地理信息系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用

吳勇平

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，社會各方面廣泛地利用高科技來提高生產(chǎn)生活的質(zhì)量；森林防火是社會生態(tài)發(fā)展重要的環(huán)節(jié)。如何利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動森林防火的科學(xué)性、全面性成為當前社會發(fā)展的重點。因而本文基于現(xiàn)代信息技術(shù)中地理信息系統(tǒng)的技術(shù)特點，將其全面地應(yīng)用到林區(qū)的各個工作領(lǐng)域，從森林資源的管理、火災(zāi)的預(yù)測和預(yù)報，在火災(zāi)過程中的撲救工作和火災(zāi)之后的狀況分析這幾個方面，強調(diào)地理信息系統(tǒng)的先進、科學(xué)作用。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；森林防火；資源管理；火災(zāi)預(yù)測

中圖分類號：S762.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532059

地理信息系統(tǒng)作為一項高新科學(xué)技術(shù)，隨著信息社會的發(fā)展，其綜合利用了全球定位系統(tǒng)、遙感和狹義上的地理信息系統(tǒng)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等，充分地保護了現(xiàn)代森林的安全。傳統(tǒng)的森林保護中，我國主要采用較為落后的方式，如在預(yù)防火災(zāi)上利用人工巡邏，在撲救方面采用人海戰(zhàn)術(shù)，總體上不利于森林防火領(lǐng)域的高效性發(fā)展，不能有效地保護森林的安全性。因而使用現(xiàn)今的空間信息系統(tǒng)對于減免森林火災(zāi)的危害性具有重要意義。

1 森林防火中的地理信息系統(tǒng)的特征

1.1 地理信息系統(tǒng)的特征

地理信息系統(tǒng)主要集合了圖形圖像管理，測繪管理、人工智能管理，計算機技術(shù)管理等為一體的軟件系統(tǒng)，能夠有效地利用地圖輸入方式，采用計算機技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫管理，之后進行空間數(shù)據(jù)分析。隨著社會的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在各個行業(yè)當中都具有廣泛的使用空間，如在森林管理體系中地理信息系統(tǒng)能夠有效預(yù)測到森林的發(fā)展狀況，進行森林火災(zāi)的預(yù)防。

1.2 森林防火中的地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)特征

森林管理體系中的地理信息系統(tǒng)主要基于WindowsXP

操作系統(tǒng)，采用Arcgis系統(tǒng)，利用先進的數(shù)據(jù)建模方式，將森林中的林木信息和火情動態(tài)信息同地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)建全面的森林防火系統(tǒng)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的共享。地理信息系統(tǒng)在森林防火中的具體應(yīng)用主要是從以下幾個方面體現(xiàn)出來 ：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；火險預(yù)防系統(tǒng)；撲救指揮系統(tǒng)；災(zāi)后評估系統(tǒng)。能夠建立全面、科學(xué)的森林防火體系，對森林防火具有重要的意義。

2 地理信息系統(tǒng)在森林防火中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要進行數(shù)據(jù)的采集、分析、模型的構(gòu)建工作。通常情況下是對森林基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取、林業(yè)資源的掌握和森林原有的防火系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)的了解等。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中要求以1：10000的地形圖為基礎(chǔ)，并且在模型建立上以50m等高距為基礎(chǔ)構(gòu)建三維模型，利用地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的森林火災(zāi)檔案、生物防火林帶、瞭望臺的具體分布圖、森林防護林人員的分布情況、林業(yè)資源信息數(shù)據(jù)等。在森林防火體系中能夠提供強有力的數(shù)據(jù)支持，并且在發(fā)生意外火災(zāi)時，及時調(diào)動一切可利用的資源進行火災(zāi)撲救。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理具體要求對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)這雙重數(shù)據(jù)進行錄入、維護、更新、查詢等。如要求對林業(yè)可燃物物質(zhì)的參數(shù)的分析和錄入，對火行為模擬參數(shù)的計算和錄入等。

