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重庆两场森林火灾蔓延特征的数值模拟
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作者 王宇虹 陈仲榆 +3 位作者 杨晓丹 赵鲁强 袁晓玉 梁莉 《气象科技》 2024年第2期205-217,共13页
为了深入认识同时段内发生的两场森林火灾蔓延特征以及大气、地形等对不同林火行为的影响,进而为多起林火扑灭火工作提供科学支撑,选取2022年8月17日发生在涪陵两场森林火灾,利用高分辨率地理信息、植被数据和气象数据对两场林火行为进... 为了深入认识同时段内发生的两场森林火灾蔓延特征以及大气、地形等对不同林火行为的影响,进而为多起林火扑灭火工作提供科学支撑,选取2022年8月17日发生在涪陵两场森林火灾,利用高分辨率地理信息、植被数据和气象数据对两场林火行为进行分析研究,同时运用林火大气耦合WRF-Fire(Weather Research and Forecasting Model with Fire Module)模式进行数值模拟。研究发现:①受深厚高压控制,两场林火是在持续高温、干燥背景下发生的,气象干旱等级达到重旱,火险气象等级高。②模式模拟风向风速变化与实况较为一致,基本体现出火场风向和风速突变,表明WRF-Fire模式可以较准确地再现火场蔓延情况。③基于林火蔓延特征时间和空间变化可将大梁山林火发展分为6个阶段、北山坪林火分为4个阶段,造成直线距离相隔4.4 km两个火场蔓延发展程度不同的原因在于地形差异造成的局地风场差异。 展开更多
关键词 重庆 林火大气耦合模式 林火蔓延特征 数值模拟
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内蒙古大兴安岭林火时空动态的变化特征
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作者 班擎宇 贾超 +1 位作者 王悦宇博 张恒 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期116-123,共8页
内蒙古大兴安岭森林火灾频发,研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征,对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981—2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和... 内蒙古大兴安岭森林火灾频发,研究其季节性变化趋势及空间动态分布特征,对今后该地区森林防火期划分和防火资源的合理分配具有重要意义。利用Mann-Kendall趋势检验法、滑动t检验法对1981—2018年内蒙古大兴安岭森林火灾数据进行趋势和突变分析,使用分位数回归法研究影响森林火灾过火面积的时间与空间因素,得出内蒙古大兴安岭森林火灾在时间和空间上的动态变化特征。结果表明:内蒙古大兴安岭森林火灾整体呈先下降(1981—1999年)再上升(2000—2007年)又下降(2008—2018年)的趋势。森林火灾主要发生在春、夏、秋三季,春季森林火灾变化较复杂,波动明显,在1991年发生突变;秋季森林火灾波动较平缓,但在1994年发生突变;2004—2011年期间夏季森林火灾明显增长,火险期向夏季发生偏移和延长;冬季发生火灾较少。森林火灾过火面积与火灾持续时间呈正相关,尤其在高分位点处,正相关性更加显著。内蒙古大兴安岭森林火灾主要发生在鄂伦春自治旗等地,从空间横向动态变化来看,整体呈现由西南向东北递增的趋势;从空间纵向动态变化来看,海拔对森林火灾过火面积的影响并不显著。建议应加强内蒙古大兴安岭东北地区及春、夏两季的林火监测和防火宣传,适当调整森林防火期和防火资源时空分配,将有助于减少内蒙古大兴安岭森林火灾的发生。 展开更多
关键词 内蒙古大兴安岭 林火 过火面积 时空分布 林火监测 防火期
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基于无人机多光谱遥感的林火监测模型
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作者 贾志成 段棋峰 汪东 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期22-32,共11页
