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微型无人机林火监测系统的设计与应用研究
1
作者 倪卫国 黄晓荣 +1 位作者 叶银霞 蔡焕 《科学技术创新》 2026年第1期79-82,共4页
我国地域面积辽阔,森林是重要的资源之一,保护森林对于保护生态环境、保持生物多样性,保障周边人群生命财产安全意义重大。而森林火灾往往防不胜防,一些因素很难做到精准控制,一旦出现森林火灾,火情迅速蔓延,带来严重后果,因此,需要加... 我国地域面积辽阔,森林是重要的资源之一,保护森林对于保护生态环境、保持生物多样性,保障周边人群生命财产安全意义重大。而森林火灾往往防不胜防,一些因素很难做到精准控制,一旦出现森林火灾,火情迅速蔓延,带来严重后果,因此,需要加紧做好森林防火工作。考虑到森林面积广阔、环境负责,所以传统的林火监测方式很难做到全面覆盖,且监测实时性不足,需要较大的成本投入。对此,本文旨在研究通过无人机构建林火监测系统,确保对于林火做到全面、实时、高效监测,降低监测成本,提升监测灵活性,探究将微型无人机林火监测系统应用到林森防火中的具体对策。 展开更多
关键词 微型无人机 森林林火 监测系统
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基于极端气候指数的黑龙江省森林火风险预估
2
作者 于成龙 何锋 +3 位作者 刘丹 殷世平 桂花 王宸宇 《黑龙江气象》 2025年第2期16-21,共6页
准确预测森林火面积对陆地生态系统碳循环预估具有重要意义。基于气象观测数据、未来情景的气象模式数据集、MCD64A1数据和MCD12Q1数据,借助RClimDex软件,分析黑龙江省极端气候指数与森林火面积的关系,构建森林火面积气候风险预测模型,... 准确预测森林火面积对陆地生态系统碳循环预估具有重要意义。基于气象观测数据、未来情景的气象模式数据集、MCD64A1数据和MCD12Q1数据,借助RClimDex软件,分析黑龙江省极端气候指数与森林火面积的关系,构建森林火面积气候风险预测模型,预测2023-2060年黑龙江省年度森林火面积,结果表明:1980年以来全省增温显著,主要表现为高温指数存在显著上升趋势,而寒冷指数存在显著下降趋势;2000年以来极端降水指数普遍存在极显著增加的趋势;(2)2004年以来黑龙江省森林火面积平均为823.24±344.90 km^(2),其中2008年和2019年面积超过1000 km^(2),森林火主要分布在小兴安岭北部和大兴安岭部分区域,完达山和东北山地分布较少;在SSP245情景下全省森林火面积平均为370±265.84 km^(2),略大于SSP585情景下的面积。 展开更多
关键词 极端降水指数 森林火面积预估模型 未来情景预估
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汪清县森林火灾危险性与风险性评估
3
作者 刘长海 智献坡 +1 位作者 张伟伦 王春光 《吉林林业科技》 2025年第5期24-29,共6页
研究通过收集地理信息、森林资源、气象数据、历史火灾记录等多源数据,运用了包含危险性、暴露度、脆弱性三要素的风险评估模型,通过计算获得汪清县各乡镇单元的森林火灾危险性及风险性评估结果,能够为区域森林火灾防治提供科学依据。
关键词 森林火灾 危险性 风险性 评估
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森林火灾防控能力量化评估研究——以浙江省青田县为例
4
作者 程爱林 黄天来 +5 位作者 张峰玲 陈哲 李勇 项小军 叶婷婷 童红卫 《浙江林业科技》 2025年第1期119-129,共11页
