森林火災(zāi)撲救中的“天-地-人-火”系統(tǒng)觀

張 志 ，鄭懷兵，杜 璇

（1.武警警種指揮學(xué)院森林滅火教研室，北京 昌平 102202；2.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210046）

森林火災(zāi)撲救行動(dòng)離不開(kāi)理論指導(dǎo)，實(shí)踐證明，照搬國(guó)外理論，并不能完全符合我國(guó)的民情、社情和林情；只靠經(jīng)驗(yàn)打火，也勢(shì)必遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于森林防火工作現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展需求。我們必須走中西結(jié)合的道路，研究探索并發(fā)展具有自身特點(diǎn)的森林防火滅火理論體系。

1 問(wèn)題的提出

從歷史文化角度看，中國(guó)人執(zhí)著于對(duì)“道”的探索，古代典籍往往注重舍事而言理，體現(xiàn)了中國(guó)實(shí)用理性。與西方相比，西方長(zhǎng)于形式邏輯，致力于考察自然界本身的屬性規(guī)律；中國(guó)則是以辯證法為主體的、經(jīng)驗(yàn)的、非形式邏輯型的思維形式，側(cè)重于對(duì)現(xiàn)實(shí)事物進(jìn)行整體的、動(dòng)態(tài)的理解，注重事物的普遍聯(lián)系、能動(dòng)轉(zhuǎn)化和循環(huán)發(fā)展。顯然，中國(guó)式的辯證思維更適于從主體的角度反映和駕馭經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和現(xiàn)實(shí)的矛盾運(yùn)動(dòng)，但在實(shí)踐中往往不易把握。

森林防火理論與實(shí)踐都需要面對(duì)以下問(wèn)題：

（1）如何幫助指揮員在撲救重特大森林火災(zāi)行動(dòng)中，建立一個(gè)綜合的、完整的戰(zhàn)場(chǎng)空間概念？

（2）如何把不同層面與林火相關(guān)的影響因子涵括起來(lái)，建立一個(gè)針對(duì)森林防火工作的理論模型？

（3）如何把現(xiàn)有的林火理論成果整合到一個(gè)理論框架當(dāng)中，解決零散不成體系的問(wèn)題，同時(shí)便于指導(dǎo)林火常態(tài)管理與非常態(tài)應(yīng)急滅火實(shí)戰(zhàn)，即解決實(shí)用性的問(wèn)題？

2 “天-地-人-火”系統(tǒng)觀

參考范維澄院士的公共安全科技“三角形”框架[1]，本文初步提出森林防火工作的“天-地-人-火”系統(tǒng)觀。

森林火災(zāi)撲救系統(tǒng)包含但不限于火場(chǎng)環(huán)境因子，它是指在防火工作中，管理者和指揮員可以設(shè)定并支配的具有動(dòng)態(tài)性和可選擇性火場(chǎng)綜合條件，并以此展開(kāi)兵力投送、安全保護(hù)、信息獲取、實(shí)施決戰(zhàn)、持續(xù)作戰(zhàn)、行動(dòng)轉(zhuǎn)化等一系列滅火行動(dòng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，指揮員需要有系統(tǒng)性的觀念，在特定的時(shí)間控制特定的林火撲救有效空間，這是確保人員安全并取得滅火勝利的前提。

林火本質(zhì)上是森林生態(tài)系統(tǒng)在景觀尺度上的一種客觀存在，在其超過(guò)臨界量或遇到一定的觸發(fā)條件，就可能導(dǎo)致人為力量的介入，引發(fā)林火撲救行動(dòng)。“天-地-人-火”系統(tǒng)是指：火場(chǎng)天氣、地形及地被、林火對(duì)象和滅火力量通過(guò)彼此之間物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)，形成一個(gè)多要素耦合作用、具有時(shí)空屬性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（圖1）?！疤?地-人-火”系統(tǒng)觀就是對(duì)該系統(tǒng)及其組成要素的理解與應(yīng)用。

