CN105205587A - 一种北方草原火灾风险等级快速评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，选取了距居民点距离、距道路网距离、天气指数、可燃物特征和地形为危险性因子，选取了草原区经济密度、人口密度和基础设施生成草原区暴露性和脆弱性指标，提高了草原火灾风险评估的准确率，改变了目前草原火灾风险评估落后的现状；可以提升草原火灾管理能力；可以为草原火灾保险提供依据。

Description

一种北方草原火灾风险等级快速评估方法

技术领域

本发明涉及火灾评估领域，具体涉及一种北方草原火灾风险等级快速评估方法。

背景技术

草原火灾突发性强、破坏性大、处置救助较为困难，对草原资源危害极为严重。同时草原火灾的发生也给牧区人民生命财产带来很大威胁，给经济建设、社会安定带来巨大影响。目前的草原火灾管理主要侧重于火灾形成的危险性因素研究如可燃物、地形、气象要素等，即通常所说的“草原火险”。“草原火险”缺少对草原火灾形成的社会因素研究(如人为原因和经济因素等)，因此草原火险评估结果往往实际情况相差很大。

草原火灾风险评估是考虑草原火灾孕育、发生、发展和影响等众多环节的评估方法，其可靠性优于草原火险评估。目前草原火灾风险评估技术可以分为两种：一是基于草原火灾案例数据的草原火灾风险发生概率评估，该方法主要是基于历史数据，没有考虑到草原可燃物动态分布及其社会影响等因素，而且对于缺少数据的草原区无法进行评估，所以其应用往往具有局限性；二是基于草原火灾风险关键要素的风险评估。大多研究认为草原可燃物是草原火灾形成的物质基础，可燃物特征及状态的变化，如可燃物含水率和可燃物承载量对草原火灾风险形成的影响。其研究的重点也关注对这些关键指标的获取与处理。草原火灾风险的形成是自然要素和社会要素综合作用的产物。因此，本技术对草原火灾风险形成的自然要素和社会要素综合交叉分析，全面体现草原火灾风险状态。

草原火灾风险评估也具有很强的时效性。目前我国缺少以日为时间单位的草原火灾风险快速评估技术。通过本技术也将提出草原火灾风险指标获取与处理方法、指标体系构建和模型方法，可以为草原区(包括无草原火灾数据区)草原火灾管理人员提供一种快速草原火灾风险评估方法。

目前的草原火灾管理主要侧重于火灾形成的危险性因素研究如可燃物、地形、气象要素等，即通常所说的“草原火险”。“草原火险”缺少对草原火灾形成的社会因素研究(如人为原因和经济因素等)，因此草原火险评估结果往往实际情况相差很大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，选取了距居民点距离、距道路网距离、天气指数、可燃物特征和地形为危险性因子，选取了草原区经济密度、人口密度和基础设施生成草原区暴露性和脆弱性指标，提高了草原火灾风险评估的准确率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，包括如下步骤：

S1、利用遥感数据结合地面观测确定可燃物含水率、承载量和连续度的反演模型，其中可燃物含水率由于受气象和土壤条件影响，并分析土壤和气象条件与可燃物含水率之间的反演模型；

S2、通过社会经济和人口分布图，获取社会经济和人口密度空间分布图，设计出人类活动强度对草原火灾风险贡献；

S3、利用格网技术、GIS技术，对草原区社会经济、人口、基础设施、防火资源、防火点等属性数据进行空间展布；

S4、借助GIS空间分析技术、格网分析技术、空间插值技术和模糊数学方法建立草原火灾风险指标体系和快速评估模型及风险表征方法。

其中，快速评估模型是指草原火灾风险评估指标模糊耦合方法，风险表征方法是指风险等级划分方法和依据。

其中，所述的草原火灾风险指标体系包括危险性评价体系、暴露性评价体系、脆弱性评价体系和防火能力评价体系。

其中，危险性评价体系包括可燃物承载量、可燃物含水率、可燃物连续度、坡度、坡向和人类活动强度；暴露性评价体系包括社会经济、人员、草场、牲畜和基础设施；脆弱性评价体系包括饲料/草、老幼年人口、幼畜和易燃设施；防火能力评价体系包括防火站点、防火设施、防火人员、防火投入和反应时间。