以浙江省青田县为例,构建结果体系、智慧体系、基础设施体系、航空体系、早期处置体系和宣教体系6个二级指标和森林火灾受害率、森林火灾发生率等36个三级指标,采用层次分析法(AHP)和专家打分法确定各级指标权重,构建森林火灾防控能力... 以浙江省青田县为例,构建结果体系、智慧体系、基础设施体系、航空体系、早期处置体系和宣教体系6个二级指标和森林火灾受害率、森林火灾发生率等36个三级指标,采用层次分析法(AHP)和专家打分法确定各级指标权重,构建森林火灾防控能力评估模型。结果显示,结果体系、智慧体系、基础设施体系、航空体系、早期处置体系和宣教体系6个二级指标权重分别为0.3514、0.2324、0.1619、0.0531、0.1478、0.0534,其中结果体系指标权重最高(0.3514),智慧体系指标权重次之(0.2324),表明防火体系整体效能和现代技术应用的重要性;森林火灾控制率在结果体系指标中权重最高,凸显其在区域防火能力评价中的核心地位;智慧体系中,智能化处置平台和数字化指挥管理平台权重并列最高,显示信息技术在防火工作中的关键作用。从2020年至2024年,青田县森林防火综合体系、智慧体系、基础设施体系、航空体系、早期处置体系和宣教体系分别提高了5.35%、50.55%、50.26%、82.61%、50.70%、72.49%,森林火灾防控能力整体提高了30.45%。本研究构建的评估体系为青田县森林火灾防控能力提供了量化评估,并为类似地区制定防火策略提供了理论依据,同时为各地构建科学的森林火灾防控能力评估体系提供借鉴。 展开更多
关键词 森林火灾防控 评估体系 层次分析法 青田县
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我国林火情势的空间格局及其影响因素 被引量：1
5
作者 邵献状 李春林 +3 位作者 常禹 熊在平 刘志华 陈宏伟 《生态学杂志》 北大核心 2025年第5期1601-1613,共13页
研究林火情势的空间格局及其驱动因素的空间非静态性有利于更好地理解林火干扰与森林生态系统之间的反馈关系,为合理制定林火管理政策提供依据。本文通过点格局分析、冷热点分析、景观格局分析方法,探讨我国林火情势的空间格局;利用全... 研究林火情势的空间格局及其驱动因素的空间非静态性有利于更好地理解林火干扰与森林生态系统之间的反馈关系,为合理制定林火管理政策提供依据。本文通过点格局分析、冷热点分析、景观格局分析方法,探讨我国林火情势的空间格局;利用全局泊松回归模型(GPR)和地理加权泊松回归模型(GWPR)方法,分析影响我国林火情势格局因素的空间非静态性。结果表明,GWPR模型变量回归系数的四分位距大于GPR模型的两倍标准误,林火情势及其影响因素的回归关系具有空间非静态性。GWPR模型的拟合效果(离差、AIC值、AICc值、变异可解释度)优于GPR模型,考虑空间非静态性可以提高模型拟合效果。我国林火发生频数主要影响因素是道路密度和森林覆盖率,我国过火面积主要影响因素是NDVI、道路密度和森林覆盖率;这些影响因素具有明显的空间非静态性,不同地区主导林火情势的环境因子不同,研究结果可为因地制宜地制定林火管理措施提供科学依据。 展开更多
关键词 林火情势 地理加权泊松回归模型 空间非静态性
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大兴安岭森林可燃物燃烧危险性评估 被引量：2
6
作者 蔡志勇 孙龙 孙家宝 《东北林业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期73-78,共6页
评估森林可燃物燃烧危险性,有助于客观认识森林火灾风险水平,从而制定相应防火和灭火措施,为开展森林火灾防治和应急管理工作提供决策依据。以黑龙江省大兴安岭林区为研究区,利用“森林火灾风险普查”3 300块标准样地调查数据,通过森林... 评估森林可燃物燃烧危险性,有助于客观认识森林火灾风险水平,从而制定相应防火和灭火措施,为开展森林火灾防治和应急管理工作提供决策依据。以黑龙江省大兴安岭林区为研究区,利用“森林火灾风险普查”3 300块标准样地调查数据,通过森林可燃物燃烧试验,对潜在初始火强度、灌木层连续性和易燃树种密度等指标进行等级划分,量化森林可燃物的燃烧性和空间分布的连续性,判断潜在林火强度大小和易发林火种类,评估森林可燃物燃烧危险性等级。结果表明:(1)黑龙江省大兴安岭林区森林可燃物燃烧危险性等级分为4个等级,即高危险性等级、中高危险性等级、中低危险性等级、低危险性等级;(2)大兴安岭林区从北纬50°~53°30′,从低纬度到高纬度标准地森林火灾高危险性等级比例依次为0.02、0.02、0.02、0.05、0.07、0.10、0.08,低危险性等级比例依次为0.50、0.48、0.41、0.36、0.34、0.30、0.29。 展开更多
