用NOAA—AVHRR资料监测红花尔基森林火灾

使用自行研制的林火实时监测软件对ＮＯＡＡ—ＡＶＨＲＲ资料进行林火信息增强、过火区增强、坐标精校正等分析处理，实时监测林火及其分布，快速测算火场和过火面积，及时得出林火遥感监测分析报告。展望今后相关技术的发展。     

遥测自动气象站数据的分析研究及对传感技术的要求

对大兴安岭的林火气象遥测自动站网试运行期间所获得的数据进行了抽样研究，以期对遥测自动气象站系统及传感器的研制、改进和为日后器件的更新提供技术参考依据．     

基于变形粒子系统的林火可视化技术研究

林火是一种常见的、危害极大的森林灾害.通过可视化手段研究林火的发生、发展的过程具有重要意义.文章分析了近几年来国内外对火焰模拟与可视化的技术发展,根据林火自身的燃烧机理,提出了基于变形粒子系统的林火火焰的可视化表达方法.该方法用不规则的几何图形来代替图元或像元作为基本粒子,加快绘制速度,并通过求解粒子在不同空间分布上的温度获得粒子的颜色和亮度.仿真结果表明,利用该方法可以快速生成逼真的带有烟雾的林火,并能较好地满足林火的实时绘制需要.     

基于粒子系统的林火实时绘制研究及实现

为了满足林火图像实时绘制的需求,在总结近几年国内外对粒子系统的研究及对林火的认识的基础上,提出了一种适合大场景林火实时绘制的新型粒子系统模型。该模型对传统粒子的属性定义、基本粒子的运动及基本粒子的绘制等方面均做了补充和改进,并且采用硬件加速纹理技术提高了绘制的效果和效率,应用结果表明,该模型可以实时绘制出效果逼真的火焰图像,此模型所采用的技术也适用于其他不规则物体(如:烟、云等)的绘制。     

森林场景可视化和林火模拟仿真技术研究综述

森林是生态环境系统的重要组成部分。随着气候变暖,恶劣气候气象条件造成全球森林火灾频繁发生,给国民经济和消防救援带来巨大挑战,森林火灾已成为全球主要的自然灾害。因此,森林场景可视化建模、3维场景仿真、林火模拟仿真、火场复现、预测和灾害评估成为林业虚拟仿真研究热点。本文对树木形态结构建模技术、森林场景大规模重建和实时渲染、森林场景可视化、林火模型和林火模拟仿真等前沿技术和算法进行综述。对相关的林木、植被的形态结构表达和真实感可视化建模方法进行归纳分类,并对不同可视化方法的算法优劣、复杂度、实时渲染效率和适用场景进行讨论。基于规则的林木建模方法和基于林分特征的真实场景重建方法对大规模森林场景重建技术进行分类,基于物理模型、经验模型和半经验模型对森林火灾的林火模型、单木林火、多木林火模拟和蔓延进行总结,对影响林火蔓延的不同环境气象因子（如地形地貌、湿度、可燃物等）和森林分布对林火发生、扩散和蔓延的影响进行分析,对不同算法的优劣进行对比、分析和讨论,对森林场景可视化和林火模拟仿真技术未来的发展方向、存在问题和挑战进行展望。本文为基于森林真实场景的森林火灾模拟仿真和数字孪生沉浸式互动模拟系统的构建提供了理论方法基础,该平台可以实现森林场景快速构建、不同火源林火模拟、火场蔓延模拟仿真以及不同气象影响条件的火场预测,可对森林火场救援指挥、火场灾害评估和火场复原提供可视化决策支持。     

利用VC++开发基于ArcGIS的森林防火信息系统

基于地理信息系统的二次开发技术和VC语言,开发了广州市森林防火信息系统.介绍了ArcGIS的主要技术特点及在该平台下开发森林防火信息系统的方法与如何利用AP1函数和MFC类库实现该系统的过程,对系统的设计思想、功能模块及系统的关键技术进行了介绍,并给出了相关的源代码.实现了林火蔓延的计算机模拟和林火指挥扑救,使得对林火的监测更直观、高效,扑救林火更及时,大大减少森林火灾的损失.     

