淺談森林火災(zāi)預(yù)警體系構(gòu)建

彭徐劍，張惠蓮，崔 曉，李胤德

（1.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.江蘇省森林防火預(yù)警中心，江蘇 南京 210036；3.上海市林業(yè)總站，上海 210072）

淺談森林火災(zāi)預(yù)警體系構(gòu)建

彭徐劍1，張惠蓮1，崔 曉2，李胤德3

（1.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.江蘇省森林防火預(yù)警中心，江蘇 南京 210036；3.上海市林業(yè)總站，上海 210072）

對(duì)森林火災(zāi)預(yù)警體系構(gòu)建主要涵蓋的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和分析，并對(duì)森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)應(yīng)急疏散預(yù)警系統(tǒng)等進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。

森林火災(zāi)；預(yù)測(cè)預(yù)警；監(jiān)測(cè)預(yù)警；撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

森林火災(zāi)預(yù)警在森林防火工作中至關(guān)重要的一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)“打早、打小、打了”目標(biāo)的關(guān)鍵，是森林防火工作實(shí)現(xiàn)“以人為本”的基礎(chǔ)。森林火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)是一個(gè)涉及多學(xué)科、技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，完整的森林火災(zāi)預(yù)警體系構(gòu)建，主要涵蓋5個(gè)功能系統(tǒng)，即森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)、森林火災(zāi)應(yīng)急疏散預(yù)警系統(tǒng)。

1 森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是根據(jù)火災(zāi)歷史、天氣條件（溫度、相對(duì)濕度、降水、風(fēng)速等）、植被物候狀況、可燃物含水量和火源等進(jìn)行森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警。森林火災(zāi)預(yù)報(bào)分為3種，即火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)、火災(zāi)發(fā)生預(yù)報(bào)和火行為預(yù)報(bào)。火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)主要根據(jù)氣象因子，預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)火災(zāi)天氣；火災(zāi)發(fā)生預(yù)報(bào)根據(jù)氣象因子、火源、易燃物的含水量等預(yù)報(bào)火災(zāi)能否發(fā)生；火行為預(yù)報(bào)根據(jù)氣象因子、火源、可燃物類型的干濕程度、立地條件和地形等，預(yù)報(bào)火災(zāi)發(fā)生后的林火蔓延速度、火強(qiáng)度和火焰高度等，為撲救林火提供人力、物力的依據(jù)。美國(guó)、加拿大等已進(jìn)行火行為預(yù)報(bào)，我國(guó)主要是火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)，但也在研制火災(zāi)發(fā)生預(yù)報(bào)和火行為預(yù)報(bào)。森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建主要包含3方面內(nèi)容，即構(gòu)建完善的森林火險(xiǎn)信息系統(tǒng)采集管理平臺(tái)（主要功能是采集林區(qū)氣象數(shù)據(jù)、可燃物數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、火源分布數(shù)據(jù)）；構(gòu)建本土化的森林火險(xiǎn)模型；根據(jù)采集平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)，利用模型計(jì)算出森林火險(xiǎn)等級(jí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行林火預(yù)測(cè)預(yù)警。

2 森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)自動(dòng)識(shí)別，火情自動(dòng)報(bào)警，24小時(shí)不間斷檢測(cè)，及時(shí)迅速發(fā)布火情信息；能全天候全方位圖像采集系統(tǒng)結(jié)合GIS，火點(diǎn)精確經(jīng)緯度定位。正常情況下攝像機(jī)在云臺(tái)帶動(dòng)下工作在自動(dòng)掃描方式下時(shí)，觀測(cè)人員在監(jiān)控中心可觀測(cè)到一定范圍內(nèi)的森林、道路、人員等實(shí)況圖像，系統(tǒng)可進(jìn)行全程錄像；若遇異常情況，工作人員可及時(shí)將攝像機(jī)從自動(dòng)狀態(tài)下轉(zhuǎn)為手動(dòng)狀態(tài)，并對(duì)有關(guān)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位、放大，以便更加仔細(xì)全面地進(jìn)行觀測(cè)。

森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要涵蓋以下功能：

1）森林火災(zāi)圖像采集、傳輸及存儲(chǔ)；

2）火情識(shí)別報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)捕捉到林火時(shí)，系統(tǒng)具有的火情識(shí)別功能，可及時(shí)告警并聯(lián)動(dòng)報(bào)警錄像，提醒值班人員察看顯示畫面，及早發(fā)現(xiàn)火情及火點(diǎn)位置；

3）GIS管理系統(tǒng)功能：以電子地圖為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)地圖基本操作功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的分析預(yù)報(bào),森林防火工作的動(dòng)態(tài)管理，為防火提供直觀的規(guī)劃和決策支持；

