承建廣州市覆蓋全 市的森林防火信息系統(tǒng)，在全面分析廣州市森林防火應(yīng)用需求的

13、基礎(chǔ)上，以 arcgis為開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用3s技術(shù)開發(fā)了一套集林火實(shí)吋監(jiān)控、林火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、 自動(dòng)報(bào)警、指揮撲救輔助決策、林火蔓、數(shù)字圖像通訊系統(tǒng)、災(zāi)后損失評(píng)估、防 火相關(guān)信息管理等于一體的建立了森林防火圖像及屬性數(shù)據(jù)庫。模擬仿真系統(tǒng)應(yīng), 2006年呂瑞等進(jìn)行了森林火災(zāi)損失與火場(chǎng)清理評(píng)估系統(tǒng)的研建，建立了森林火 災(zāi)直接損失和間接損失，森林火災(zāi)生態(tài)效益損失與火場(chǎng)清理網(wǎng)絡(luò)版的評(píng)估系統(tǒng)。3國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)森林災(zāi)害的研究，一是齊種森林災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治技術(shù)，二是應(yīng) 用生態(tài)學(xué)原理從事森林有害生物的控制與管理。從災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究森林災(zāi)害 尚不多見，一些多林國(guó)家主要將森林火災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失劃分為宜接經(jīng)濟(jì)損失和間

14、接經(jīng) 濟(jì)損失兩方面。計(jì)算的依據(jù)主要是以經(jīng)濟(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，憑借室內(nèi)模擬試驗(yàn)， 野外小規(guī)模點(diǎn)燃以及火燒后標(biāo)準(zhǔn)樣地的調(diào)查，樹木更新情況等獲得一系從以下三 方面進(jìn)行研究:一是計(jì)算林木死亡率;二是研究林火對(duì)環(huán)境的影響;三是研究林火 對(duì)社會(huì)的影響。林業(yè)發(fā)達(dá)屬家如美國(guó)、澳大利亞等對(duì)森林火災(zāi)評(píng)估工作做的比 較全面，既對(duì)森林火災(zāi)直接損失評(píng)估乂對(duì)森林火災(zāi)的間接損失評(píng)估，重點(diǎn)是計(jì)算 森林林木的死廣率;研究林火對(duì)環(huán)境的彩響;研究林火對(duì)社會(huì)的影響，包括火災(zāi)對(duì) 社會(huì)造成的人員死亡、傷殘的損失及其對(duì)附近地區(qū)和社會(huì)活動(dòng)造成的潛在影響。國(guó)外對(duì)林木因火燒死亡造成的經(jīng)濟(jì)損失的評(píng)估工作研究較多，其中以澳大利 亞的評(píng)估方法較具有代

15、表性。l. t. loane和j. s. gould在灌木叢林的航空抑 制-維多利亞地區(qū)的成木效益研究（aerial suppression of bushfire-cost-be） merit study for vistoria）書中，將這兩部分的損失合稱木材損失,并提出 了相應(yīng)的計(jì)算公式。前蘇聯(lián)學(xué)者n.b.奧霽楊尼柯夫在其森林防火設(shè)施一書中稱，現(xiàn)在計(jì)算 林火損失方法統(tǒng)計(jì)的森林火災(zāi)只占實(shí)際損失的5%-10%。對(duì)丁火災(zāi)的評(píng)估要從經(jīng) 濟(jì)損失和生態(tài)影響各方而考慮，客觀評(píng)價(jià)森林火災(zāi)的后果，隨著人們對(duì)環(huán)境的h 益重視，森林火災(zāi)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的污染和火災(zāi)后森林的恢復(fù)以及森林火災(zāi)與生 物多樣性的關(guān)系等問

16、題格外引人注目，在這些方面的研究投入也呈上升趨勢(shì)4國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)的森林防火工作比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，是從50年代才開始逐漸發(fā) 展起來的，森林火災(zāi)損失評(píng)佔(zhàn)工作還沒有得到足夠的重視，還停留在過火面積、 火災(zāi)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)上，沒有形成一套科學(xué)規(guī)范、合理簡(jiǎn)便的森林火災(zāi)損失評(píng)佔(zhàn)方法 體系是造成這種局而的一個(gè)重要原因。目前國(guó)內(nèi)對(duì)森林火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失一般冇三種劃分方法:英一分為：（1）森 林資源損失；（2）直接經(jīng)濟(jì)損失；（3）間接經(jīng)濟(jì)損失；（4）森林環(huán)境資源損失。其二分 為：直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失兩大類。其三分為：（1）林木資源損失；（2）撲火 消耗（資源）損失；森林生態(tài)環(huán)境資源損失。國(guó)內(nèi)依據(jù)這三種劃分，對(duì)森林火災(zāi) 損失的評(píng)估提出許多計(jì)算方法，但多為對(duì)過火面積、火災(zāi)次數(shù)及撲火費(fèi)用的簡(jiǎn)單 統(tǒng)計(jì)，乂因分類方法存在的差異，劃分損失界線不清，不可能形成一套統(tǒng)一的、 合理的，簡(jiǎn)便適用的森林火災(zāi)損失評(píng)估方法。其中直接經(jīng)濟(jì)損失的含義不同是造 成計(jì)算岀現(xiàn)偏差的最重要的原因。我國(guó)森林生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估方法目前主要應(yīng)用國(guó)外的研究成果。目前森林 生態(tài)效益的經(jīng)濟(jì)計(jì)量均采用間接方法，對(duì)于森林生態(tài)效益如何評(píng)價(jià)，還沒有一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)體系。森林生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，而我們基本上是采用對(duì)每 一種森林生態(tài)功能價(jià)值獨(dú)立評(píng)估，然后累加起來的評(píng)估方法，這忽略了各種森林 生態(tài)功能z間的復(fù)雜和關(guān)性，森林火災(zāi)所造成的生態(tài)損失也