【目的】森林火灾监测多采用卫星和低空热红外遥感对林火进行识别,准确率高,但受限于硬件性能和成本,对基于无人机的多光谱遥感及不同图像传感器比较的林火监测研究较少。【方法】选定山地树林作为试验对象,根据起火点的明火和阴燃两种... 【目的】森林火灾监测多采用卫星和低空热红外遥感对林火进行识别,准确率高,但受限于硬件性能和成本,对基于无人机的多光谱遥感及不同图像传感器比较的林火监测研究较少。【方法】选定山地树林作为试验对象,根据起火点的明火和阴燃两种状态,结合树冠状态,分为明火有遮挡、明火无遮挡、阴燃有遮挡、阴燃无遮挡等4种林火状态,以无火场景作为对照,开展森林火灾监测试验,利用无人机分别搭载热红外、多光谱、可见光等图像传感器采集林火图像,分别基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BP)3种机器学习算法建立林火监测模型,通过准确率(Accuracy)、精度(Precision)、召回率(Recall)和F1-score进行监测模型性能评估。【结果】综合分析,热红外相机和可见光相机基于支持向量机(SVM)的监测模型准确率最高,多光谱相机基于随机森林(RF)的监测模型准确率最高。热红外相机监测准确率高达100%,多光谱相机接近100%,可见光相机达到85%。综合分析,热红外相机监测准确率最高,多光谱相机次之,可见光相机监测性能最差。多光谱相机可在不同林火状态下较好地替代热红外相机进行监测,可见光相机在不同林火状态下均表现出较差的监测效果。【结论】通过使用机器学习算法进行优化,多光谱相机可在林火监测中有效替代热红外相机,可以显著降低监测成本和丰富林火监测技术手段。 展开更多
关键词 林火监测 多光谱 无人机 机器学习
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加拿大林火研究与管理发展的思考与启示
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作者 王爱斌 高健 +5 位作者 徐谷丹 殷继艳 翟杰休 张博 曹萌 李勇 《森林防火》 2024年第1期1-5,共5页
为了探究加拿大林火管理的国际领先地位形成过程及其实效性,从加拿大林火研究发展历程、林火管理变化与现状、林火次数与受害森林面积变化等方面进行了分析。结果表明:加拿大林火研究中的持续性、创新性、交叉融合性和组织性是形成加拿... 为了探究加拿大林火管理的国际领先地位形成过程及其实效性,从加拿大林火研究发展历程、林火管理变化与现状、林火次数与受害森林面积变化等方面进行了分析。结果表明:加拿大林火研究中的持续性、创新性、交叉融合性和组织性是形成加拿大先进林火管理的关键。同时,发现加拿大林火次数、受害森林面积在过去的30年间均有明显的降低趋势,体现了加拿大林火管理的实效性。加拿大林火研究中的4个关键点,值得我国学习与借鉴。 展开更多
关键词 林火研究 林火管理 加拿大 发展 思考与启示
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大气与地形环境对林火蔓延的影响研究--以山西一次森林火灾为例
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作者 王宇虹 赵鲁强 +4 位作者 杨晓丹 梁莉 袁晓玉 任俐文 张辉 《灾害学》 CSCD 北大核心 2023年第3期118-125,共8页
为了深入认识林火蔓延特征及大气、地形等对林火行为的影响,选取2020年“3·17”山西晋中森林火灾,利用高分辨率地理信息、卫星遥感林火监测数据和气象观测对此次林火行为进行分析研究,同时运用林火—大气耦合WRF-Fire模式进行数值... 为了深入认识林火蔓延特征及大气、地形等对林火行为的影响,选取2020年“3·17”山西晋中森林火灾,利用高分辨率地理信息、卫星遥感林火监测数据和气象观测对此次林火行为进行分析研究,同时运用林火—大气耦合WRF-Fire模式进行数值模拟。研究发现:①在可燃物载量相对稳定情况下,林火蔓延与地形和大气环境(大尺度天气系统和小尺度局地小气候)密切相关,尤其是风的变化;②数值模拟过火区范围和形状、火线蔓延方向和速度以及风向风速变化与实况较为一致,表明WRF-Fire模式可以较准确再现真实火场蔓延情况。分析蔓延速率、蔓延方向、火焰高度、释放热量和水汽等蔓延特征变量和过火区分布情况,该次模拟时效内的林火发展可分为5个阶段,不同阶段蔓延特征显著不同。 展开更多
关键词 林火-大气耦合模式 林火蔓延 林火 数值模拟
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澳大利亚维多利亚州面临严重林火风险
