一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火災(zāi)評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]草原火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、處置救助較為困難，對(duì)草原資源危害極為嚴(yán)重。同時(shí)草原火災(zāi)的發(fā)生也給牧區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)帶來很大威脅，給經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)安定帶來巨大影響。目前的草原火災(zāi)管理主要側(cè)重于火災(zāi)形成的危險(xiǎn)性因素研究如可燃物、地形、氣象要素等，即通常所說的“草原火險(xiǎn)”?！安菰痣U(xiǎn)”缺少對(duì)草原火災(zāi)形成的社會(huì)因素研究(如人為原因和經(jīng)濟(jì)因素等)，因此草原火險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果往往實(shí)際情況相差很大。
[0003]草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是考慮草原火災(zāi)孕育、發(fā)生、發(fā)展和影響等眾多環(huán)節(jié)的評(píng)估方法，其可靠性優(yōu)于草原火險(xiǎn)評(píng)估。目前草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)可以分為兩種:一是基于草原火災(zāi)案例數(shù)據(jù)的草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率評(píng)估，該方法主要是基于歷史數(shù)據(jù)，沒有考慮到草原可燃物動(dòng)態(tài)分布及其社會(huì)影響等因素，而且對(duì)于缺少數(shù)據(jù)的草原區(qū)無法進(jìn)行評(píng)估，所以其應(yīng)用往往具有局限性；二是基于草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵要素的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。大多研究認(rèn)為草原可燃物是草原火災(zāi)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，可燃物特征及狀態(tài)的變化，如可燃物含水率和可燃物承載量對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)形成的影響。其研究的重點(diǎn)也關(guān)注對(duì)這些關(guān)鍵指標(biāo)的獲取與處理。草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的形成是自然要素和社會(huì)要素綜合作用的產(chǎn)物。因此，本技術(shù)對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)形成的自然要素和社會(huì)要素綜合交叉分析，全面體現(xiàn)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。
[0004]草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也具有很強(qiáng)的時(shí)效性。目前我國缺少以日為時(shí)間單位的草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)快速評(píng)估技術(shù)。通過本技術(shù)也將提出草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)獲取與處理方法、指標(biāo)體系構(gòu)建和模型方法，可以為草原區(qū)(包括無草原火災(zāi)數(shù)據(jù)區(qū))草原火災(zāi)管理人員提供一種快速草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
[0005]目前的草原火災(zāi)管理主要側(cè)重于火災(zāi)形成的危險(xiǎn)性因素研究如可燃物、地形、氣象要素等，即通常所說的“草原火險(xiǎn)”。“草原火險(xiǎn)”缺少對(duì)草原火災(zāi)形成的社會(huì)因素研究(如人為原因和經(jīng)濟(jì)因素等)，因此草原火險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果往往實(shí)際情況相差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，選取了距居民點(diǎn)距離、距道路網(wǎng)距離、天氣指數(shù)、可燃物特征和地形為危險(xiǎn)性因子，選取了草原區(qū)經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和基礎(chǔ)設(shè)施生成草原區(qū)暴露性和脆弱性指標(biāo)，提高了草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確率。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0008]—種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，包括如下步驟:
[0009]S1、利用遙感數(shù)據(jù)結(jié)合地面觀測(cè)確定可燃物含水率、承載量和連續(xù)度的反演模型，其中可燃物含水率由于受氣象和土壤條件影響，并分析土壤和氣象條件與可燃物含水率之間的反演模型；
[0010]S2、通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口分布圖，獲取社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口密度空間分布圖，設(shè)計(jì)出人類活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)；
[0011]S3、利用格網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)，對(duì)草原區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、基礎(chǔ)設(shè)施、防火資源、防火點(diǎn)等屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行空間展布；
[0012]S4、借助GIS空間分析技術(shù)、格網(wǎng)分析技術(shù)、空間插值技術(shù)和模糊數(shù)學(xué)方法建立草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系和快速評(píng)估模型及風(fēng)險(xiǎn)表征方法。
[0013]其中，快速評(píng)估模型是指草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)模糊耦合方法，風(fēng)險(xiǎn)表征方法是指風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分方法和依據(jù)。
[0014]其中，所述的草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系包括危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系、暴露性評(píng)價(jià)體系、脆弱性評(píng)價(jià)體系和防火能力評(píng)價(jià)體系。
[0015]其中，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系包括可燃物承載量、可燃物含水率、可燃物連續(xù)度、坡度、坡向和人類活動(dòng)強(qiáng)度；暴露性評(píng)價(jià)體系包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人員、草場、牲畜和基礎(chǔ)設(shè)施；脆弱性評(píng)價(jià)體系包括飼料/草、老幼年人口、幼畜和易燃設(shè)施；防火能力評(píng)價(jià)體系包括防火站點(diǎn)、防火設(shè)施、防火人員、防火投入和反應(yīng)時(shí)間。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]選取了距居民點(diǎn)距離、距道路網(wǎng)距離、天氣指數(shù)、可燃物特征和地形為危險(xiǎn)性因子，選取了草原區(qū)經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和基礎(chǔ)設(shè)施生成草原區(qū)暴露性和脆弱性指標(biāo)，提高了草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確率，改變了目前草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估落后的現(xiàn)狀；可以提升草原火災(zāi)管理能力；可以為草原火災(zāi)保險(xiǎn)提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，包括如下步驟:
[0021]S1、利用遙感數(shù)據(jù)結(jié)合地面觀測(cè)確定可燃物含水率、承載量和連續(xù)度的反演模型，其中可燃物含水率由于受氣象和土壤條件影響，并分析土壤和氣象條件與可燃物含水率之間的反演模型；