圖1 “天-地-人-火”系統(tǒng)架構(gòu)

森林火災(zāi)撲救“天-地-人-火”系統(tǒng)涉及了林火突發(fā)事件從風(fēng)險(xiǎn)管理到應(yīng)急救援的全部要素，反應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)就是林火撲救空間及其態(tài)勢(shì)。整個(gè)林火撲救空間不僅僅局限于火場(chǎng)，科學(xué)的林火撲救需要在以下方面做出努力：天氣與地表環(huán)境因素的監(jiān)測(cè)監(jiān)控；林火對(duì)象的預(yù)測(cè)預(yù)警；滅火力量的指揮調(diào)度；人與裝備結(jié)合的效用發(fā)揮；有關(guān)單位的綜合協(xié)調(diào)。在林火突發(fā)事件的處置階段，主體是滅火力量，目標(biāo)有兩個(gè)方面：一是打擊對(duì)象，是蔓延發(fā)展的森林火災(zāi)；二是保護(hù)目標(biāo)，包括社區(qū)、重點(diǎn)設(shè)施、生命線工程以及滅火隊(duì)伍的自身安全。

3 系統(tǒng)組分分析

3.1 天、地、人組成的環(huán)境因素

在森林防火滅火中，在某一地方“天-地-人”環(huán)境因素實(shí)質(zhì)上是指與林火事件有聯(lián)系的要素，包括了孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)載體，同時(shí)還有林火撲救應(yīng)急行動(dòng)的保護(hù)對(duì)象。森林火災(zāi)作用于承災(zāi)載體表現(xiàn)為本體破壞和功能破壞兩種形式，有可能導(dǎo)致其所蘊(yùn)涵的其他風(fēng)險(xiǎn)要素的激活或意外釋放，產(chǎn)生鏈?zhǔn)叫?yīng)，引發(fā)次生衍生突發(fā)事件的出現(xiàn)。針對(duì)環(huán)境因素中的天氣、地形、地表植被、人口密度、火源分布等，事前可以開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定風(fēng)險(xiǎn)管理關(guān)鍵目標(biāo)，采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧皇轮欣闷渲杏欣麥p災(zāi)的因素，提高滅火行動(dòng)的效能和效率；事后實(shí)施合理的恢復(fù)重建。需要研究承災(zāi)載體對(duì)林火事件作用的承受能力與極限、損毀形式和程度，以及與社會(huì)、自然系統(tǒng)的耦合作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)及林火事件鏈的科學(xué)預(yù)警，并在林火應(yīng)急撲救行動(dòng)中采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ钄嗍录湹陌l(fā)生發(fā)展。

3.2 林火撲救的直接對(duì)象——“火”

對(duì)于林火對(duì)象，重點(diǎn)要了解其孕育、發(fā)生、發(fā)展和突變的演化規(guī)律，認(rèn)識(shí)林火類型、強(qiáng)度、時(shí)空格局和蔓延趨勢(shì)，阻斷林火多極突變?cè)斐傻臑?zāi)害升級(jí)，掌握開(kāi)展林火撲救行動(dòng)的正確方法和恰當(dāng)時(shí)機(jī)。火場(chǎng)的形狀主要決定于風(fēng)速、可燃物與地形，小范圍內(nèi)可燃物類型和地形條件是相對(duì)固定的，而順風(fēng)方向和逆風(fēng)方向的林火蔓延速度差別很大，此外，林火在一定范圍內(nèi)的燃燒蔓延與地形和可燃物關(guān)系也較大，所以在森林火災(zāi)撲救時(shí)空動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的林火對(duì)象必須結(jié)合環(huán)境因素，并考慮到滅火力量的介入，重點(diǎn)把握火場(chǎng)、火線、蔓延態(tài)勢(shì)、特殊火行為、火源與現(xiàn)場(chǎng)能見(jiàn)度等因子。

3.3 滅火力量——“人”