关键词 森林火灾 风险评估 林火强度 林火蔓延速度 林火种类
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基于空间广义加性模型的黑龙江省林火发生预测 被引量：1
7
作者 李春辉 欧阳逸云 +4 位作者 何燕 倪荣雨 曾爱聪 苏漳文 郭福涛 《生态学报》 北大核心 2025年第8期3957-3968,共12页
林火对森林生态系统有着重大影响,造成了广泛的生态破坏和重大的经济损失,因此建立准确可靠的预测模型对森林火灾防控至关重要。研究旨在对比分析Logistic回归模型和空间广义加性模型在林火发生预测和火险等级划分方面的应用效果,为森... 林火对森林生态系统有着重大影响,造成了广泛的生态破坏和重大的经济损失,因此建立准确可靠的预测模型对森林火灾防控至关重要。研究旨在对比分析Logistic回归模型和空间广义加性模型在林火发生预测和火险等级划分方面的应用效果,为森林火灾防控提供更科学的模型依据。选取2006—2020年的黑龙江省林火数据,结合气象、地形、植被等多种影响因素,对Logistic回归模型和四种不同基函数的空间广义加性模型进行评估。结果显示:相较于传统Logistic回归模型,由高斯过程平滑样条基(GP),三次样条基(CR),薄板回归样条基(TP),自适应样条基(AD)拟合的空间广义加性模型均展现出更优异的拟合效果和预测能力。其中,AD拟合的空间广义加性模型效果最佳,其测试集准确率提高4.2%,AUC值提升0.053。模型预测显示,黑龙江省的高火险区主要分布在西北和中南地区,与该省实际的防火布局高度吻合。研究表明,空间信息在森林火灾发生预测中具有显著作用。同时,基于自适应样条基的空间广义加性模型能够对自变量进行分段线性解释,为黑龙江省制定精准的火灾预防措施、优化消防资源配置提供了更具针对性的理论参考和决策支持。 展开更多
关键词 林火预测模型 LOGISTIC回归模型 空间广义加性模型 分段效应 平滑样条函数
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基于FlamMap的森林火灾蔓延预测动态修正可行性研究
8
作者 高云骥 叶子群 +4 位作者 向冬 郭瀚文 曾超 朱辉 张玉春 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期1-10,共10页
为了验证基于FlamMap系统的森林火灾蔓延预测动态修正的可行性,该文利用四川省某真实火灾案例数据,结合区域内气象、地形及遥感卫星等真实数据,从不同时刻进行多次蔓延模拟的动态修正,利用S rensen-Dice系数和Jaccard相似系数对模拟结... 为了验证基于FlamMap系统的森林火灾蔓延预测动态修正的可行性,该文利用四川省某真实火灾案例数据,结合区域内气象、地形及遥感卫星等真实数据,从不同时刻进行多次蔓延模拟的动态修正,利用S rensen-Dice系数和Jaccard相似系数对模拟结果与实际火线进行相似度检验,比较了动态修正前后研究区域林火蔓延预测结果的精度变化。结果表明,随着模拟时间的增加,火灾模拟与实际火线蔓延范围的差距增大,但随着多次动态修正后,蔓延模拟与实际火线蔓延面积重合部分增加,差距减小。利用2种相似系数验证模拟精度,发现随着模拟时间增加模拟精度逐渐降低,但通过多次动态修正后,相似系数基本都体现出了显著增长,其中尤其第3次、第4次动态修正模拟后,模拟精度提高较大,S rensen-Dice、Jaccard系数最大值分别达到了82%、69.7%,体现了动态修正的必要性及有效性。 展开更多
关键词 FlamMap系统 动态修正 蔓延模拟 森林火灾 火行为
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秦岭地区森林火灾发生预测模型及火险区划研究
9
作者 唐映雪 黄远程 赵国梁 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第4期175-184,共10页
