森林火災災后評估系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1、森林火災災后評估系統(tǒng)現(xiàn)狀分析扌商要：森林火災對我國有限的森林資源來說是一個很人的威脅。我們在加強森林 防火工作的同時，還應該做好森林火災發(fā)生后的損失評估工作。森林火災損失評估 工作是森林防火工作的重要組成。近幾年計算機技術的發(fā)展和應用己經深入到各種 領域，在森林防火輔助決策領域中的應用取得了一些重要的研究成果。隨著電子計 算機技術、無線電通訊技術、空間技術及地球科學的迅猛發(fā)展，它們己從各自獨立 發(fā)展進入相互融合、共同發(fā)展的階段，是未來信息高速公路的重要組成部分。關鍵字：森林火災評估系統(tǒng)現(xiàn)狀1森林火災災后評估研究背景環(huán)境與發(fā)展是當今社會的兩大主題，森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主休，具有經濟 效益、生態(tài)效

2、益和社會效益，影響著全球的生態(tài)環(huán)境，在廣闊復朵的地貌條件下 和漫長的生產周期內，森林易遭受各種口然災害的侵襲和人為災害的破壞。在危 害森林的諸多因子中又以火災危害最為嚴重?！靶切侵穑梢粤窃?。同樣可以 燒毀百年樹木，千年森林?；馂膶ι值钠茐男詷O人，破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡， 直接影響到工農業(yè)生產，嚴重威脅著人民生命財產的安全。森林火災是指林地上 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。它可以燒毀林內的幼苗、幼樹，影響森林更新。目前世界每年發(fā)生火災約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，火災有上升的 趨勢，如1987年我國大興安嶺發(fā)生特大火災，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濟達5億多元;1988年美國黃石公園的森林火災面積達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年蒙古國和我國內蒙古發(fā)生的森林火災，在 我國境內的過火面積達30萬hm2o 1999年全國發(fā)牛的森林火災起數(shù)和受災面積 比1998年分別增加53. 7%,、59. 3%。1950-1997年全國共發(fā)生

4、森林火災67. 6 萬次，平均每年發(fā)生森林火災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次數(shù)的14%,年均森林火災受害 面積為世界的20%o森林火災對我國有限的森林資源來說是一個很人的威脅。我們在加強森林防 火工作的同時，還應該做好森林火災發(fā)生后的損失評估工作。森林火災損失評估 工作是森林防火工作的重要組成。每次森林火災之后，了解火災損失的總面積、 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。森林火災造成的經濟損失往往會超過森林開

5、發(fā)的價值，必須采用科學的方 法對待林火，正確評估森林火災造成的損失以及對林業(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。我國是一個少林而大面積森林火災頻率發(fā)生的國家，森林防火技術手段相 對落后口基礎設施薄弱，嚴重制約了森林防火工作的進展fill。森林防火技術 其實也是世界各國預防和控制火災的一個重?；A和制約因素。近幾年計算機技 術的發(fā)展和應用己經深入到各種領域，在森林防火輔助決策領域中的應用取得了 一些重要的研究成果。尤其當今世界，全球性的生態(tài)和環(huán)境、資源等問題成為大 家最關注的問題，持續(xù)發(fā)展的思想成為了二十一世紀議程的核心，并且現(xiàn)今世界 科學技術的發(fā)展也進入了一個嶄新的階段，空間

6、及遙感技術、計算機應用、通訊 科學等高科技領域的迅速發(fā)展使我們的社會進入了信息時代。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)代計算機網絡和“3s”等技術的不斷發(fā)展及其應用的日趨廣泛，森林 防火技術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)領域開展了諸如大區(qū)域范圍系統(tǒng)的建立、口適應顯示分辨率的處理、圖形圖 像的有關處理技術、基于web的信息發(fā)布、3s(gis, rs, gps)與dss技術的 應用等研究。其屮，利用gis技術進行林區(qū)信息管理，防火點建設規(guī)劃，提供林 火撲救輔助決策，較大程度提高了滅火效率，減少經濟損失，同時比較準確評估 由火災造成的經