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作者 张娟 《中学政史地(高中文综)》 2024年第3期25-27,共3页
【时政材料】新华社悉尼2月28日电高温和大风天气使位于澳大利亚东南部的维多利亚州面临严峻林火风险。【澳大利亚地理概况】1.自然地理澳大利亚位于南太平洋和印度洋之间,由澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛等岛屿组成,四面临海,地势低平。... 【时政材料】新华社悉尼2月28日电高温和大风天气使位于澳大利亚东南部的维多利亚州面临严峻林火风险。【澳大利亚地理概况】1.自然地理澳大利亚位于南太平洋和印度洋之间,由澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛等岛屿组成,四面临海,地势低平。东部为山地,又称大分水岭地区,山地南部的科西阿斯科山海拔2228米,为全大陆最高峰。中部平原被低山分隔成3个区域,北部为卡奔塔利亚平原;以南是北艾尔湖盆地,为世界上最大的内流盆地之一。 展开更多
关键词 大风天气 地理概况 塔斯马尼亚岛 澳大利亚大陆 维多利亚州 中部平原 南太平洋 林火
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森林火灾的机理与对策 被引量:1
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作者 范维澄 黄东林 +1 位作者 王清安 盛淮清 《中国减灾》 1991年第2期42-44,38,共4页
一、引言森林不但是宝贵的自然资源,而且对保护生态环境起着十分重要的作用。全世界林地面积约为41亿公顷,占地球陆地面积的31%。我国林地面积约1.15亿公顷,占全国土地的12%。森林火灾是全世界面临的一个大问题。1974年澳大利亚连续... 一、引言森林不但是宝贵的自然资源,而且对保护生态环境起着十分重要的作用。全世界林地面积约为41亿公顷,占地球陆地面积的31%。我国林地面积约1.15亿公顷,占全国土地的12%。森林火灾是全世界面临的一个大问题。1974年澳大利亚连续七个月的大火,过火林牧地达1.17亿公顷,占该国林牧地的20%,1980年印度尼西亚热带森林大火,过火林地350万公顷,占该国林地3%;1987年我国大兴安岭大火,过火林地133万公顷,占我国林地的1.1%, 展开更多
关键词 林火 林火机理 林火管理 扑灭技术装备 林火预测 林火预报
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基于随机森林算法的中国西南地区林火发生预测模型构建及驱动因子 被引量:2
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作者 何锐 陆恒 +7 位作者 晋子振 秦艳 杨弘毅 刘治银 杨广睿 徐进滢 龚雪 赵求东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期9356-9370,共15页
林火直接破坏森林资源,改变森林的结构与功能,影响局地甚至全球气候状况并威胁人类生命和财产安全,在气候变暖背景下林火将更加频发,因此开展林火预测/预报研究至关重要。利用MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)的... 林火直接破坏森林资源,改变森林的结构与功能,影响局地甚至全球气候状况并威胁人类生命和财产安全,在气候变暖背景下林火将更加频发,因此开展林火预测/预报研究至关重要。利用MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)的温度异常/火产品(MOD14A1)获取逐日林火数据,分析了2001—2018年中国西南地区林火时空分布特征;采用随机森林算法,综合考虑气象、地形、可燃物状况及植被等林火驱动因子,构建了中国西南地区干、湿季林火发生预测模型,系统分析了西南地区干湿季林火发生的主要驱动因子。结果表明:(1)中国西南地区林火主要集中分布于云南大部、四川西南部及贵州南部地区,并呈集聚分布特征;林火多发于干季,占林火发生总次数的96.5%,年林火发生次数呈阶段性变化特征,2001—2014年呈现显著增加趋势,随后表现为不显著减少趋势;(2)构建的干、湿季林火发生预测模型能较准确地模拟林火发生状况:训练期模型准确率分别处于82.94%—83.99%与85.12%—90.31%之间,AUC(Area Under Curve)值分别处于0.908—0.914与0.922—0.965之间;测试期模型准确率分别为79.73%和83.27%,AUC值分别为0.886和0.855;(3)海拔是西南地区林火发生最关键的限制因子,林火多集中于中海拔区,而在低海拔和高海拔地区林火不易发生,这与人类活动密切相关。当日的气象条件是干季林火发生次重要的驱动因子,可燃物的温湿度状况则是湿季林火发生次重要的驱动因子。FWI系统指标(Fire Weather Index)在西南地区有较好的适用性且对于区域干湿季林火发生均有重要的影响,因此在西南地区林火预测/预报工作中有必要引入FWI系统指标。 展开更多
