本书围绕草原火灾风险评价这一论题,利用多学科交叉的理论和多源数据融合的方法,结合翔实的数据、先进的技术和缜密的逻辑研究了我国北方草原火灾风险评价技术,系统地分析了我国北方草原可燃物时空变化规律、草原火灾的成灾机理与致灾过程、草原火行为特征和草原火灾发生时空规律,并在上述研究基础上,对我国北方草原地区火灾进行静态风险评价和动态风险评价.本研究利用实地观测与遥感资料相互印证,草原火灾动态模拟和风险评价技术结合,尽可能地反映草原火灾风险评价的最新发展.最后,介绍了草原火灾风险评价技术在草原火灾综合风险管理中的应用。
样章试读
目录
- 目录
序
前言
第1章绪论1
1.1背景与意义4
1.1.1研究背景4
1.1.2研究目的和意义7
1.2研究前沿与进展10
1.2.1草原火行为研究进展及评述11
1.2.2草原火险研究进展及评述14
1.2.3草原火灾灾情评价研究进展及评述19
1.2.4草原火灾风险研究进展及评述20
1.2.5草原火灾模拟进展及评述24
1.3草原火灾风险评价的系统理论分析研究27
1.3.1草原火灾相关的概念分析28
1.3.2草原火灾风险评价的理论基础29
1.3.3草原火灾风险系统的复杂性分析30
1.4本书的内容与框架32
1.4.1主要研究内容32
1.4.2本研究中存在的关键问题35
1.4.3技术路线36
第2章我国北方草原地表可燃物时空演变39
2.1我国北方草原基础地理概况40
2.1.1地理位置与行政区划40
2.1.2自然地理环境42
2.1.3社会经济环境43
2.2基于植被指数的草原可燃物时空演变分析44
2.2.1常用的植被指数44
2.2.2基于植被指数的草原生物量计算46
2.2.3基于植被指数的草原可燃物量计算49
第3章我国北方草原火灾时空规律分析543.1研究区草原火灾历史概况54
3.1.1研究区草原火灾防火概况54
3.1.2研究区防火减灾能力概况55
3.2我国北方草原火灾时空格局分析56
3.2.1起火原因调查分析58
3.2.2草原火灾的分布规律61
3.3我国北方重大草原火灾时间序列预测64
3.3.1基于非线性理论的草原火灾时间序列预测64
3.3.2灰色系统预测法65
3.3.3马尔可夫预测67
3.3.4灰色马尔可夫预测68
3.4我国北方草原火灾灾损规律的模糊判别分析69
3.4.1基于信息扩散理论的草原火灾发生概率分析70
3.4.2基于信息矩阵的草原火灾次数与损失模糊关系分析73
第4章我国北方草原火行为特征分析78
4.1天气条件对草原火灾的影响分析78
4.1.1水分条件对草原火灾的影响79
4.1.2温度对草原火灾的影响81
4.1.3风对草原火灾的影响84
4.1.4干旱对草原火灾的影响85
4.2可燃物特征对草原火灾的影响分析87
4.2.1可燃物含水率对起火影响分析87
4.2.2可燃物特征与火行为参数关系89
4.2.3可燃物的火强度91
4.3不同火环境下的火行为分析92
4.3.1天气条件对草原火灾传播速度影响分析93
4.3.2地形对草原火传播速度影响分析93
4.3.3综合因素影响下的草原火蔓延速度分析93
第5章基于火行为分析的草原火灾蔓延模拟99
5.1基于元胞自动机的草原火灾蔓延模拟99
5.1.1格网定义101
5.1.2格网状态101
5.1.3演化规则101
5.1.4风向和风速的影响103
5.1.5草原火灾扩散概率104
5.1.6蔓延时间的确定104
5.1.7蔓延模拟流程105
5.2案例研究106
5.2.1研究区地理背景106
5.2.2草原火灾情境还原108
5.2.3草原火灾蔓延场景模拟可视化108
5.3草原火灾动态蔓延结果验证109
第6章基于草地类型的草原火灾风险评价研究112
6.1草原火灾风险的基本理论112
6.1.1草原火灾风险形成机理112
6.1.2草原火灾风险评价框架115
6.2研究区概况与数据来源115
6.2.1研究区概况115
6.2.2数据来源与处理116
6.3草原火灾风险评价指标体系117
6.3.1草原火灾危险性分析117
6.3.2草原火灾暴露性分析122
6.3.3草原火灾脆弱性分析122
6.3.4草原火灾管理能力分析122
6.3.5草原火灾风险评价指标体系122
6.3.6草原火灾风险指标权重确定123
6.4我国北方草原火灾风险综合评价124
6.4.1我国北方草原火灾危险性评价125
6.4.2我国北方草原火灾暴露性评价125
6.4.3我国北方草原火灾脆弱性评价127
6.4.4我国北方草原火灾管理能力评价127
6.4.5我国北方草原火灾综合风险评价结果128
6.5基于火行为模拟的草原火灾动态风险评价131
6.5.1草原火灾动态风险评价概念框架131
6.5.2草原火灾动态风险评价指标体系131
6.5.3草原火灾动态风险评价模型133
6.6草原火灾风险评价结果的验证138
6.6.1静态风险评价结果的验证138
6.6.2动态风险评价结果的验证139
6.6.3敏感性分析141
6.6.4风险评价结果的不确定性分析146
第7章草原火灾风险评价在火灾管理中的应用研究147
7.1草原火灾风险评价应用研究147
7.1.1草原火灾风险管理过程147
7.1.2静态草原火灾风险评价的应用148
7.1.3动态草原火灾风险评价的应用150
7.2草原火灾风险评价与动态模拟耦合研究150
7.2.1静态与动态草原火灾风险评价的耦合研究150
7.2.2草原火灾风险评价与草原火灾蔓延耦合研究151
第8章结论与展望153
8.1取得结论153
8.2展望和未来要开展的工作154
8.2.1下一步的研究重点154
8.2.2草原火灾风险评价应用研究155
8.2.3草原火灾生态影响评价155
参考文献156
彩图
ContentsPreliminaryForewordChapter1Introduction1
1.1Backgroundandsignificance4
1.1.1Background4
1.1.2Purposeandsignificance7
1.2Frontierandprogress10
1.2.1Progressandreviewofgrasslandfirebehavior11
1.2.2Progressandreviewofgrasslandfiredanger14
