遙感技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

許勁松

摘 要：在生態(tài)文明建設(shè)的今天，“生態(tài)城市”、“生態(tài)家園”等生態(tài)觀念愈發(fā)深入人心。森林作為生態(tài)建設(shè)的生力軍，是增強(qiáng)我國生態(tài)保護(hù)能力的關(guān)鍵，但是其自身特性決定了其容易遭受火災(zāi)危害，加強(qiáng)其防火管控具有重要意義。本文從遙感技術(shù)在森林防火中的基本應(yīng)用流程入手，對其具體實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，希望確保我國森林防火工作的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：森林防火；遙感技術(shù)；生態(tài)保護(hù)

作為我國重要的一類資源，森林資源在人類生產(chǎn)和生活中占據(jù)著重要地位，尤其是新時期人類生態(tài)環(huán)境日益惡化，環(huán)境污染問題使人類健康飽受侵害，這進(jìn)一步凸顯了森林資源的重要價值。但是森林資源天生具有防火能力差、易燃等特性，很容易因火災(zāi)造成大量森林資源損失。因此，如何才能有效地防范森林火災(zāi)事故值得深入探究。

一、遙感技術(shù)在森林防火中的基本應(yīng)用流程

考慮到森林火災(zāi)疫情的發(fā)展具有時間和空間雙方特性，所以在森林防火工作中應(yīng)用GIS技術(shù)等遙感技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)具有重要的價值。根據(jù)實(shí)際的工作實(shí)踐和需求，遙感技術(shù)在森林防火中的基本應(yīng)用流程和關(guān)鍵步驟主要包括如下幾個方面：

1.調(diào)查那些具有代表意義的森林防火典型區(qū)域，采用文獻(xiàn)檢索法、實(shí)地考察法、二手資料收集法等研究方法，綜合調(diào)查分析和研究不同選區(qū)內(nèi)的氣象情況、人為活動情況、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、林火歷史干擾情況以及其他基礎(chǔ)研究條件，然后在此基礎(chǔ)上確定研究的區(qū)域。

2.采用數(shù)字化地形圖來對所研究森林區(qū)域內(nèi)的DEM（高精度的數(shù)字高程）進(jìn)行獲取，具體包括所在區(qū)域的坡度、坡向、高程等有關(guān)空間位置數(shù)據(jù)，購置所研究森林區(qū)域內(nèi)的QUICK BIRD、SPOT、TM等在不同分辨率和時相條件下的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，之后需要在統(tǒng)一坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行圖像融合處理，然后可以分類處理所研究區(qū)域內(nèi)的森林可燃物，明確相關(guān)的物理含義；采用專業(yè)軟件ERDAS和ARCGIS等來開展數(shù)據(jù)集成運(yùn)算，構(gòu)建涵蓋森林可燃物分布情況和林火信息等在內(nèi)的屬性空間和地理圖形數(shù)據(jù)庫。

3.確定景觀生態(tài)模型運(yùn)行過程中所需要涉及的相關(guān)參數(shù)，包括生態(tài)區(qū)圖或土地類型、物種生活史特征參數(shù)、林火干擾時空信息、每一像元上的年齡信息和物種。其中的生態(tài)區(qū)圖主要是指同一生態(tài)區(qū)或同一種類型具有相同的干擾特征與歷史變化特征，同一個物種的建群系數(shù)保持一致。

4.進(jìn)行階段性報告和專題圖件提取操作，充分借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來生成直觀、可視的場景，輔助相關(guān)森林防火管理者確定科學(xué)決策。

5.綜合應(yīng)用模擬、疊加和應(yīng)用等分析手段對森林可燃物等林火疫情的動態(tài)變化信息進(jìn)行實(shí)時更新。

6.對所構(gòu)建的模型模擬結(jié)果進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證和分析，然后結(jié)合分析所得數(shù)據(jù)等結(jié)果來提出研究區(qū)及相似區(qū)域相關(guān)防滅火措施的空間配置關(guān)鍵技術(shù)。

二、遙感技術(shù)在森林防火中的實(shí)踐應(yīng)用

1.在森林火災(zāi)疫情預(yù)測中的應(yīng)用。大量實(shí)踐研究表明，通過在森林火災(zāi)疫情預(yù)測中引入與應(yīng)用遙感技術(shù)，可以顯著提升火災(zāi)疫情預(yù)測準(zhǔn)確性。實(shí)際上，在森林管護(hù)工作中，森林資源數(shù)據(jù)是非常重要的依據(jù)，其關(guān)乎能否準(zhǔn)確預(yù)測森林火災(zāi)疫情。但是長期以來，我國許多地區(qū)森林管護(hù)人員主要采用人工調(diào)查方式來獲取有關(guān)森林資源數(shù)據(jù)，不僅調(diào)查效率低，還需要投入比較多的人力和設(shè)備，實(shí)際的調(diào)查費(fèi)用成本比較高，火災(zāi)疫情監(jiān)測準(zhǔn)確度也相對較低，所以大多數(shù)每隔幾年才進(jìn)行一次森林?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)查。而森林火災(zāi)疫情預(yù)測實(shí)際上就是綜合某時期內(nèi)的地形、火源、可燃物類型與干濕度、氣象要素等來分析預(yù)測森林中可燃物出現(xiàn)燃燒的危險性與概率，有助于更好地指導(dǎo)森林管護(hù)人員做好滅火準(zhǔn)備，盡量將火災(zāi)疫情消除于萌芽狀態(tài)，即便發(fā)生火災(zāi)也可以及時加以處理，將火災(zāi)造成的損失降低到最低程度。如果可以在森林火災(zāi)疫情預(yù)測中引入與應(yīng)用遙感技術(shù)，那么可以基于景觀尺度來綜合分析所監(jiān)測森林范圍內(nèi)可燃物燃燒特性，之后通過采用GIS技術(shù)來將相應(yīng)森林范圍內(nèi)燃燒等級圖繪制出來，或者可以將距離居民區(qū)遠(yuǎn)近、植被類型、坡度與坡向、海拔等作為森林火災(zāi)疫情影響因素，之后借助因子加權(quán)疊置法來定量評價所預(yù)測森林區(qū)域內(nèi)的森林火災(zāi)疫情發(fā)生情況。