为研究秦岭地区2003—2018年林火发生与林火驱动因子之间的关系,对林火发生概率进行预测,使用2003—2018年MODIS卫星火点数据,基于逻辑斯蒂回归、随机森林和支持向量机建立秦岭地区林火发生预测模型,并进行精确度评价,选择拟合结果较好... 为研究秦岭地区2003—2018年林火发生与林火驱动因子之间的关系,对林火发生概率进行预测,使用2003—2018年MODIS卫星火点数据,基于逻辑斯蒂回归、随机森林和支持向量机建立秦岭地区林火发生预测模型,并进行精确度评价,选择拟合结果较好的随机森林林火发生预测模型绘制林火发生风险等级图。结果表明,1)随机森林对林火发生预测拟合结果较好,精确度为87.04%,AUC值为0.949。2)秦岭地区林火发生驱动因子重要性排序为NDVI、月平均风速、海拔、月平均气压、风速、气压、月平均降水、坡度、月平均空气比湿、空气比湿、连续无降水日和降水量。3)秦岭地区东部和南部为林火易发区域,建议在这些地区加大森林火灾防范宣传,增加瞭望台等基础设施,减少人为火灾的发生,做到林火早发现、早扑灭。 展开更多
关键词 秦岭地区 森林火灾 预测模型 机器学习 火险区划
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火后萌生栓皮栎林地表可燃物特征研究 被引量：1
10
作者 陈启良 叶彪 +5 位作者 王秋华 洪瑞成 王劲 陈诗俊 马诚 朱熙隆 《林业调查规划》 2025年第1期153-157,共5页
以云南森林自然中心摩天岭林区2010年火灾后的萌生栓皮栎林为研究对象,分别于云南省防火期初期和高火险期采集其林下地表可燃物,对可燃物的燃点、绝对含水率、热值、灰分含量、粗脂肪、火行为等特征进行研究。结果表明,防火期初期地表... 以云南森林自然中心摩天岭林区2010年火灾后的萌生栓皮栎林为研究对象,分别于云南省防火期初期和高火险期采集其林下地表可燃物,对可燃物的燃点、绝对含水率、热值、灰分含量、粗脂肪、火行为等特征进行研究。结果表明,防火期初期地表可燃物平均绝对含水率为10.5%、平均热值为19406 kJ/kg,引燃后火焰维持时间为98~141 s;高火险期平均绝对含水率为4.6%,平均热值为20249 kJ/kg,火焰维持时间为99~182 s。高火险期栓皮栎林地表可燃物燃烧性强,危害较大。 展开更多
关键词 燃烧性 地表可燃物 栓皮栎 森林防火期 云南森林自然中心
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基于精细化风速场模拟的山地林火蔓延
11
作者 徐有城 万兴永 +3 位作者 陈兵 赵凤君 刘晓东 叶江霞 《林业科学》 北大核心 2025年第4期56-68,共13页
【目的】根据山地微环境及其与风速互作机理进行精细化风速场模拟,探究其对林火蔓延精度的影响,为林火科学防控提供参考。【方法】以云南省2006年安宁“3.29”火场为研究对象,分析影响林火蔓延的关键气象驱动因子,并在30 m空间尺度上进... 【目的】根据山地微环境及其与风速互作机理进行精细化风速场模拟,探究其对林火蔓延精度的影响,为林火科学防控提供参考。【方法】以云南省2006年安宁“3.29”火场为研究对象,分析影响林火蔓延的关键气象驱动因子,并在30 m空间尺度上进行风速场GIS地理模拟。基于元胞自动机理论,结合毛贤敏修正的王正非林火蔓延经验模型,实现林火蔓延模拟,通过与历史火场档案及常规反距离权重和克里金内插方法的气象模拟结果进行比较,评估模拟精度。【结果】1)基于机理模型分析的风速驱动因子表明,风速与海拔呈正相关,与坡度、地形起伏度、地表粗糙度和地表温度呈负相关。利用多元线性回归分析构建的30 m空间尺度的平均风速场显示,火灾发生区周围平均风速场最大风速为3.70 m·s^(−1)、最小为0.28 m·s^(−1)。2)结合火场周围地形及可燃物数据,模拟3月30日—4月3日的火灾发生过程,以火灾历史档案逐日火线范围为参考,精度验证结果表明,基于精细化风速场模拟的结果在不同时间段内均表现出较高的模拟精度,其中4月1日的模拟结果最优,Sørensen系数和重合精度分别为0.83和93.28%,3月30日的模拟结果精度相对较低,Sørensen系数和重合精度分别为0.65和80%。与2组插值风速场模拟结果相比,基于精细化风速场模拟结果的重合精度和SC系数分别最大提高6.67%、11.67%和0.11、0.08。【结论】与常规反距离权重和克里金内插方法相比,模拟的30 m尺度风速场数据在空间异质性和连续性方面表现更佳,能够更精细反映山地风速场的空间格局,有效提高林火蔓延模拟精度。本研究综合考虑宏观气象条件和微观地表特征,利用GIS空间建模对影响林火蔓延的关键驱动因子进行精细化刻画,实现了更精准的林火蔓延模拟。 展开更多