关键词 林火预测模型 随机森林算法 林火驱动因子 FWI系统 西南地区
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林火干扰对广东木荷林生态系统碳库的影响 被引量:1
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作者 罗碧珍 魏书精 +2 位作者 罗斯生 胡海清 王振师 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3359-3369,共11页
森林碳库在调节CO_(2)浓度及减缓温室效应中发挥重要作用。选择广东木荷林为研究对象,通过相邻样地法,进行植被生物量、凋落物生物量和土壤样品的采样与分析,研究不同林火干扰强度对生态系统各碳库(植被、凋落物和土壤有机碳)及生态系... 森林碳库在调节CO_(2)浓度及减缓温室效应中发挥重要作用。选择广东木荷林为研究对象,通过相邻样地法,进行植被生物量、凋落物生物量和土壤样品的采样与分析,研究不同林火干扰强度对生态系统各碳库(植被、凋落物和土壤有机碳)及生态系统碳库产生的变化规律和空间分布格局及其影响因素。结果表明:(1)植被碳密度随着林火干扰强度增强而减少,但不同组分的植被碳密度表现不同,乔木碳密度在不同林火干扰强度下变化与植被碳密度变化一致,而草本碳密度则呈现相反的变化趋势。相同林火干扰强度下,植被各组分碳密度均以乔木层降低幅度最大。林火干扰均显著降低了凋落物碳密度(P<0.05),并随林火干扰强度的增加其降低幅度增大,但不同林火干扰强度对凋落物碳密度的影响有所差异。林火干扰降低了土壤有机碳密度,且降低幅度随土层深度增加而逐渐变小。(2)林火干扰有效改变了生态系统碳库的空间分布格局。对照样地木荷林土壤有机碳库占比为61.59%,重度林火干扰后,土壤有机碳库占比为70.96%呈上升趋势,占生态系统碳库的优势地位,而植被和凋落物碳库占比呈下降趋势,处于生态系统碳库的次要地位。(3)双因素方差分析表明,林火干扰强度和土层深度及其交互作用均对土壤有机碳密度有显著影响。林火干扰强度解释了土壤有机碳密度变异的8.78%,土层深度解释了土壤有机碳密度变异的70.29%,林火干扰强度和土层深度之间的交互作用解释了土壤有机碳密度变异的8.16%。研究发现:林火干扰降低了生态系统碳库,且随林火干扰强度增加,生态系统碳库减少幅度增大。轻度林火干扰对森林生态系统碳库的影响差异不显著,而中度和重度林火干扰对森林生态系统碳库的影响差异显著。研究结果对深化亚热带森林固碳效应的影响机制提供理论支撑。 展开更多
关键词 林火干扰 生态系统 碳库 木荷林 广东省
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近十年林火科学方向学位论文分析
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作者 王爱斌 殷继艳 +2 位作者 翟杰休 张博 李勇 《森林防火》 2023年第1期47-52,共6页
从文献计量学和竞争情报学角度,对2012-2021年收录于中国博硕学位论文全文数据库438篇以林火科学为研究方向的学位论文进行了分析,发现十年间论文发表量呈先降低后升高趋势,发文排名前三的科研机构是北京林业大学、东北林业大学和中南... 从文献计量学和竞争情报学角度,对2012-2021年收录于中国博硕学位论文全文数据库438篇以林火科学为研究方向的学位论文进行了分析,发现十年间论文发表量呈先降低后升高趋势,发文排名前三的科研机构是北京林业大学、东北林业大学和中南林业科技大学。高被引前10学位论文中博士论文5篇,硕士论文8篇,涉及高被引论文的学位授予单位是北京林业大学共4篇;研究受到国家自然科学基金资助的比例最大,为47.1%。论文归档到林火管理与恢复重建类型数量最多,占全部论文的34.5%;归档到林火基础理论类型的博士论文数量最多,占博士论文的51.6%;归档到林火预防-预警与监测类型的硕士论文数量最多,占硕士学位论文的36.4%。综上所述,438篇学位论文基本情况和选题均符合学科方向且立足行业前沿,做到了基础研究与应用研究相结合;同时,以上结果为研究生培养及科研选题、推动我国林火相关的研究生教育的理论研究和实践探索提供了一定参考。 展开更多