"3S"技术在森林防火管理的应用

林火对林业资源造成的影响和破坏是十分巨大的,利用“3S”技术对发生林火所涉及的各种有关信息进行科学的管理,可以提高对林火的前期预防、组织扑救、善后处理的指挥决策能力。     

林火巡护与扑救车载定位系统设计

针对林火发生的特点,结合我国林区现状,研究并设计了用于林火地面巡护与早期扑救的车载卫星定位系统和远程管理软件系统,结合卫星定位系统和移动互联网技术,实时精确地采集和回传灾害现场的关键信息,生成地图地形标记,为防火指挥部门提供详细准确的火灾现场数据。实验表明,该系统可以实时可靠地回传现场坐标、海拔、温度等信息,地图位置标注准确。     

不同遥感指数提取林火迹地研究

森林火灾是一种重要的森林扰动,是导致森林碳储量减少的重要途径之一,及时、准确地获取林火迹地对于研究全球碳循环及气候变化具有重要意义。以江西省武宁县为研究区,选用1991年和1992年两期Landsat TM遥感影像,采用区分指数(M),分析了Landsat TM 7个波段、植被指数、火烧迹地指数及其改进指数对林火迹地的提取能力,并评价其分类精度。结果表明:TM4 、TM7和TM6波段区分度较高,能较好地反映林火迹地的特征;18个不同的遥感指数中,NBR、NSTV1、NSTV2和NSEV1区分度大于1.5,林火迹地提取精度达到85%以上,具有较高的林火迹地提取能力,EVI、BAI、MIRBI、SAVIT和NSEV2指数提取能力相对较弱;而以引入TM6波段的改进指数NSTV2提取能力最高,适当的方式引入热红外波段可改进遥感指数对林火迹地的提取能力。     

多源时序国产卫星影像的森林火灾动态监测

四川省木里县及周边林区是全国林火最为高发和易发区之一,近两年连续发生了扑火人员重大伤亡的事件。利用时序国产卫星影像、无人机影像和现场勘查数据等,从监测火灾蔓延时空过程的角度,对该区林火热点进行了动态监测,并分析了重点火场火灾发展过程,结果表明：以国产GF-4卫星影像为主,辅助以2 m/8 m光学卫星星座影像,可较好地监测林火热点;研究提出林火热点判定阈值为白天亮温值T≥360 K或夜间亮温值T≥330 K;监测发现了该区3月30日至4月6日间共6处火场的25次林火事件,并重点反演了①号木里和②号西昌火灾发展的时空过程。通过将卫星监测热点与现场勘查热点、无人机影像解译热点对比,表明在火灾早期和中期卫星林火热点监测精度可达89%。建议利用时序国产多源卫星影像对该区林火进行持续监测,并结合权威部门现场勘查数据适时发布预警信息,避免造成重大生命财产损失。     

Forest fire analysis with remote sensing data

Forest fires cause major damage to the environment, human health and property, and endanger life. Fires can be monitored and analysed over large areas in a timely and cost-effective manner by using satellite sensor imagery in combination with spatial analysis as provided by Geographical Information Systems (GIS). In this study, the forest area damage caused by a large fire which occurred in the Marmaris, province of Mugla in July 1996 was analysed using satellite sensor images. Digital image processing methods, such as spectral profile analysis, vegetation indices and multispectral classification, were applied to the satellite sensor images acquired before and after the forest fire. Besides the conventional maximum likelihood classification algorithm, a multilayer feed-forward neural network architecture was also used for comparison and evaluation of its effectiveness. A GIS database was constructed from the raster (satellite sensor data), vector (the forest type and topographical maps) and ancillary data (meteorological data). The GIS is being used to develop an information and decision support system to monitor and predict forest fire activity, and to enhance fire management efficiency. This study highlights the deficiencies in the current approach to fire management and emphasizes the need for an improved method along the lines outlined.     

(OBIFS) isotropic image analysis for improving a predicting agent based systems

In this interdisciplinary study a novel hybrid forecasting system is presented, in which an isotropic buffer operator is applied for case-based creation within the structure of the organization-based multi-agent system. Commonly used as an image analysis technique by commercial Geographic Information Systems (GIS), the buffer operator in this particular system calculates the area of a forest fire for prediction and visualization tasks. The use of the buffer operator improves the quality of the data used by the system and in consequence the quality of the results obtained. The system has been successfully tested using real historical data on forest fires evolution, by generating accurate predictions.     