关键词 林火蔓延 元胞自动机 空间精细化 风速场
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中国森林火灾驱动力及其空间异质性
12
作者 刘小情 任福 +1 位作者 岳韦霆 高云骥 《地球信息科学学报》 北大核心 2025年第5期1214-1227,共14页
[目的]森林作为陆地生态系统的主体,具有调节气候、保持水土等多种功能。在森林面临的众多危害中,火灾对森林资源的危害日益严重。分析影响森林火灾的因素对于预防森林火灾和制定相关策略至关重要。[方法]本研究选取中国为研究区,识别... [目的]森林作为陆地生态系统的主体,具有调节气候、保持水土等多种功能。在森林面临的众多危害中,火灾对森林资源的危害日益严重。分析影响森林火灾的因素对于预防森林火灾和制定相关策略至关重要。[方法]本研究选取中国为研究区,识别森林火灾主要驱动因素,选取植被、气候、地形、人类活动等森林火灾相关驱动因子,利用地理探测器进行全局森林火灾的驱动力分析。并基于植被分区方案,定量计算了8个植被区划的森林火灾空间分布驱动力。[结果](1)全局尺度上,森林火灾的空间分布受植被覆盖度(fvc)的影响最大,解释力为0.1302,气候因子对森林火灾的驱动力相对较强;驱动因子交互作用均为增强,森林火灾的发生是各驱动因子综合作用的结果;且森林火灾驱动因子与森林火灾发生概率之间存在非线性关系和影响阈值;(2)局域尺度上,气候和植被作为森林火灾的关键驱动因素,很大程度上解释了各个分区森林火灾的空间分布。如气温(tem)是寒温带针叶林区域(CTNF)、温带针叶、落叶阔叶混交林(TCBMF)、青藏高原高寒植被区域(AVTP)3个区域的最高解释力驱动因子,解释力分别为0.313、0.410、0.052;风速(win)是暖温带落叶阔叶林区域(WTBF)的最高解释力驱动因子,解释力为0.279。[结论]在不同区域,森林火灾主要驱动因子和因子的交互作用均有差异,定量验证了森林火灾空间分布驱动力的空间异质性。研究结果有助于了解中国不同区域森林火灾的驱动因素,并帮助政策制定者设计火灾管理战略,以减少潜在的火灾危害。 展开更多
关键词 森林火灾 驱动因素 空间异质性 地理探测器 因子探测 植被分区 大尺度
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基于随机森林模型的地表细小死可燃物载量估算 被引量：1
13
作者 刘世好 胡稳 +3 位作者 杨旸谷 阳胜男 徐云 张家阳 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第2期312-320,共9页
【目的】研究地表细小死可燃物载量估算方法及空间分布。【方法】基于遥感数据、野外样地调查结果,通过随机森林模型,估算湖南省安化县172个乔木林和竹林标准地的地表细小死可燃物载量,并分析各因子在估算过程中的重要性。【结果】(1)... 【目的】研究地表细小死可燃物载量估算方法及空间分布。【方法】基于遥感数据、野外样地调查结果,通过随机森林模型,估算湖南省安化县172个乔木林和竹林标准地的地表细小死可燃物载量,并分析各因子在估算过程中的重要性。【结果】(1)随机森林模型对地表细小死可燃物载量的估算精度较高,在训练集和验证集上的决定系数(R2)分别为0.930和0.724,均方根误差分别为0.2623和0.4166 t·hm^(-2),均通过了0.01水平的置信度检验。(2)估算过程中各因子的重要性存在显著差异,重要性指数排名从大到小依次为植被类型因子(39.95%)、林分因子(7.23%)、地形因子(3.91%)、光谱特征指数因子(3.82%)。(3)安化县地表细小死可燃物载量为1.18~6.19 t·hm^(-2),高可燃物载量的区域集中于江南镇、田庄乡、马路镇、烟溪镇、乐安镇、梅城镇和滔溪镇。【结论】随机森林模型可较好地应用于地表细小死可燃物载量估算,可为区域森林管理和保护,以及减少林火风险提供可靠方法。 展开更多
关键词 随机森林模型 地表细小死可燃物 可燃物载量 林分因子 Sentinel-2A 森林火灾
