淺談森林重大自然災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)的建立

黨永峰，蒲瑩

(國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，北京100714)

我國是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一。近年來，極端天氣不斷發(fā)生，洪澇、干旱等災(zāi)害增多，嚴(yán)重威脅著林業(yè)發(fā)展及森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。建立森林重大自然災(zāi)害和生態(tài)狀況應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)，就是依托現(xiàn)有的森林資源管理平臺，構(gòu)建森林資源應(yīng)急監(jiān)測信息提報網(wǎng)絡(luò)。利用各種林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及氣象、地質(zhì)等部門的監(jiān)測信息，采用模型預(yù)測、專家分析和實地踏查等方法，通過信息整合、系統(tǒng)分析和綜合評估，進(jìn)行森林重大災(zāi)害和生態(tài)狀況的預(yù)警預(yù)報、應(yīng)急處置和影響評估，構(gòu)建應(yīng)急監(jiān)測管理平臺。包括應(yīng)急監(jiān)測信息提報網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)、應(yīng)急處置系統(tǒng)和災(zāi)后跟蹤評估系統(tǒng)等4個運行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1 信息提報網(wǎng)絡(luò)

信息提報網(wǎng)絡(luò)是依托現(xiàn)有的森林資源調(diào)查監(jiān)測管理系統(tǒng)，建立從國家到省、縣及鄉(xiāng)(林場)級的，統(tǒng)一指揮、分級負(fù)責(zé)，資源整合、信息共享，責(zé)任到人、反饋及時的森林資源應(yīng)急監(jiān)測信息提報與反饋機制。

1.1 信息提報網(wǎng)絡(luò)的建立

設(shè)立國家森林資源應(yīng)急監(jiān)測中心，輻射到省、縣級林業(yè)調(diào)查監(jiān)測單位，以及鄉(xiāng)(鎮(zhèn))林業(yè)管理站和林場，并在四個局直屬院設(shè)立國家森林資源應(yīng)急監(jiān)測分中心。依托各級監(jiān)測站(點)現(xiàn)有的技術(shù)力量，構(gòu)建覆蓋全國的森林災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，建立重大森林自然災(zāi)害和生態(tài)狀況日常預(yù)警預(yù)報機制。

1.2 信息提報網(wǎng)絡(luò)流程

應(yīng)急監(jiān)測信息提報網(wǎng)絡(luò)是通過互聯(lián)網(wǎng)、林業(yè)專網(wǎng)以及其他通信手段實現(xiàn)森林資源有關(guān)信息的傳遞，按照方便快速、信息共享、反饋迅速的原則，及時接受應(yīng)急監(jiān)測站(點)報告的有關(guān)監(jiān)測信息，并經(jīng)過系統(tǒng)綜合分析后，在第一時間發(fā)出指令或反饋響應(yīng)信息。森林資源應(yīng)急監(jiān)測信息提報網(wǎng)絡(luò)工作流程如圖1。

圖1 信息提報網(wǎng)絡(luò)工作流程

2 預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)

預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)是針對傳輸系統(tǒng)傳遞的信息，結(jié)合監(jiān)測基礎(chǔ)信息庫、專家知識庫和方法模型庫，采用比較法、特征值統(tǒng)計法和數(shù)學(xué)模型法等，分析有關(guān)應(yīng)急監(jiān)測指標(biāo)的特征值和異常值，并預(yù)報森林資源災(zāi)情的位置及可能的成災(zāi)范圍和成災(zāi)時間的應(yīng)急響應(yīng)平臺。

2.1 預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)的建立

通過收集一類清查成果、二類調(diào)查數(shù)據(jù)和專業(yè)調(diào)查資料，以及工程建設(shè)、營造林、森林采伐、森林災(zāi)害、林業(yè)核(調(diào))查等調(diào)查監(jiān)測結(jié)果和遙感監(jiān)測成果，并通過有效整合，建立全面翔實的應(yīng)急監(jiān)測基礎(chǔ)信息庫。

以綜合評估、遙感監(jiān)測、統(tǒng)計分析、典型剖析和專家評定等為技術(shù)支撐，建立集林業(yè)、生態(tài)、氣象、經(jīng)濟(jì)和管理等領(lǐng)域知識于一體，涉及系統(tǒng)論、運籌學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等學(xué)科的專家知識庫方法和模型庫，并形成具有綜合分析、預(yù)測功能的預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)。

2.2 預(yù)警預(yù)報流程

預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)對獲取的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行評價，當(dāng)監(jiān)測指標(biāo)處于安全狀態(tài)時，繼續(xù)進(jìn)行日常監(jiān)測，不介入預(yù)控監(jiān)測狀態(tài)；當(dāng)監(jiān)測指標(biāo)處于準(zhǔn)安全或準(zhǔn)危機狀態(tài)時，國家監(jiān)測中心(或省級中心)根據(jù)具體情況或有關(guān)指示系統(tǒng)進(jìn)入特別監(jiān)測狀態(tài)，同時將對策方案(應(yīng)急預(yù)案)輸入預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)供將來參考。當(dāng)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)入異常狀態(tài)時，進(jìn)入應(yīng)急處置系統(tǒng)。預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)的預(yù)警預(yù)報流程如圖2。

圖2 預(yù)警預(yù)報流程

3 應(yīng)急處置系統(tǒng)

應(yīng)急處置系統(tǒng)是依托應(yīng)急監(jiān)測信息提報網(wǎng)絡(luò)，及時跟蹤事態(tài)發(fā)展，采集點上、面上信息，綜合利用基礎(chǔ)信息庫、專家知識庫、模型分析庫和決策評估庫，經(jīng)信息整合，做出系統(tǒng)評估，提出應(yīng)對措施的應(yīng)急處置平臺。