1.2.3Progressandreviewofgrasslandfirelossesassessment19
1.2.4Progressandreviewofgrasslandfireriskassessment20
1.2.5Progressandreviewofgrasslandfiresimulation24
1.3Systemtheoryanalysisofgrasslandfireriskassessment27
1.3.1Conceptanalysisofgrasslandfire28
1.3.2Theoreticalbasisofgrasslandfireriskassessment29
1.3.3Complexityanalysisofgrasslandfirerisksystem30
1.4Contentsandframework32
1.4.1Contents32
1.4.2Keyproblems35
1.4.3Techniqueflow36
Chapter2TemporalandspatialevolutionofthesurfacefuelinthenortherngrasslandofCinah39
2.1GeneralsituationofgrasslandinnorthernCinah40
2.1.1Locationandadministrativedivision40
2.1.2Naturalgeographicalenvironment42
2.1.3Socialandeconomicenvironment43
2.2Analysisoftemporalandspatialevolutionofthesurfacefuelbasedonvegetationindex44
2.2.1Severalvegetationindex44
2.2.2Calculationofgrasslandbiomassbasedonvegetationindex46
2.2.3Calculationofthesurfacefuelquantityofgrasslandbasedonvegetationindex49
Chapter3TemporalandspatialfeaturesofgrasslandfiresinnorthernCinah54
3.1Overviewofgrasslandfirehistoryinthestudyarea54
3.1.1Overviewofgrasslandfireinthestudyarea54
3.1.2Overviewoffiredisasterreductionabilityinthestudyarea55
3.2TemporalandspatialsituationofgrasslandfiresinnorthernCinah56
3.2.1Investigationandanalysisofthecauseofthefire58
3.2.2Distributionfeaturesofgrasslandfire61
3.3TimeseriesforecastingofseveregrasslandfireinnorthernCinah64
3.3.1Timeseriesforecastingofgrasslandfirebasedonnonlineartheory64
3.3.2Greysystemforecastmethod65
3.3.3Markovforecastmethod67
3.3.4GreyMarkovFrecastinogmethod68
3.4FuzzyanalysisoffiredisasterdamagesinnorthernCinah69
3.4.1Analysisofgrasslandfireoccurrenceprobabilitybasedoninformationdiffusiontheory70
3.4.2Fuzzyrelationshipanalysisofthenumberandlossofgrasslandfirebasedoninformationmatrix73
Chapter4CharacteristicanalysisofgrasslandfirebehaviorinnorthernCinah78
4.1Analysisoftheinfluenceofweatherconditionsongrasslandfire78
4.1.1Effectofhumidityconditionongrasslandfire79
4.1.2Effectoftemperatureongrasslandfire81
4.1.3Effectofwindongrasslandfire84
4.1.4Effectofdroughtongrasslandfire85
4.2Analysisoftheeffectoffuelcharacteristicsongrasslandfire87
4.2.1Analysisontheinfluenceofmoisturecontentoffuelonfire87
4.2.2Relationshipbetweenfuelcharacteristicsandfirebehaviorparameters89
4.2.3Fireintensityofsurfacefuel914.3Analysisoffirebehaviorunderdifferentfireconditions92
4.3.1Analysisoftheinfluenceofweatherconditionsonthepropagationspeedofgrasslandfire93
4.3.2Analysisoftheeffectoftopographyonthepropagationvelocityofgrasslandfire93
4.3.3Analysisofgrasslandfirespreadrateundertheinfluenceofsyntheticfactors93
Chapter5Grasslandfirespreadingsimulationbasedonfirebehavioranalysis99
5.1SimulationofgrasslandfirespreadbasedontheCllulareautomaton99