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甘肃省林火发生的驱动因子与火险区划
14
作者 逯真佳 罗永忠 +6 位作者 王旭虎 王康锋 马立鹏 张存焘 郭鹏 马婧 赵亮生 《林业科学》 北大核心 2025年第3期63-71,共9页
【目的】探明甘肃省森林火灾发生的主要影响因素和全省林火危险性地理分区,为甘肃省林火预测提供理论依据并为森林防火提供重要参考。【方法】以甘肃省2000—2021年的历史火灾数据为基础,运用ArcGIS10.8提取地形、气象、植被、人为活动... 【目的】探明甘肃省森林火灾发生的主要影响因素和全省林火危险性地理分区,为甘肃省林火预测提供理论依据并为森林防火提供重要参考。【方法】以甘肃省2000—2021年的历史火灾数据为基础,运用ArcGIS10.8提取地形、气象、植被、人为活动、社会经济等因素的空间信息,运用Logistic回归模型筛选甘肃省林火发生的主要驱动因子;使用标准化回归系数检验各驱动因子对林火发生的相对重要性,并利用ROC曲线对模型拟合效果进行检验;根据模型预测结果对林火发生概率进行等级区划。【结果】1)建立的空间Logistic森林火灾风险模型拟合效果较好,5个训练样本的AUC值都大于0.970,预测准确率为89.6%~90.6%,全样本的AUC值为0.972,预测准确率为89.1%。2)海拔、坡度、月均气温、植被覆盖度、到铁路距离与林火发生概率呈正相关,月均降水量、到公路距离、到居民点距离与林火发生概率呈负相关。3)标准化回归系数结果显示,各驱动因子对甘肃省林火发生的重要性表现为植被覆盖度(15.31)>月均气温(4.647)>坡度(1.055)>到铁路距离(1.015)>海拔(1.007)>到公路距离(0.985)>到居民点距离(0.852)>月均降水量(0.808)。4)依据林火发生概率等间距地将甘肃省森林火险划分为5个等级:极低火险区(0~0.2)、低火险区(0.2~0.4)、中火险区(0.4~0.6)、高火险区(0.6~0.8)和极高火险区(0.8~1),其对应的森林面积分别为462640、850160、1611550、1715680和705050 hm2。【结论】植被覆盖度、月均气温、坡度、到铁路距离、海拔、到公路距离、到居民点距离、月均降水量为甘肃省林火发生的主要驱动因子。林火发生概率总体呈东南高、西北低的空间分布特征,其中极高火险区主要分布在甘南藏族自治州、临夏回族自治州、兰州以及陇南部分地区,高火险区主要分布在陇南和天水东南部、平凉西部、兰州和临夏回族自治州部分地区。 展开更多
关键词 甘肃省 LOGISTIC回归模型 自然因素 人为因素 火险区划
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基于CatBoost的四川木里县森林火灾预测
15
作者 杨正雄 张显云 +2 位作者 任明亚 吴雪 龙安成 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8823-8832,共10页
森林火灾严重威胁着人类生命和财产安全,森林火灾风险的精确预测对于减灾防灾具有重要意义。受地形、气象、植被覆盖和人类活动等因素的影响,森林火灾诱发的原因存在区域差异性。以四川省木里县历史森林火灾事件为响应变量,以地形、气... 森林火灾严重威胁着人类生命和财产安全,森林火灾风险的精确预测对于减灾防灾具有重要意义。受地形、气象、植被覆盖和人类活动等因素的影响,森林火灾诱发的原因存在区域差异性。以四川省木里县历史森林火灾事件为响应变量,以地形、气象、植被覆盖和人类活动数据为解释变量,充分发挥CatBoost在高维稀疏数据和分类问题方面的优势,构建了一种基于CatBoost的高精度树林火灾预测模型。实验结果表明,相较于随机森林(random forest,RF)、极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)和梯度提升决策树(gradient boosting decision trees,GBDT)模型,CatBoost模型不仅可获得更高的建模精度,而且树林火灾的预测精度也得到了显著改善,预测准确率达91.36%,曲线下的面积(area under curve,AUC)为0.970。基于所构建模型进行火灾预测,可为木里县森林火灾的早期防范提供参考依据。 展开更多