关键词 林火 林火科学 学位论文 选题 林火研究
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不同烈度林火对油松林潜在地表火行为的影响 被引量:2
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作者 王博 韩树文 +3 位作者 顾泽 陈锋 白夜 刘晓东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1812-1821,共10页
油松是我国华北地区代表性树种之一,含有丰富油脂,容易引发大面积高烈度森林火灾。阐明不同烈度林火对油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为的影响,对于油松林林火管理具有重要意义。以辽河源自然保护区2014年不同烈度林火干扰后油... 油松是我国华北地区代表性树种之一,含有丰富油脂,容易引发大面积高烈度森林火灾。阐明不同烈度林火对油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为的影响,对于油松林林火管理具有重要意义。以辽河源自然保护区2014年不同烈度林火干扰后油松林分为研究对象,根据不同烈度(重度、中度、轻度)和对照(未过火)分别设置3块20 m×20 m样地,共12块样地,调查地表可燃物和林分结构指标,结合室内实验,利用BehavePlus 5.0软件进行潜在火行为模拟,探讨不同烈度林火5年后油松林地表可燃物负荷量和潜在地表火行为特点,并分析影响潜在地表火行为的主要因素。研究结果表明:(1)不同烈度林火之间,细小可燃物负荷量和地表可燃物总负荷量均不存在显著性差异(P>0.05)。(2)不同烈度林火后,在不同风速和可燃物含水率条件下,油松林潜在地表火蔓延速度、火线强度不存在显著性差异(P>0.05),单位面积发热量、火焰高度、反应强度存在显著性差异(P<0.05)。(3)不同烈度林火后油松林潜在地表火行为主要受油松更新幼苗基径、灌木负荷量、油松平均冠幅、上层枯叶负荷量、油松更新幼苗密度的影响。研究结果表明不同烈度林火均可以降低再次燃烧的火烈度和风险。 展开更多
关键词 林火烈度 油松林 地表可燃物负荷量 潜在地表火行为 辽河源自然保护区
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基于卷积神经网络的林火烟雾检测
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作者 徐海文 张贵 +4 位作者 谭三清 肖化顺 杨志高 文东新 吴鑫 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期23-31,64,共10页
【目的】随着卫星遥感技术的蓬勃发展,卫星遥感已成为林火监测的重要手段。林火发生初期,由于燃烧温度不高致使卫星红外波段接收不到足以成像的能量辐射。林火发生时会首先产生烟雾,采用深度学习方法利用气象卫星影像进行林火烟雾检测,... 【目的】随着卫星遥感技术的蓬勃发展,卫星遥感已成为林火监测的重要手段。林火发生初期,由于燃烧温度不高致使卫星红外波段接收不到足以成像的能量辐射。林火发生时会首先产生烟雾,采用深度学习方法利用气象卫星影像进行林火烟雾检测,相较于利用卫星红外通道监测林火而言可更早地发现林火。【方法】以高时间分辨率国产静止气象卫星FY-4A数据为基础,采集研究区内1500张林火烟雾图像和1500张云图像作为数据集,以4︰1的比例划分训练集与验证集并进行数据预处理,采用卷积神经网络AlexNet、MobileNet、ResNet及Inception-ResNet(IRNet)结构对数据集进行实验分析,采用准确率、精确率、召回率和Kappa系数评价模型的总体效果,选取最优结果建立基于卷积神经网络的林火烟雾检测模型。【结果】利用准确率、精确率、召回率及Kappa系数定量评价各模型的总体效果,得出AlexNet模型的准确率达89.3%,精确率达100%,召回率达78.7%,Kappa系数为78.7%;MobileNet模型的准确率达98.2%,精确率达99.7%,召回率达96.7%,Kappa系数为96.3%;ResNet模型的准确率达98.0%,精确率达100%,召回率达96.0%,Kappa系数为96.0%;IRNet模型的准确率达99.8%,精确率达100%,召回率达99.7%,Kappa系数为99.7%。IRNet模型的总体效果高于AlexNet模型、MobileNet模型与ResNet模型,选取IRNet为林火烟雾检测的最优模型。【结论】利用高时效性FY-4A静止气象卫星遥感数据,采用IRNet模型进行林火烟雾检测的总体效果最好,能有效地减少卫星监测时的林火漏判和迟判现象,提高对森林火灾的早期监测预警能力。 展开更多