基于环境减灾小卫星数据的森林火灾迹地检测算法研究

森林火灾迹地是森林火灾的基本描述因子之一,是评估森林火灾严重程度的重要资料。本文基于环境减灾小卫星数据的特性,提出将GEMI指数作为火灾迹地检测指数;为了降低利用单幅影像进行火灾迹地检测时云污染现象对检测精度造成的影响,构建时序GEMI指数合成方法;并进一步提出适用于环境减灾小卫星数据的基于时序合成GEMI影像的火灾迹地检测算法;最后,将算法应用于2009年4月发生在中国黑龙江的森林火灾,检测结果表明该算法能准确地反映出森林火灾过火区域。     

Forest fire in the Central Himalaya: An extent,direction and spread using IRS LISS-I data

Central Himalaya, comprising eight hill districts of the Garhwal and Kumaun region of Uttar Pradesh, has witnessed one of the most devastating forest fires of recent decades during the months of May-June 1995. In order to provide a reliable estimate of the severity of damage caused due to forest fire and for monitoring of such event in future a methodology has been developed using IRS LISS-I data of the pre and peak fire period (26-27 May 1995). Four districts of Uttara Khand (Almora, Chamoli, Tehri and Pauri) which were severely affected by fire have been selected for this study. The results show that as on 27 May, 1995 a total of 2115 km2 which is 21.5 per cent of the total geographical area of these four districts had been subjected to various degrees of fire damage. The spread of the fire damage ranges from 600m to 2650 m altitude. Chir Pine areas indicated maximum loss followed by Mixed, Oak Mixed and Oak forests. Results of overlap area study show a north-west direction of fire spread with spread rate of nearly 3.82 km2/per hour in chir pine forest. This study stresses the need for high temporal resolution data and real time monitoring system, so as to provide precise information regarding direction and rate of fire spread in order to take prompt fire control measures, especially taking into consideration data available from IRS-1C/1D, IRS-P3/WIFS and planned 1 km resolution INSAT-2E with 3 bands (Red, NIR and MIR) with possibility of every 30 minutes data (6000 km by 6000km) and even one minute data capture (3000 km NS 6000 km NW). This would enhance the chances for 'ON LINE ADVICE' for large scale fire control.     

国家级森林火险等级预报方法研究

对国家级森林火险等级的定量化预报方法进行了探讨,即:利用MODIS数据反演获得可燃物状态指数;将通过网络获得的全国气象数据和建立的可燃物类型分布、森林火险区划等基础数据库,在ArcGIS平台上数量化后计算背景综合指数,由这两者计算获得火险指数,以火险指数为国家级森林火险等级预报的量化指标,并利用它进行全国森林火险等级的分级,从而实现了全国森林火险等级从定性描述到定量估测。同时,以近几年我国发生的重特大森林火灾为例,对该方法进行了验证。实验表明:该方法可较好地对国家级森林火险等级进行定量化预报。     

基于MODIS数据的亚马逊热带雨林火灾时空变化规律研究

频繁发生的森林大火对亚马逊热带雨林造成了大面积破坏,获取不同年份的火灾影响范围以及植被破坏情况,有助于了解该地区火灾时空演变规律以及火灾与植被的相互作用关系,进而探究火灾发展机理,为防灾减灾提供科学依据。为此,利用2015~2019年MODIS植被指数产品与地表温度产品,构建MODIS全球扰动指数模型（MGDI）,结合火点数据 （以下统称MOD14A1）、植被连续场数据（Vegetation Continuous Field,VCF）提取1 000 m分辨率下的燃烧范围和燃烧强度,并分析研究区域5年内的火灾分布时空规律。实验结果表明：①火灾主要分布在巴西中部以及巴西与玻利维亚的交界处,占燃烧区总面积的67%左右;②燃烧范围以及燃烧强度的综合信息显示火灾整体呈现出“升—降—升”的趋势;③火灾多发生于灌木草地（50%以上）以及阔叶林（30%）,且火灾多发在旱季;在全球变暖大背景下,火灾发生频率呈上升趋势;（4）人类活动范围扩张、不合理农业开垦、森林砍伐导致研究区内草地退化严重,农业用地以及建筑用地逐年上升,在一定程度上为火灾的发生、传导提供了良好的条件。     

A forest fire risk assessment using NOAA AVHRR images in the Valencia area,eastern Spain

The risk of widespread forest fire has been assessed from information supplied by the AVHRR sensor onboard NOAA satellites, for the area of the Autonomous Community of Valencia in eastern Spain, where several major forest fires occurred in the summer of 1994. The burnt surface data were obtained through unsupervised classification of the spectral information of the forest areas, first, from a date previous to the forest fire; and second, from a date following the fire. The methodology for the forest fire risk evaluation is based on the temporal evolution of the NDVI weekly maximum value. Actual forest fires appear to be statistically correlated with the deduced high risk forest fire areas.     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。