关键词 森林火灾预测模型 木里县 森林火灾 CatBoost 准确率
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长白山风灾区不同恢复区地下火发生的临界地表加热温度
16
作者 于渤 孙淅桐 +9 位作者 刘向宇 高博 单延龙 尹赛男 于淼欣 谢文君 冯世龙 陈响 王彤彤 曹丽丽 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第8期69-75,共7页
长白山风灾区是由极端气候现象所产生的,导致其森林可燃物和地下火行为特征与其他干扰不同,且地下火发生的临界条件是防控地下火的关键,为明确地表火强度对长白山风灾区森林地下火阴燃的影响,通过室内模拟点烧试验,量化长白山风灾区不... 长白山风灾区是由极端气候现象所产生的,导致其森林可燃物和地下火行为特征与其他干扰不同,且地下火发生的临界条件是防控地下火的关键,为明确地表火强度对长白山风灾区森林地下火阴燃的影响,通过室内模拟点烧试验,量化长白山风灾区不同恢复区地下火发生的临界地表温度。结果表明:长白山风灾区的未恢复区、半恢复区、原始林地保留区的临界地表加热温度为200℃,恢复区的临界地表加热温度为300℃;不同地表加热温度与不同深度的可燃物阴燃峰值温度呈极显著正相关关系;依据地表加热温度、阴燃深度和阴燃时间建立的不同恢复区地下火阴燃峰值温度预测模型拟合效果好,使用随机森林模型建立的不同恢复区地下火发生概率预测模型精度高(准确率>99%)。研究结果将有助于掌握地下火这种特殊火行为特征,进而制定科学有效的监测扑救策略。 展开更多
关键词 长白山风灾区 阴燃 临界条件 发生预测
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地理加权梯度提升机模型在黑龙江省林火预测中的应用
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作者 倪荣雨 李春辉 +4 位作者 欧阳逸云 王文龙 张金文 郭福涛 苏漳文 《生态学报》 北大核心 2025年第22期11257-11267,共11页
林火作为全球变化背景下重要的生态干扰因子,不仅影响森林生态系统结构与功能,还对区域气候、碳循环及人类活动构成威胁。因此,科学准确地预测林火发生概率并识别其主导影响因子,对于预防和减缓其危害至关重要。以黑龙江省为研究区,基于... 林火作为全球变化背景下重要的生态干扰因子,不仅影响森林生态系统结构与功能,还对区域气候、碳循环及人类活动构成威胁。因此,科学准确地预测林火发生概率并识别其主导影响因子,对于预防和减缓其危害至关重要。以黑龙江省为研究区,基于2006—2020年火点数据,结合气象、地形、植被、人为活动和社会基础设施五类共15个影响因子,分别构建全局梯度提升机模型(Gradient Boosting Machine,GBM)与地理加权梯度提升机模型(Geographically Weighted GBM,GWGBM),以探讨不同模型在林火发生概率预测中的表现差异,并识别主要驱动因素及其空间异质性特征。结果显示,相较于GBM模型,GWGBM模型在捕捉林火发生的空间异质性与因子间非线性关系方面具有更强能力,其测试集准确率提高25%。同时,结果表明黑龙江省林火受多因素综合作用影响,其中气候条件与植被因素为主要林火驱动因子。模型预测的火险概率空间分布与历史林火热点区域高度吻合,具备良好的现实指导价值。本研究验证了将地理加权思想引入梯度提升建模的可行性与有效性,为林火空间概率建模提供了新路径。在实际应用中,GWGBM模型可用于辅助制定分区域、分等级的林火防控策略。未来研究可进一步引入时间维度,构建时空加权模型,探索气候变化背景下林火风险的动态演变过程,并考虑不同空间尺度下模型精度的敏感性分析,以实现更加全面和精细的林火管理与决策支持。 展开更多
关键词 林火预测 梯度提升机 地理加权梯度提升机 黑龙江
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基于人工智能的森林火灾发生预测研究进展