[0022]S2、通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口分布圖，獲取社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口密度空間分布圖，設(shè)計(jì)出人類活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)；
[0023]S3、利用格網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)，對(duì)草原區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、基礎(chǔ)設(shè)施、防火資源、防火點(diǎn)等屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行空間展布；
[0024]S4、借助GIS空間分析技術(shù)、格網(wǎng)分析技術(shù)、空間插值技術(shù)和模糊數(shù)學(xué)方法建立草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系和快速評(píng)估模型及風(fēng)險(xiǎn)表征方法。
[0025]所述的草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系包括危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系、暴露性評(píng)價(jià)體系、脆弱性評(píng)價(jià)體系和防火能力評(píng)價(jià)體系。
[0026]危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系包括可燃物承載量、可燃物含水率、可燃物連續(xù)度、坡度、坡向和人類活動(dòng)強(qiáng)度；暴露性評(píng)價(jià)體系包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人員、草場、牲畜和基礎(chǔ)設(shè)施；脆弱性評(píng)價(jià)體系包括飼料/草、老幼年人口、幼畜和易燃設(shè)施；防火能力評(píng)價(jià)體系包括防火站點(diǎn)、防火設(shè)施、防火人員、防火投入和反應(yīng)時(shí)間。
[0027]本具體實(shí)施中快速評(píng)估模型及風(fēng)險(xiǎn)表征方法具體包括:
[0028]1.利用草原火災(zāi)發(fā)生案例，建立草原火災(zāi)次數(shù)與草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)性影響因素之間的模糊關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)草原火災(zāi)危險(xiǎn)性指標(biāo)的模糊預(yù)處理。
[0029]2.利用草原火災(zāi)災(zāi)情案例，建立草原火災(zāi)災(zāi)情與草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的暴露性和脆弱性影響因素之間的模糊關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)草原火災(zāi)暴露性和脆弱性指標(biāo)的模糊預(yù)處理。
[0030]3.統(tǒng)計(jì)我國北方草原各防火站中防火能力指標(biāo)(本發(fā)明中提到的)，計(jì)算各指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并利用其防火能力各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。
[0031]4.對(duì)預(yù)處理后的指標(biāo)，利用投影尋蹤方法進(jìn)行降維處理，計(jì)算最佳投影方向，建立基于投影尋蹤的最佳草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。
[0032]5.利用日草原火災(zāi)案例數(shù)據(jù)，結(jié)合草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值結(jié)果，利用最優(yōu)分割方法，確定草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并找出草原火災(zāi)危險(xiǎn)性、暴露性、脆弱性和防火減災(zāi)能力對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)率。
[0033]實(shí)施例
[0034]錫林郭勒盟草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；
[0035]利用本發(fā)明的指標(biāo)體系，本實(shí)例選取了距居民點(diǎn)距離、距道路網(wǎng)距離、天氣指數(shù)、可燃物特征和地形為危險(xiǎn)性因子，選取了草原區(qū)經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和基礎(chǔ)設(shè)施生成草原區(qū)暴露性和脆弱性指標(biāo)，同時(shí)將錫林郭勒盟草原防火能力分區(qū)分級(jí)。利用草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型計(jì)算，再將草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果與草原火災(zāi)日發(fā)生案例對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩者具有很強(qiáng)的相關(guān)性。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、利用遙感數(shù)據(jù)結(jié)合地面觀測(cè)確定可燃物含水率、承載量和連續(xù)度的反演模型，并分析土壤和氣象條件與可燃物含水率之間的反演模型； 52、通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口分布圖，獲取社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口密度空間分布圖，設(shè)計(jì)出人類活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)； 53、利用格網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)，對(duì)草原區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、基礎(chǔ)設(shè)施、防火資源、防火點(diǎn)等屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行空間展布； 54、借助GIS空間分析技術(shù)、格網(wǎng)分析技術(shù)、空間插值技術(shù)和模糊數(shù)學(xué)方法建立草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系和快速評(píng)估模型及風(fēng)險(xiǎn)表征方法。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，其特征在于，所述的草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系包括危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系、暴露性評(píng)價(jià)體系、脆弱性評(píng)價(jià)體系和防火能力評(píng)價(jià)體系。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，其特征在于，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系包括可燃物承載量、可燃物含水率、可燃物連續(xù)度、坡度、坡向和人類活動(dòng)強(qiáng)度；暴露性評(píng)價(jià)體系包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人員、草場、牲畜和基礎(chǔ)設(shè)施；脆弱性評(píng)價(jià)體系包括飼料/草、老幼年人口、幼畜和易燃設(shè)施；防火能力評(píng)價(jià)體系包括防火站點(diǎn)、防火設(shè)施、防火人員、防火投入和反應(yīng)時(shí)間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種北方草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)快速評(píng)估方法，選取了距居民點(diǎn)距離、距道路網(wǎng)距離、天氣指數(shù)、可燃物特征和地形為危險(xiǎn)性因子，選取了草原區(qū)經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和基礎(chǔ)設(shè)施生成草原區(qū)暴露性和脆弱性指標(biāo)，提高了草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確率，改變了目前草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估落后的現(xiàn)狀；可以提升草原火災(zāi)管理能力；可以為草原火災(zāi)保險(xiǎn)提供依據(jù)。
【IPC分類】G06Q10/06
【公開號(hào)】CN105205587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510519960
【發(fā)明人】劉興朋, 張繼權(quán), 佟志軍
【申請(qǐng)人】東北師范大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月15日