5.1.1Thedefinitionofgrid101
5.1.2Thestateofgrid101
5.1.3Evolutionrule101
5.1.4Theinfluenceofwinddirectionandspeed103
5.1.5Grasslandfirespreadprobability104
5.1.6Determinationofspreadingtime104
5.1.7Theprocessofgrasslandfirespreadingsimulation105
5.2Casestudy106
5.2.1Geographicalbackgroundofthestudyarea106
5.2.2Grasslandfirescenarioreproduce108
5.2.3Thesimulationvisualizationofgrasslandfirespreadingscene108
5.3Theresultverificationofgrasslandfiredynamicspreading109
Chapter6Studyonfireriskassessmentofgrasslandbasedongrasslandtypes112
6.1Basictheoryofgrasslandfirerisk112
6.1.1Theformationmechanismofgrasslandfirerisk112
6.1.2Theassessmentframeworkgrasslandfirerisk115
6.2Thestudyareaanddatasources115
6.2.1Overviewofstudyarea115
6.2.2Datasourcesandprocessing116
6.3Theindexsystemofgrasslandfireriskassessment117
6.3.1Grasslandfirehazardanalysis117
6.3.2Grasslandfireexposureanalysis122
6.3.3Grasslandfirevulnerabilityanalysis122
6.3.4Grasslandfireriskassessmentindexsystem122
6.3.5Theindexsystemofgrasslandfireriskassessment122
6.3.6Grasslandfireriskindexweightdetermination123
6.4ThecomprehensiveassessmentofgrasslandfireriskinthenorthofChina124
6.4.1AssessmentofhazardofgrasslandfireinthenorthofCinah125
6.4.2AssessmentofexposureofgrasslandfireinthenorthofCinah125
6.4.3AssessmentofvulnerabilityofgrasslandfireinthenorthofCinah127
6.4.4AssessmentofmanagementablilityofgrasslandfireinthenorthofCinah127
6.4.5TheresultsofcomprehensiveassessmentofgrasslandfireriskinthenorthofCinah128
6.5Dynamicriskassessmentofgrasslandfirebasedonfirebehaviorsimulation131
6.5.1Theconceptualframeworkfordynamicriskassessmentofgrasslandfire131
6.5.2Grasslandfireriskassessmentindexsystem131
6.5.3Grasslandfireriskassessmentmodel133
6.6Theverificationofgrasslandfireriskassessmentresults138
6.6.1Theverificationofstaticriskassessmentresults138
6.6.2Theverificationofdynamicriskassessmentresults139
6.6.3Sensitivityanalysis141
6.6.4Uncertaintyanalysisofriskassessmentresults146
Chapter7Applicationofgrasslandfireriskassessmentinfiremanagement147
7.1Applicationstudyofgrasslandfireriskassessment147
7.1.1Grasslandfireriskmanagementprocess147
7.1.2Applicationofstaticgrasslandfireriskassessment148
7.1.3Applicationofdynamicgrasslandfireriskassessment150
7.2Thestudyonthecouplingofdynamicsimulationandriskassessmentofgrasslandfire150
7.2.1Thestudyonthecouplingofstaticanddynamicgrasslandfireriskassessment150
7.2.2Thestudyonthefireriskassessmentofgrasslandandgrasslandfirespread151
Chapter8Conclusionandprospect1538.1Results153
8.2Theprospectandfuturework154
8.2.1Thenextresearchfocus154
8.2.2Applicationstudyofgrasslandfireriskassessment155
8.2.3Theassessmentofgrasslandfireecology155
References156
Colorpictures
京公网安备 11010102004214号