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作者 王京鲁 李杰 +8 位作者 冯晓川 朱林 李鹏 郝立坤 宋增兵 王明玉 舒立福 司莉青 李伟克 《陆地生态系统与保护学报》 2025年第3期81-89,共9页
在气候变暖和极端天气的影响下,森林火灾发生日趋频繁,准确预测森林火灾发生对保护森林生态系统、经济和人员安全具有重大意义。本文首先回溯了典型森林火灾发生预测系统模型,其次综述了森林火灾发生预测的人工智能算法模型及其应用,并... 在气候变暖和极端天气的影响下,森林火灾发生日趋频繁,准确预测森林火灾发生对保护森林生态系统、经济和人员安全具有重大意义。本文首先回溯了典型森林火灾发生预测系统模型,其次综述了森林火灾发生预测的人工智能算法模型及其应用,并讨论了气象预测大模型驱动森林火灾发生预测模型的必要性、可实施性及模型构建思路,以实现中长期森林火灾发生预测,最后总结了人工智能在森林火灾发生预测应用中的优势和问题。同时,本文展望了基于人工智能的森林火灾发生预测的研究方向,一是引入其他模型或结合知识驱动提高预测模型的可解释性;二是提高气象预测模型输出数据的时空分辨率,更好地监控天气行为,增强基于人工智能的森林火灾发生预测模型的应用能力;三是建立预测大模型,保障应急安全;四是具身智能设备可植入森林火灾发生预测模型,收集分析林火因子,输出林火发生概率,回传数据并自主调整行动策略。 展开更多
关键词 人工智能 森林火险 森林火灾发生预测 气象预测 预测模型
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机器狗有望投入森林防火实战化应用 被引量：1
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作者 李燕 柯宗 姚立新 《浙江林业》 2025年第3期7-7,共1页
日前,在浙江省杭州市,西湖区森林消防队运用智能四足机器人(机器狗)进行模拟森林烟火预警,派出携带水枪机器狗参与森林灭火等场景应用训练。通过搭载的双光谱云台和传感器系统,机器狗对林区的烟火和各类信息进行搜集和分析,快速检测到火... 日前,在浙江省杭州市,西湖区森林消防队运用智能四足机器人(机器狗)进行模拟森林烟火预警,派出携带水枪机器狗参与森林灭火等场景应用训练。通过搭载的双光谱云台和传感器系统,机器狗对林区的烟火和各类信息进行搜集和分析,快速检测到火;火场态势感知传感器监测林区的温湿度。 展开更多
关键词 机器狗 森林防火 智能四足机器人 森林消防队 双光谱云台 传感器系统 火场态势感知
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基于三维模型的森林火灾救援路径规划研究
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作者 梁伟伟 马丙尧 韩文凤 《农家科技》 2025年第23期109-111,共3页
森林火灾救援路径规划面临地形复杂、火险动态演变的三维空间挑战,传统二维方法难以满足精准需求。本文基于GIS与遥感技术构建森林三维场景,集成地形、植被、气象多源数据建立火险等级三维分布模型,并设计改进A^(*)算法实现多目标约束(... 森林火灾救援路径规划面临地形复杂、火险动态演变的三维空间挑战,传统二维方法难以满足精准需求。本文基于GIS与遥感技术构建森林三维场景,集成地形、植被、气象多源数据建立火险等级三维分布模型,并设计改进A^(*)算法实现多目标约束(距离最短、火险最低、地形难度最小)下的路径优化。以我国某林区为实验区域,对比传统A^(*)算法与Dijkstra算法发现:改进算法在平原地形中平均火险代价降低10%,通行时间缩短6.25%;在山地环境中地形通行难度降低14.7%,且未出现路径不可达情况;在强风火势蔓延场景中,成功控制火险代价在安全阈值内,路径距离增加7.7%,但平均火险代价仍控制在安全阈值内,且未出现路径失效情况。多因素敏感性分析表明,火险权重提升可使路径距离增加12%-15%,但风险显著降低。 展开更多
关键词 三维模型 森林火灾 路径规划 改进A^(*)算法 火险等级 多因素敏感性
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