2.2 火險預(yù)防系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用

火險預(yù)防系統(tǒng)主要由火險區(qū)劃管理模塊和林火預(yù)報系統(tǒng)模塊。火險區(qū)劃管理模塊主要根據(jù)林業(yè)的自發(fā)火災(zāi)的可能性為劃分標準，基于森林經(jīng)濟學(xué)理論等理論知識為主，將森林可燃物作為火源條件等，將不同級別的火災(zāi)危害性來劃分火險區(qū)；林火預(yù)報系統(tǒng)是指根據(jù)天氣氣象條件等。當前使用較為頻繁的是FFWI，即林火火險天氣指標來確定森林火災(zāi)危險等級。并根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表格來確定火險的等級。如當可燃物的干燥性高于平時的10%，則該森林的林火火險等級上升一個等級。所以地理信息系統(tǒng)能夠及時掌握森林火災(zāi)的發(fā)生情況，從而制定相應(yīng)的森林工作內(nèi)容。

2.3 撲救指揮系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用

撲救指揮系統(tǒng)主要以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的圖形和三維模型為主，從而確定火點的發(fā)生位置，并且根據(jù)當時的天氣、風(fēng)向等確定火災(zāi)的發(fā)展方向，高效地組織可能使用到的指揮工具。地理信息系統(tǒng)能夠第一時間發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，即通過全球定位系統(tǒng)發(fā)生火警的信號主要是通過坐標的轉(zhuǎn)換技術(shù)如衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等對火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的火點進行經(jīng)緯度的提取，或是通過巡邏隊伍中GPS的定位儀器取得坐標具體位置；在火點確定之后，根據(jù)林業(yè)分布、可燃物分布、水源分布、地形地勢等制定撲救工作方案；通過地理信息系統(tǒng)調(diào)動一切資源進行方案的執(zhí)行；撲救指揮系統(tǒng)能夠模擬出森林火災(zāi)的蔓延趨勢圖，為森林防火體系提供科學(xué)、全面的預(yù)測信息。

地理信息系統(tǒng)能夠幫助森林防火體系在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，并制定最佳的防火方案。

2.4 災(zāi)后評估系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)中的災(zāi)后評估系統(tǒng)是森林防火體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要工作內(nèi)容是通過對森林火災(zāi)的規(guī)模大小、破壞程度等進行評估。這一系列的工作內(nèi)容主要是為森林防火工作提供系統(tǒng)的信息支持。如災(zāi)后評估系統(tǒng)能夠?qū)υ斐苫馂?zāi)的原因、背景等進行調(diào)查和管理，對現(xiàn)場不同林業(yè)的不同危害情況進行數(shù)據(jù)的采集。根據(jù)這類災(zāi)后的信息能夠為相關(guān)部門提供更好的森林規(guī)劃策略。地理信息系統(tǒng)在災(zāi)后管理中能夠利用定位系統(tǒng)，統(tǒng)計或得受到火災(zāi)危害的森林片區(qū)，并且通過信息化技術(shù)，對該地區(qū)進行火災(zāi)編碼。方便相關(guān)部門的查詢和在后期對該區(qū)域的重點防火。

3 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)包含眾多信息技術(shù)手段，能夠從圖形、圖像、定位、數(shù)據(jù)管理等眾多方面中實現(xiàn)對森林的管理。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，森林防火工作成為森林管理體系中的重要環(huán)節(jié)。因而利用地理信息系統(tǒng)的各項技術(shù)進行森林防火工作具有重大的現(xiàn)實意義。目前我國已經(jīng)初步使用地理信息系統(tǒng)中的相關(guān)技術(shù)，有效構(gòu)建了基礎(chǔ)地理信息、火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)、撲救指揮系統(tǒng)和災(zāi)后評估系統(tǒng)等共同發(fā)揮作用，減少森林火災(zāi)產(chǎn)生的機制、并減少森林火災(zāi)對國家林業(yè)資源、人身安全產(chǎn)生的較大危害。

參考文獻

[1]原會營.地理信息系統(tǒng)在森林資源管理中的應(yīng)用[J].遼寧林業(yè)科技，2013（03）：52-53，62.

[2]吳斌.曲靖市森林防火地理信息系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2013（02）：60-64.

[3]張首國，周志庭，孟曉華，曹然.IPSTAR衛(wèi)星通信系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用——以河北省木蘭圍場國有林場管理局為例[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（22）：121-122.