本发明具有以下有益效果：

选取了距居民点距离、距道路网距离、天气指数、可燃物特征和地形为危险性因子，选取了草原区经济密度、人口密度和基础设施生成草原区暴露性和脆弱性指标，提高了草原火灾风险评估的准确率，改变了目前草原火灾风险评估落后的现状；可以提升草原火灾管理能力；可以为草原火灾保险提供依据。

附图说明

图1为本发明实施例一种北方草原火灾风险等级快速评估方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，包括如下步骤：

S1、利用遥感数据结合地面观测确定可燃物含水率、承载量和连续度的反演模型，其中可燃物含水率由于受气象和土壤条件影响，并分析土壤和气象条件与可燃物含水率之间的反演模型；

S2、通过社会经济和人口分布图，获取社会经济和人口密度空间分布图，设计出人类活动强度对草原火灾风险贡献；

S3、利用格网技术、GIS技术，对草原区社会经济、人口、基础设施、防火资源、防火点等属性数据进行空间展布；

S4、借助GIS空间分析技术、格网分析技术、空间插值技术和模糊数学方法建立草原火灾风险指标体系和快速评估模型及风险表征方法。

所述的草原火灾风险指标体系包括危险性评价体系、暴露性评价体系、脆弱性评价体系和防火能力评价体系。

危险性评价体系包括可燃物承载量、可燃物含水率、可燃物连续度、坡度、坡向和人类活动强度；暴露性评价体系包括社会经济、人员、草场、牲畜和基础设施；脆弱性评价体系包括饲料/草、老幼年人口、幼畜和易燃设施；防火能力评价体系包括防火站点、防火设施、防火人员、防火投入和反应时间。

本具体实施中快速评估模型及风险表征方法具体包括：

1.利用草原火灾发生案例，建立草原火灾次数与草原火灾风险的危险性影响因素之间的模糊关系，实现对草原火灾危险性指标的模糊预处理。

2.利用草原火灾灾情案例，建立草原火灾灾情与草原火灾风险的暴露性和脆弱性影响因素之间的模糊关系，实现对草原火灾暴露性和脆弱性指标的模糊预处理。

3.统计我国北方草原各防火站中防火能力指标(本发明中提到的)，计算各指标的平均值和标准差，并利用其防火能力各指标进行标准化预处理。

4.对预处理后的指标，利用投影寻踪方法进行降维处理，计算最佳投影方向，建立基于投影寻踪的最佳草原火灾风险评估模型。

5.利用日草原火灾案例数据，结合草原火灾风险评估值结果，利用最优分割方法，确定草原火灾风险等级，并找出草原火灾危险性、暴露性、脆弱性和防火减灾能力对草原火灾风险的贡献率。

实施例

锡林郭勒盟草原火灾风险评估；

利用本发明的指标体系，本实例选取了距居民点距离、距道路网距离、天气指数、可燃物特征和地形为危险性因子，选取了草原区经济密度、人口密度和基础设施生成草原区暴露性和脆弱性指标，同时将锡林郭勒盟草原防火能力分区分级。利用草原火灾风险评估模型计算，再将草原火灾风险评估结果与草原火灾日发生案例对比发现，两者具有很强的相关性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、利用遥感数据结合地面观测确定可燃物含水率、承载量和连续度的反演模型，并分析土壤和气象条件与可燃物含水率之间的反演模型；

S2、通过社会经济和人口分布图，获取社会经济和人口密度空间分布图，设计出人类活动强度对草原火灾风险贡献；

S3、利用格网技术、GIS技术，对草原区社会经济、人口、基础设施、防火资源、防火点等属性数据进行空间展布；

S4、借助GIS空间分析技术、格网分析技术、空间插值技术和模糊数学方法建立草原火灾风险指标体系和快速评估模型及风险表征方法。

2.根据权利要求1所述的一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，其特征在于，所述的草原火灾风险指标体系包括危险性评价体系、暴露性评价体系、脆弱性评价体系和防火能力评价体系。

3.根据权利要求2所述的一种北方草原火灾风险等级快速评估方法，其特征在于，危险性评价体系包括可燃物承载量、可燃物含水率、可燃物连续度、坡度、坡向和人类活动强度；暴露性评价体系包括社会经济、人员、草场、牲畜和基础设施；脆弱性评价体系包括饲料/草、老幼年人口、幼畜和易燃设施；防火能力评价体系包括防火站点、防火设施、防火人员、防火投入和反应时间。