3.1 應(yīng)急處置系統(tǒng)的建立

建立國家應(yīng)急監(jiān)測指揮平臺。重點建設(shè)包括國家森林資源應(yīng)急監(jiān)測基礎(chǔ)信息庫、專家知識庫、模型分析庫和決策評估庫管理系統(tǒng)，以及地理信息管理系統(tǒng)的應(yīng)急指揮平臺，保證應(yīng)急監(jiān)測工作指揮有力、處置及時。

制訂應(yīng)急預(yù)案。建立健全不同森林類型、不同立地條件、不同經(jīng)營方式，以及不同災(zāi)害類型下的重大自然災(zāi)害森林資源和生態(tài)狀況應(yīng)急預(yù)案，預(yù)測可能造成森林資源損失的途徑，有針對性的采取相應(yīng)的處置措施，將損失降低到最低程度。

建立應(yīng)急處置與信息反饋機制。通過國家森林資源應(yīng)急監(jiān)測分中心和各級監(jiān)測站(點)快速反應(yīng)，借助現(xiàn)代調(diào)查儀器裝備及時跟蹤與反饋，形成安全穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)高效的森林資源應(yīng)急監(jiān)測應(yīng)急處置系統(tǒng)。

3.2 應(yīng)急處置系統(tǒng)的工作流程

應(yīng)急處置系統(tǒng)對從各種渠道收集的重大自然災(zāi)害森林資源和生態(tài)狀況實時信息，進(jìn)行匯總分析，確定應(yīng)急處置方案，并對各相關(guān)部門的工作進(jìn)行部署、協(xié)調(diào)、調(diào)度和監(jiān)督，保障應(yīng)急處置工作的有效開展。森林資源應(yīng)急監(jiān)測的應(yīng)急處置流程如圖3。

圖3 應(yīng)急處置流程

4 災(zāi)后跟蹤評估系統(tǒng)

災(zāi)后跟蹤評估系統(tǒng)是通過對災(zāi)后森林資源和生態(tài)狀況的定點連續(xù)觀測，及時跟蹤森林植被與森林生態(tài)功能的恢復(fù)過程，科學(xué)調(diào)整森林植被恢復(fù)措施，指導(dǎo)和監(jiān)督災(zāi)后恢復(fù)工作的監(jiān)測評估平臺。

4.1 災(zāi)后跟蹤評估系統(tǒng)的建立

建立森林植被狀況監(jiān)測評估系統(tǒng)。通過對災(zāi)區(qū)定點連續(xù)觀測等監(jiān)測手段，開展對受災(zāi)木清理、森林撫育、人工造林、病蟲害防治、苗木引進(jìn)與培育、經(jīng)濟(jì)林和竹林改造，野生動物棲息地建設(shè)等植被恢復(fù)措施效果的監(jiān)測與評估。

建立災(zāi)后森林生態(tài)功能恢復(fù)監(jiān)測評估系統(tǒng)。通過對災(zāi)區(qū)定點連續(xù)觀測等監(jiān)測技術(shù)手段，開展對森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源、保土保肥、固碳制氧、保護(hù)生物多樣性、森林游憩等生態(tài)功能的恢復(fù)過程及其物質(zhì)量與價值量的評估。并對災(zāi)后森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能、演變趨勢，以及對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行監(jiān)測評估。

建立災(zāi)后森林生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測評估系統(tǒng)。通過對災(zāi)區(qū)定點連續(xù)觀測等監(jiān)測技術(shù)手段，開展包括生產(chǎn)力、結(jié)構(gòu)特征、干擾、服務(wù)功能等指標(biāo)的森林生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測評估，實時開展有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)功能與健康的預(yù)警預(yù)報。

4.2 跟蹤評估的流程

通過對災(zāi)后森林植被恢復(fù)過程的連續(xù)定點觀測，掌握受災(zāi)木清理、人工造林等森林植被的恢復(fù)情況，監(jiān)測評估森林生態(tài)系統(tǒng)的功能和健康及其演變趨勢，預(yù)測森林次生、衍生災(zāi)害發(fā)生的可能性，并及時進(jìn)行信息反饋。災(zāi)后跟蹤評估系統(tǒng)流程如圖4。

圖4 跟蹤評估的流程

5 小結(jié)

無論是從林業(yè)防災(zāi)減災(zāi)、森林資源保護(hù)發(fā)展，乃至林業(yè)生態(tài)建設(shè)等方面看，都需要開展森林資源和生態(tài)狀況應(yīng)急監(jiān)測。實施重大自然災(zāi)害森林資源和生態(tài)狀況應(yīng)急監(jiān)測，及時掌握重大自然災(zāi)害對森林資源和生態(tài)狀況的影響，為指導(dǎo)國家處理重大自然災(zāi)害和生態(tài)安全突發(fā)事件提供依據(jù)，使森林資源和生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)，可持續(xù)發(fā)展。

[1]中國的減災(zāi)行動白皮書[R].國務(wù)院新聞辦公室，2009

[2]雨雪冰凍和地震災(zāi)害森林資源損失評估報告[R].國家林業(yè)局資源司，2008

[3]李紀(jì)人，蘇東升，杜龍江.重大自然災(zāi)害監(jiān)測評估業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)的建立[N].中國水利報，2003-05-27

[4]任振球.特大自然災(zāi)害預(yù)測研究的科學(xué)方法論[J].地球信息科學(xué)學(xué)報，2000(2)：1-5