滅火力量是指對(duì)林火對(duì)象以及環(huán)境因素所構(gòu)成的體系，通過(guò)人力、組織、機(jī)構(gòu)、手段、資源等方面的協(xié)調(diào)，施加一系列的人為干預(yù)，最大限度地減輕災(zāi)害損失的綜合能力和運(yùn)作機(jī)制。需要對(duì)干預(yù)的方式、力度和時(shí)機(jī)進(jìn)行科學(xué)的研究，真正做到知己知彼、把握全局，實(shí)施有效出擊。林火撲救中的“重兵投入”，其概念不是搞人海戰(zhàn)術(shù)單純?cè)黾颖鴨T數(shù)量，而是面向有效作戰(zhàn)空間重點(diǎn)投入打擊力量，在森林火災(zāi)撲救時(shí)空動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的滅火力量包括組織體系、指揮調(diào)度、滅火梯隊(duì)、滅火措施、裝備機(jī)具、應(yīng)急通信、信息報(bào)告等要素。

4 結(jié)論

“天-地-人-火”系統(tǒng)觀有助于構(gòu)建森林火災(zāi)撲救時(shí)空動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理念，通過(guò)指揮員對(duì)天氣條件、地形與地被、滅火力量和林火對(duì)象及其具體要素組合的差異化進(jìn)行權(quán)衡判斷和綜合推演，最終在有效空間內(nèi)科學(xué)實(shí)施林火撲救行動(dòng)。從某種意義上說(shuō)，“天-地-人-火”系統(tǒng)觀為指揮員提供了一種“謀勢(shì)”的戰(zhàn)略思考模式，解決戰(zhàn)斗博弈中的合適定位問(wèn)題。

5 討論

“天-地-人-火”系統(tǒng)觀作為一個(gè)理論模型，突破了“一對(duì)一”或“一對(duì)多”的關(guān)系，提供了指揮員的有效作戰(zhàn)空間定位模式并拓展了考慮范圍，引導(dǎo)了林火撲救實(shí)踐中的觀念創(chuàng)新。林火撲救成功的重要基礎(chǔ)就是爭(zhēng)取對(duì)有效空間的控制權(quán)。森林火災(zāi)撲救對(duì)象范圍不是孤立的樹(shù)，而是在空間上呈離散分布的“塊”。在采取決定性行動(dòng)之前，指揮員首先必須確定何時(shí)、何地、在林火何種狀態(tài)時(shí)展開(kāi)滅火行動(dòng)；其次，必須確定滅火參戰(zhàn)隊(duì)伍的位置、條件和狀態(tài)；最后，必須確定能夠支持林火撲救行動(dòng)的適宜的火場(chǎng)條件，然后為達(dá)到這些條件，運(yùn)用信息化手段保障縱深協(xié)調(diào)，制訂方案并開(kāi)展系列行動(dòng)。

通過(guò) GIS、RS、GPS、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)等技術(shù)支撐，以森林火災(zāi)撲救信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，形成可快速獲取多尺度、不同時(shí)空分辨率林火事件信息的立體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體系，滿足應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的信息處理、指揮通信、視頻會(huì)議、會(huì)商決策等需要，指揮員的“天-地-人-火”系統(tǒng)觀可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與火場(chǎng)實(shí)體空間聯(lián)系起來(lái)，更好地實(shí)現(xiàn)貫穿現(xiàn)場(chǎng)與后方的持續(xù)協(xié)同應(yīng)急處置。

目前對(duì)于森林火災(zāi)撲救“天-地-人-火”系統(tǒng)還只是提出了一個(gè)初步的理論架構(gòu)，還需結(jié)合森林火災(zāi)撲救實(shí)戰(zhàn)深入展開(kāi)研究。

[1]范維澄,劉奕,翁文國(guó).公共安全科技的“三角形”框架與“4+1”方法學(xué)[J].科技導(dǎo)報(bào),2009（6）:3.