7、濟損失。在國外己經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技術的成熟為建立森林防火信息系統(tǒng)提供了理論和實 踐基礎。木研究參與了導師主持研發(fā)的廣州市重大科技項口 “廣州市森林防火信 息系統(tǒng)”，該項口編號20030197,項口資金200萬元，現(xiàn)己開發(fā)成功并交付使用。該系統(tǒng)根據(jù)廣州市實際情況，結合廣州市林業(yè)局森林防火信息系統(tǒng)項目，以 arcgis為開發(fā)平臺，應用3s技術開發(fā)了一套集林火實時監(jiān)控、林火預測預報、 自動報警、指揮撲救輔助決策等于一體的應用系統(tǒng)。本文就是防火系統(tǒng)后期開發(fā) 的一部分，森林火災災后損失評估是在災害發(fā)生z后作出的，其特征是能正確反 映災情的

8、嚴重程度，可作為救災規(guī)劃、執(zhí)法量刑、合理布局生產要索等的科學依 據(jù)。本子系統(tǒng)是對防火系統(tǒng)的完善與擴展，使其成為了一套完整的森林防火系統(tǒng)。2森林火災災后評估信息化概述近幾年計算機技術的發(fā)展和應用己經深入到各種領域，在森林防火輔助決策 領域中的應用取得了一些重要的研究成果。隨著電子計算機技術、無線電通訊技 術、空間技術及地球科學的迅猛發(fā)展，它們己從各自獨立發(fā)展進入相互融合、共 同發(fā)展的階段，是未來信息高速公路的重要組成部分。以計算機技術為支撐，研 究地理或地學數(shù)字的數(shù)字化或圖形化采集，并進行專題規(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)，成為一個跨空間科學, 得到了廣

9、泛應用。加拿大利用gis進行森林景觀生態(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的網絡分析，實現(xiàn)森林的最短路徑;浙江 省利用gis建立了土壤侵蝕模型。信息技術對森林起著重大的保護作用，但在森 林火災領域里的應用才剛剛起步，且多為單項技術應用。用遙感方法研究森林火災，始于50年代的航空紅外探測。加拿犬的em訂io chuvieco 1989年運用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對其西北部地區(qū)的全部森林火災進行了系統(tǒng) 調查，并首次計算了火燒跡地的面積。yue hong chou (1992)應用地理信息技術， 對美國南加州的林火進行了研究分析。中國在1987年大興安嶺“5. 6”特大森林 火災曾

10、成功進行了衛(wèi)星監(jiān)測，并對火燒跡地森林植被恢復進行了動態(tài)監(jiān)測近期黑 龍江省利用g1s建立火災評估系統(tǒng)，實現(xiàn)森林火災損失的計算、統(tǒng)計和分析工作。 gps在林火撲救中的主要功能體現(xiàn)為定位和導航和測算火場面積，也可以在計劃 燒除中作為輔助工貝，及時定位報告。林業(yè)發(fā)達的國家對森林火災損失評估的信息化研究工作做得比較全面，波 蘭政府在進行損失評估和火后林地狀況監(jiān)測吋，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的多譜段全色光點圖的雷達數(shù)據(jù)。根據(jù) 齡級、物種組立地質量、林冠郁閉、林分密度等因了，利用gis技術可以據(jù)衛(wèi) 星圖片、森林地圖和森林調查數(shù)據(jù)來確定毀壞林分的組成結構，從而進行林

11、木和 經濟損失評估；歐洲林火信息系統(tǒng)(eff屮的森林火災損失評估(effdas)可以 運用衛(wèi)星圖片來識別火燒區(qū)域的邊界并分類，在gis環(huán)境下運用土地覆蓋數(shù)據(jù)庫 對齊類別過火區(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 知識訓練、火險預報、火行為預測、航空探險路線規(guī)劃、調遣撲火隊伍、確定行 徑路線、計算撲火費用、林火損失面積計算、林火損失蓄積計算和損失金額計算 等。ffiregis是由我國林業(yè)局調查規(guī)劃設計院承擔并聯(lián)合國家衛(wèi)星氣象中心共 同研建的“衛(wèi)星遙感森林火災預警、火災監(jiān)測和災情評估系統(tǒng)”的一個子專題這 個子專題是要以地理信息系統(tǒng)和遙感影像為主要技術支

