项目属于社会发展领域下社会事业范畴,防灾减灾关键技术研究与集成推广应用示范科学技术领域,同时也涉及灾害防控预警理论及以遥感、GIS及计算机通讯技术为核心的信息科学领域。森林防火属于林学中的森林保护学领域,森林火灾研究处于能源、资源与环境、人口与健康三大领域的交叉点上,应用到林学、数学、物理、化学与生命科学等基础科学,木材学、工程热物理、材料科学、信息科学等技术科学,以及专家系统、决策理论等管理科学的交叉学科。
1996-2015年期间,中国林科院森林生态环境与保护研究所组织国内大学、研究院所优势团队,历经20年,依托国家“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”研究课题,针对森林火灾预警领域最紧迫的关键技术问题进行研究,形成实用技术。通过对东北、西南和南方林区的火发生因子、可燃物和火源等调查,分析火灾发生规律及预警主导要素。完成了各预警因子的空间定量化建模,实现森林火灾预警因子的空间模拟与表达。完成了基于各测报变量的单因子火险预警模型,综合各火因子构建火发生综合预警模型,建立了火灾预警模型和危险等级的分级标准。集成县级森林火灾预警系统,采集和集成了县市的电子地图和数据,实现了火灾数据快速采集、传递和集成,火情的标绘、火环境信息查询、火发展预警、火场态势预警发布等。为目前国内收录火灾信息最多、判定指标最全的森林火灾预警技术软件,具有较好的创新性。
预警技术系统可指导基层单位开展科学的火灾巡护、监测和预防,从而为森林火灾有效预警提供决策参考。研究结合森林火灾预防工作的实际需要,以快速高效预防预警森林火灾为目标,开发研制了具有自主知识产权的县级森林火灾预警技术系统。
报奖前应用情况(1)项目获得软件著作权7项,获得国内发明专利1项,实用新型专利2项,制定林业行业标准4项,发表研究论文23篇,其中SCI检索5篇,EI检索2篇,国内外学术会议论文4篇,获梁希青年论文奖一等奖和二等奖各1次。技术推广应用后提高了对森林火灾的预警防范能力,增强了县级森林防火指挥部的火场防控能力,减少了火灾人员伤亡损失,所带来的社会效益和生态效益非常可观。这些成果极大丰富了对森林火灾预警的科学认识,相关论文、专著、专利、软件丰富了森林防火学科内容,拓展了森林防火学科的预警技术,受到森林防火管理部门和学术界的高度重视,专著已作为森林防火专业本科和大专教材。(2)森林火灾在我国分布最广、发生面积大,至今尚未能完全控制,而且很多地区无能为力。项目实施以来,利用气象资料、森林可燃物参数,开展了复杂气象、地形条件下的特殊火行为及其对预警的影响研究;开展了不同天气、地形和可燃物条件下的特殊火行为及火场扩展预警的影响研究;对消防队伍人员伤亡事故发生的地点、气象、地形和森林可燃物特征进行分析,提出预警判别指标与系列模型。本研究以森林火灾预警为手段,及早防止蔓延,对森林火灾燃烧蔓延扩展预警进行全面系统研究,解决了森林火灾预警过程中,消防资源的配置、队伍调配、安全防护的组合等应用的一系列配套技术问题,具有很强的科学性。(3)研发的“森林火灾预警技术系统”,达到了森林火灾预警的实用化应用,这也是目前国内收录扑火信息最多、判定指标最全的森林火灾预警技术软件。综合考虑了火强度、地形、植被和气象要素的变化,以森林火灾预警为手段,及早防止蔓延,对森林火灾预警技术进行全面系统研究,具有很强的科学性,解决了森林火灾预警中,多要素、多参数的配置、融合等应用的一系列配套技术问题。