关键词 卷积神经网络 林火烟雾 图像识别 IRNet模型 林火监测 FY-4A
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基于多策略融合未来搜索算法的林火图像分割 被引量:2
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作者 陈光伟 徐梁 +2 位作者 方亮 付雪 陈普宽 《森林工程》 北大核心 2023年第4期134-144,共11页
为解决林火图像传统阈值分割方法时效性差、分割精度低等问题,提出一种基于多策略融合未来搜索算法(IFSA)的多阈值林火图像分割方法。在提升算法的性能方面,采用帐篷映射(Tent映射)初始化种群中的个体,引入自适应权重与认知因子增强种... 为解决林火图像传统阈值分割方法时效性差、分割精度低等问题,提出一种基于多策略融合未来搜索算法(IFSA)的多阈值林火图像分割方法。在提升算法的性能方面,采用帐篷映射(Tent映射)初始化种群中的个体,引入自适应权重与认知因子增强种群内部信息交流,并对最优位置引入柯西分布与高斯分布结合的变异机制提高算法的收敛精度。利用改进算法对森林火灾图像进行分割,并选取最佳适应度、峰值信噪比和结构相似度作为评价指标,与粒子群优化算法、灰狼优化算法等进行对比分析。研究结果表明,改进的未来搜索算法(Improved Future Search Algorithm,IFSA)的适应度曲线收敛效果明显优于其他对比算法,峰值信噪比、结构相似度取得最优的实验次数分别占总实验次数的100%与91.67%,证明基于IFSA的图像分割方法能有效改善林火图像分割效果,为林火特征的提取与分析建立依据。 展开更多
关键词 未来搜索算法 Tent混沌映射 柯西-高斯变异 多阈值图像分割 林火图像
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秦州区林火阻隔系统工程建设的问题及对策 被引量:2
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作者 郑彦彦 陈继宗 《甘肃林业科技》 2023年第2期62-64,共3页
天水市秦州区林草湿地占国土面积38.61%,但林火阻隔系统工程建设相对滞后,林火蔓延风险较高。分析指出,秦州区重点林区林火阻隔系统工程建设面临的约束条件和困难,一是天然林区改造难度大;二是自然保护区受限制;三是对地表植被破坏大;... 天水市秦州区林草湿地占国土面积38.61%,但林火阻隔系统工程建设相对滞后,林火蔓延风险较高。分析指出,秦州区重点林区林火阻隔系统工程建设面临的约束条件和困难,一是天然林区改造难度大;二是自然保护区受限制;三是对地表植被破坏大;四是适用树种少。提出四条对策,一是天然林区减少工程量,加强监控和巡护;二是充分利用自然阻隔带;三是工程阻隔带以改造林间道路为主;四是生物隔离带以当地难燃树种为主。总之,秦州区林火阻隔系统工程建设困难虽大,但势在必行,以确保全区生态安全。 展开更多
关键词 林火 林火阻隔系统 问题 对策
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基于鲸鱼优化和模糊聚类的林火图像分割 被引量:1
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作者 杨得成 宁亚楠 李岩 《黑河学院学报》 2023年第7期177-182,共6页
鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)收敛速度快、精度高,在寻找最优解的过程中效率较高,对其进行一定的改进,利用改进的鲸鱼优化算法来优化核模糊聚类算法中聚类中心的生成过程,提出一种基于改进鲸鱼优化的核模糊C均值聚... 鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)收敛速度快、精度高,在寻找最优解的过程中效率较高,对其进行一定的改进,利用改进的鲸鱼优化算法来优化核模糊聚类算法中聚类中心的生成过程,提出一种基于改进鲸鱼优化的核模糊C均值聚类算法(Impoved Whale Optimization Fuzzy C-Means Clustering,IWOA_KFCM)。为了验证算法的性能,采用定性和定量两种分析方法对基于改进鲸鱼的核模糊聚类算法进行了测评,实验结果证明改进鲸鱼的核模糊聚类算法具有较高的聚类准确率,同时时间效率也比较高。将基于改进鲸鱼的核模糊聚类算法应用于林火图像的分割问题上,获得了更为准确的分割阈值和更高的分割效率,具有较强的工程实用性。 展开更多
关键词 鲸鱼优化 模糊聚类 林火图像分割
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气候变化背景下云南省林火演变特征及规律研究 被引量:1
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作者 马泽南 高仲亮 +1 位作者 王何晨阳 杨红艳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第1期115-119,共5页
全球气候变暖背景下,森林火灾频发,探究气候变化与森林火灾的关系有利于开展森林火灾防控工作。选择云南省1980-2020年的森林火灾次数、过火面积和极端气候事件年份,分析森林火灾发生规律、极端气候年份之间及其与普通年份林火发生情况... 全球气候变暖背景下,森林火灾频发,探究气候变化与森林火灾的关系有利于开展森林火灾防控工作。选择云南省1980-2020年的森林火灾次数、过火面积和极端气候事件年份,分析森林火灾发生规律、极端气候年份之间及其与普通年份林火发生情况的组间差异;并选择聚类分析法划分森林火灾形势等级,以及应用马尔科夫链研究各等级转移规律和预测2023-2027年各年不同等级发生的概率。结果表明:云南省林火演变特征表现为火灾次数与过火面积变化相关系数为0.931;火灾次数时间序列断点分别为1989年、2012年;1980-1989年厄尔尼诺年与拉尼娜年的火灾次数存在显著差异(Sig.<0.05),但过火面积无显著差异(Sig.>0.05);1990-2012年火灾次数与过火面积均存在显著差异(Sig.<0.05);其他情况无显著差异(Sig.>0.05);K-聚类划分森林火灾形势为Ⅰ级(轻度)、Ⅱ级(一般)、Ⅲ级(中度)、Ⅳ级(高度)、Ⅴ级(极高度)5个等级,Ⅰ、Ⅱ级相互转移的概率约占全部转移事件的78%,Ⅰ~Ⅲ级相互转移的概率高于90%。2023-2027年云南省森林火灾形势等级为Ⅰ~Ⅴ级的概率分别在0.683~0.702、0.251~0.253、0.036~0.048、0.003~0.006和0.007~0.012,云南省未来5年森林火灾形势总体平稳,发生Ⅰ~Ⅱ级的概率高于93%,Ⅳ~Ⅴ级的概率低于2%。该结论可为气候变化下森林火灾管理及防控提供理论支撑。 展开更多
关键词 林火 极端气候 林火演变 组间差异 火灾形势 转移规律
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林火预测预报研究综述 被引量:3
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作者 白尚斌 张晓丽 《农业网络信息》 2008年第6期22-26,共5页
在危害森林的诸因子中,火灾是一种最具破坏性的灾害,各林业先进国家都非常重视林火研究工作。在世界范围内,林火预测预报的应用已成为越来越多的有林国家林火管理的有力工具。林火预测预报从二十世纪20年代迄今,已有80余年的历史,在世... 在危害森林的诸因子中,火灾是一种最具破坏性的灾害,各林业先进国家都非常重视林火研究工作。在世界范围内,林火预测预报的应用已成为越来越多的有林国家林火管理的有力工具。林火预测预报从二十世纪20年代迄今,已有80余年的历史,在世界各国发展很快。林火预测预报分为火险天气预报、林火发生预报和林火行为预报。林火预报研究中的关键问题是选择主要的林火因子和合适的林火预测预报方法。 展开更多
关键词 林火 林火研究 林火预测预报 林火因子
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基于卷积神经网络的初期林火识别
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作者 李丹 朱洪前 《计算机时代》 2023年第3期52-57,共6页