12、持，依據(jù)國家林業(yè)局現(xiàn)行 的森林火災損失評估辦法建立的森林火災損失評估系統(tǒng)，對森林火災所在地的林 相圖和災后的tm影像進行損失評估系統(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)結構的問題, 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現(xiàn)了無 “縫隙”連結，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用需求的

13、基礎上，以 arcgis為開發(fā)平臺，應用3s技術開發(fā)了一套集林火實吋監(jiān)控、林火預測預報、 自動報警、指揮撲救輔助決策、林火蔓、數(shù)字圖像通訊系統(tǒng)、災后損失評估、防 火相關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, 2006年呂瑞等進行了森林火災損失與火場清理評估系統(tǒng)的研建，建立了森林火 災直接損失和間接損失，森林火災生態(tài)效益損失與火場清理網絡版的評估系統(tǒng)。3國外研究現(xiàn)狀國外對森林災害的研究，一是齊種森林災害的預測預報和防治技術，二是應 用生態(tài)學原理從事森林有害生物的控制與管理。從災害經濟學角度研究森林災害 尚不多見，一些多林國家主要將森林火災經濟損失劃分為宜接經濟損失和間

14、接經 濟損失兩方面。計算的依據(jù)主要是以經濟學和生態(tài)學為基礎，憑借室內模擬試驗， 野外小規(guī)模點燃以及火燒后標準樣地的調查，樹木更新情況等獲得一系從以下三 方面進行研究:一是計算林木死亡率;二是研究林火對環(huán)境的影響;三是研究林火 對社會的影響。林業(yè)發(fā)達屬家如美國、澳大利亞等對森林火災評估工作做的比 較全面，既對森林火災直接損失評估乂對森林火災的間接損失評估，重點是計算 森林林木的死廣率;研究林火對環(huán)境的彩響;研究林火對社會的影響，包括火災對 社會造成的人員死亡、傷殘的損失及其對附近地區(qū)和社會活動造成的潛在影響。國外對林木因火燒死亡造成的經濟損失的評估工作研究較多，其中以澳大利 亞的評估方法較具有代

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 了相應的計算公式。前蘇聯(lián)學者n.b.奧霽楊尼柯夫在其森林防火設施一書中稱，現(xiàn)在計算 林火損失方法統(tǒng)計的森林火災只占實際損失的5%-10%。對丁火災的評估要從經 濟損失和生態(tài)影響各方而考慮，客觀評價森林火災的后果，隨著人們對環(huán)境的h 益重視，森林火災對周圍生態(tài)環(huán)境的污染和火災后森林的恢復以及森林火災與生 物多樣性的關系等問

16、題格外引人注目，在這些方面的研究投入也呈上升趨勢4國內研究現(xiàn)狀我國的森林防火工作比國外發(fā)達國家起步較晚，是從50年代才開始逐漸發(fā) 展起來的，森林火災損失評佔工作還沒有得到足夠的重視，還停留在過火面積、 火災次數(shù)的統(tǒng)計上，沒有形成一套科學規(guī)范、合理簡便的森林火災損失評佔方法 體系是造成這種局而的一個重要原因。目前國內對森林火災造成的經濟損失一般冇三種劃分方法:英一分為：（1）森 林資源損失；（2）直接經濟損失；（3）間接經濟損失；（4）森林環(huán)境資源損失。其二分 為：直接經濟損失和間接經濟損失兩大類。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。國內依據(jù)這三種劃分，對森林火災 損失的評估提出許多計算方法，但多為對過火面積、火災次數(shù)及撲火費用的簡單 統(tǒng)計，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，簡便適用的森林火災損失評估方法。其中直接經濟損失的含義不同是造 成計算岀現(xiàn)偏差的最重要的原因。我國森林生態(tài)經濟效益的評估方法目前主要應用國外的研究成果。目前森林 生態(tài)效益的經濟計量均采用間接方法，對于森林生態(tài)效益如何評價，還沒有一個 標準體系。森林生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的、動態(tài)的系統(tǒng)，而我們基本上是采用對每 一種森林生態(tài)功能價值獨立評估，然后累加起來的評估方法，這忽略了各種森林 生態(tài)功能z間的復雜和關性，森林火災所造成的生態(tài)損失也