2.在火災(zāi)撲救工作中的應(yīng)用。除了在森林火災(zāi)疫情預(yù)測中具有重要應(yīng)用價值之外，遙感技術(shù)在森林火災(zāi)事故發(fā)生后的撲救工作中也具有重要應(yīng)用價值，可以顯著提升森林火災(zāi)災(zāi)情撲救工作的效率。在森林出現(xiàn)火災(zāi)災(zāi)情之后，為了快速撲滅火災(zāi)，可以借助林火監(jiān)測的視頻監(jiān)控來對森林火災(zāi)災(zāi)情的蔓延特征和規(guī)律情況進(jìn)行綜合分析與判斷，然后向相關(guān)滅火人員下達(dá)正確的滅火指令，確保森林火災(zāi)災(zāi)情得到及時消除；也可以通過收集和整理相關(guān)的數(shù)據(jù)來建立森林火場數(shù)據(jù)庫，之后可以為森林火災(zāi)蔓延數(shù)字化模型的構(gòu)建提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。在調(diào)查森林火災(zāi)的階段，可以采用衛(wèi)星圖片來評估森林火災(zāi)災(zāi)后情況，這樣可以有利于森林公安機(jī)關(guān)更好地進(jìn)行火災(zāi)偵查，包括判斷起火點(diǎn)與過火面積等等；也可以通過TM圖像和AVHRR圖像來對森林火災(zāi)的火頭位置、發(fā)展趨勢、救火措施效果等相關(guān)情況進(jìn)行準(zhǔn)確確定。另外，通過遙感技術(shù)，可以借助所得到的森林火災(zāi)遙感圖像來明確火災(zāi)的火頭位置、火災(zāi)范圍等信息，可以使滅火人員采取科學(xué)、合理的滅火措施來進(jìn)行滅火，有助于將森林火災(zāi)損失降低到最低程度。歸納起來，通過在森林監(jiān)測中應(yīng)用遙感技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)預(yù)防火災(zāi)疫情，也可以有效消滅森林火災(zāi)，具有重要的應(yīng)用價值。

3.在森林火災(zāi)勘查及災(zāi)后評價工作中的應(yīng)用。在森林發(fā)生火災(zāi)災(zāi)情之后，森林方面的有關(guān)部門和單位需要在第一時間組織有關(guān)人員，對森林火災(zāi)事故的發(fā)生時間、位置、起火原因、肇事者、受害面積、人員傷亡情況、火災(zāi)撲救情況、投入的火災(zāi)撲救人力情況，對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響以及其他經(jīng)濟(jì)損失等進(jìn)行全面調(diào)查和分析，確保可以充分利用這些森林火災(zāi)數(shù)據(jù)來探索森林火災(zāi)發(fā)生規(guī)律及撲救經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)的森林防火工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。與此同時，在每次森林火災(zāi)事故發(fā)生之后，森林公安還要對那些因?yàn)槿藶橐蛩卣T發(fā)火災(zāi)災(zāi)情的肇事者進(jìn)行嚴(yán)懲，同時還要根據(jù)森林火災(zāi)災(zāi)情造成的受害嚴(yán)重情況來制定科學(xué)、合理的森林恢復(fù)方案，并要積極做好經(jīng)營利用發(fā)生森林火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的火燒跡地，盡量加快對森林原貌的恢復(fù)。另外，即便森林資源面臨同樣的可燃物和火源條件，那么可能出現(xiàn)的林火行為也會因環(huán)境條件的差異而有所不同，比如當(dāng)時場所的風(fēng)速、溫度、濕度和地形等，所以在實(shí)際的工作中除了需要對起火物或起火源進(jìn)行分析，同樣需要結(jié)合當(dāng)時環(huán)境條件來進(jìn)行綜合分析，確保森林火災(zāi)評價的科學(xué)性和合理性。

三、結(jié)語

總之，在森林防火中合理引入與應(yīng)用遙感技術(shù)，可以顯著提升林火預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確度、森林火災(zāi)災(zāi)情撲滅效率以及森林火災(zāi)災(zāi)情后評價的合理性，尤其是有助于為后續(xù)森林防護(hù)提供依據(jù)。但是需要注意的是，必須要結(jié)合森林防火的實(shí)際情況，結(jié)合遙感技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)和注意事項(xiàng)來制定科學(xué)的應(yīng)用方案，從而充分發(fā)揮遙感技術(shù)在提升我國森林防火效率方面的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

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