为了解决初期林火识别上存在的遮挡严重、火焰特征不明显等问题,提出了基于卷积神经网络的初期林火识别方法。建立了初期林火数据集,分别构建并训练了基于YOLOX,YOLOv4,SSD,Faster R-CNN的初期林火检测模型,以精确率(P)、召回率(R)、平... 为了解决初期林火识别上存在的遮挡严重、火焰特征不明显等问题,提出了基于卷积神经网络的初期林火识别方法。建立了初期林火数据集,分别构建并训练了基于YOLOX,YOLOv4,SSD,Faster R-CNN的初期林火检测模型,以精确率(P)、召回率(R)、平均精度均值(mAP)、每秒帧率(FPS)、损失(loss)曲线作为模型评价指标,对四个模型进行实验验证。通过对比实验,对于初期林火的识别检测,SSD泛化能力较弱,Faster R-CNN鲁棒性较差,YOLOv4实时性较差。YOLOX与Faster R-CNN相比,P值增加了41.29%,与SSD相比,R值增加了36.8%,预测速度达到了20帧/s,综合性能较好,满足初期林火识别的需求。 展开更多
关键词 林火识别 CNN YOLOX SSD
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基于GIS的迁安市林火阻隔网空间布局规划研究
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作者 刘亿 李立存 +1 位作者 高见 潘冬梅 《现代农业科技》 2023年第21期115-121,共7页
为更好布局森林防火隔离带以减少森林火灾对人类及生态环境的破坏,本文以河北省迁安市为研究区,综合分析历史火灾数据、气象数据、地形数据等,借助GIS空间分析技术手段,合理规划迁安市森林防火隔离带的空间布局。结果表明,规划后的森林... 为更好布局森林防火隔离带以减少森林火灾对人类及生态环境的破坏,本文以河北省迁安市为研究区,综合分析历史火灾数据、气象数据、地形数据等,借助GIS空间分析技术手段,合理规划迁安市森林防火隔离带的空间布局。结果表明,规划后的森林防火带以山脊防火带为主,山谷防火带次之,林缘防火带最少。其中:坡度>20°区域的防火带规划总长度为72.33 km,总面积为125.12 hm^(2);≤20°区域的防火带规划总长度为724.87 km,总面积为1287.30 hm^(2)。规划后迁安市森林防火带总长为797.20 km,林火阻隔网密度为15.13 m/hm^(2),满足重点火险区每公顷林地应有防火阻隔带长度要求,可有效阻隔火灾蔓延,同时研究结果也可为河北省乃至全国其他区域森林防火隔离带规划布局提供借鉴方案。 展开更多
关键词 林火 GIS 林火阻隔网 空间布局规划 山脊防火带 山谷防火带 林缘防火带 河北迁安
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广西林火驱动因子及预测模型研究
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作者 巨文珍 韦龙斌 +2 位作者 彭泊林 李常诚 潘婷 《林草资源研究》 北大核心 2023年第5期56-62,共7页
了解林火最主要的驱动因子并对林火进行预测,能为当地森林火灾的预防与管理提供科学依据。基于2011—2020年的历史火灾数据集,以及气象、地形、人为活动和可燃物载量等数据构建Logistic回归模型和机器学习模型来探究广西林火发生最主要... 了解林火最主要的驱动因子并对林火进行预测,能为当地森林火灾的预防与管理提供科学依据。基于2011—2020年的历史火灾数据集,以及气象、地形、人为活动和可燃物载量等数据构建Logistic回归模型和机器学习模型来探究广西林火发生最主要的驱动因子,同时选择最优模型对研究区内森林火灾发生概率进行预测。研究表明:月平均降雨量、月平均相对湿度和林区建筑物数量是影响广西森林火灾发生最显著的因子;Logistic回归模型和机器学习模型均取得了较好的拟合效果,AUC值均在0.85以上,机器学习模型的精度要优于Logistic回归模型,随机森林模型精度最高(S AUC=0.92)。通过随机森林模型对全区林火发生概率进行预测,结果显示桂西北、桂北、桂西南地区的林火发生风险最大,预测结果契合广西实际,能够为广西的林火预测预报提供参考。今后,应加强对野外火源的管控力度并提高对极端天气的预警防范能力,以降低森林火灾发生的风险。 展开更多
关键词 林火驱动因子 林火概率预测 机器学习模型 LOGISTIC回归 广西
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