4）火災(zāi)定位功能：利用前端采集系統(tǒng)中的數(shù)字回顯云臺(tái)，在地理信息系統(tǒng)里將每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行地址編碼，同時(shí)將每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的坐標(biāo)直接落實(shí)在電子地圖上，地理信息系統(tǒng)接收到特定編碼的數(shù)字云臺(tái)回傳的位置數(shù)據(jù)，通過(guò)建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)定位功能。同時(shí)，系統(tǒng)具備實(shí)現(xiàn)人工定位功能；

5）輔助決策功能：GIS信息系統(tǒng)提供最近撲火隊(duì)前往火情點(diǎn)最短路徑以及通往現(xiàn)場(chǎng)的主要道路和通行能力,提供防火隔離帶的位置及趕赴火場(chǎng)的時(shí)間等重要信息。

3 森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)

森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)蔓延模擬、復(fù)雜氣象、地形、植被條件下的森林火災(zāi)撲救預(yù)警，可進(jìn)行火災(zāi)數(shù)據(jù)的快速采集、傳遞和集成，火情的標(biāo)繪、火環(huán)境信息查詢、火發(fā)展預(yù)警、撲火隊(duì)員作戰(zhàn)預(yù)警部署，火場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)預(yù)警發(fā)布等，具備對(duì)森林火災(zāi)發(fā)生、蔓延和撲救三階段危險(xiǎn)性的分級(jí)預(yù)警。提出以人為本、風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)決策、風(fēng)險(xiǎn)控制、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、應(yīng)急避險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移等對(duì)策與措施，科學(xué)有效地控制與處置森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)，從而確保森林消防人員人身安全。森林火災(zāi)撲救風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)主要包括森林火災(zāi)發(fā)生危險(xiǎn)性分級(jí)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)、森林火災(zāi)蔓延危險(xiǎn)性分級(jí)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)和森林火災(zāi)撲救危險(xiǎn)性分級(jí)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。

4 森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)

森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)或發(fā)生后空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)預(yù)警以及對(duì)外發(fā)布環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及預(yù)警信息，提高對(duì)居民環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)報(bào)和預(yù)警的能力和水平，使環(huán)境管理部門以及民眾更好地了解空氣污染變化趨勢(shì)，為林區(qū)環(huán)境管理決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的空氣質(zhì)量信息，預(yù)防嚴(yán)重污染事件的發(fā)生。通過(guò)對(duì)污染天氣監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和建設(shè)，建立空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的管理和共享，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)，重污染天氣預(yù)警，可視化協(xié)同會(huì)商和信息發(fā)布，并確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的業(yè)務(wù)化運(yùn)行，為明確未來(lái)大氣污染防治及空氣質(zhì)量保障工作的目標(biāo)、方向提供決策支持。同時(shí)，森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，可以為森林火災(zāi)引起的區(qū)域大氣聯(lián)防聯(lián)控提供強(qiáng)有力的支撐，對(duì)今后的森林火災(zāi)導(dǎo)致的大氣污染防治工作具有十分重要的意義。森林火災(zāi)空氣污染預(yù)警系統(tǒng)主要包含空氣質(zhì)量基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)信息管理、空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)與空氣質(zhì)量遙感監(jiān)測(cè)等功能?？山Y(jié)合多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）、大氣顆粒物濃度（PM10、PM2.5）、污染氣體柱濃度、林木焚燒等物質(zhì)的遙感監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)引起的大氣污染指標(biāo)的預(yù)警監(jiān)測(cè)。

5 森林火災(zāi)應(yīng)急疏散預(yù)警系統(tǒng)

森林火災(zāi)應(yīng)急疏散預(yù)警系統(tǒng)是森林火災(zāi)在無(wú)法控制時(shí)或即將危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全時(shí)的用于疏散群眾的應(yīng)急疏散系統(tǒng)，在重大或特別重大火災(zāi)發(fā)生時(shí)下，能更準(zhǔn)確、安全、迅速地指示逃生線路，爭(zhēng)取寶貴的逃生時(shí)間。根據(jù)消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，給逃生人員以視覺和聽覺等感官的刺激，指引安全逃生方向，加快逃生速度、提高逃生成功率。根據(jù)疏散方式的不同，將森林火災(zāi)應(yīng)急疏散預(yù)警系統(tǒng)主要分為定向疏散邏輯系統(tǒng)、分區(qū)預(yù)案式疏散邏輯系統(tǒng)、線性通道疏散邏輯系統(tǒng)、HOUNEN智能疏散邏輯系統(tǒng)、蟻群自適應(yīng)算法系統(tǒng)等。

（責(zé)任編輯：韓煥金）

S762.3

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2016-12-12

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（LGZD201605）