快速准确地预测森林草原火灾的蔓延和发展,可以为及时部署灭火力量、控制火灾蔓延提供科学决策依据。本书前两章介绍国内外森林草原火灾概况及森林草原火灾发生机理;第3?4章阐述经典和常用的森林草原火灾蔓延模型,重点介绍了一种基于机器学习的森林草原火灾预测模型;第5章对森林草原火灾防治研究进行了总结和展望。本书比较详细地介绍了森林草原火灾预测模型和方法,可供相关领域的科研人员、管理人员、教学人员阅读参考。
孙旋,男,汉族,1979年6月出生,山东惠民人,博导 /研究员,享受国务院政府特殊津贴专家 。博士毕业于清华大学公共安全研究院,现任住房和城乡建设部防灾研究中心副主任 ,中国建筑科学研究院建筑防火研究所所长 ,中国工程建设标准化协会建筑防火专业委员会主任委员,中国建筑学会建筑防火综合技术分会理事长 ,中国消防协会建筑防火专业委员会主任委员,首批免试认定的国家一级注册消防工程师。承担完成了“城镇重要功能节点和脆弱区灾害承载力评估与处置技术”、 “多层地下综合交通枢纽安全设计技术”等20余项国家“十一五”科技支撑计划项目、国家“十二五”科技支撑计划项目、北京市科委重大科研项目及相关项目的研究工作。 高学鸿,北京科技大学副教授。 李宁,新疆理工学院讲师。
目录1国内外森林草原火灾概况11.1国内外森林草原火灾现状11.1.1国内外森林草原火灾发生情况11.1.2国内外相关标准和规范的建立与发展51.1.3国内外森林草原防火技术水平及其发展趋势111.1.4国内外森林草原火灾管理现状161.2国内外森林草原火灾发生情况的异同201.2.1各国或地区森林草原火灾发生特点201.2.2各国或地区森林草原火灾潜在风险和防治难点241.3国内外森林草原火灾典型案例271.3.1澳大利亚森林大火271.3.2美国南加州森林大火281.3.3俄罗斯森林大火281.3.4大兴安岭森林火灾301.3.5四川木里县森林火灾301.3.6重庆江津区森林火灾312森林草原火灾发生机理332.1可燃物的影响作用332.1.1可燃物类型与森林草原火灾的关系332.1.2可燃物的理化性质与森林草原火灾的关系372.1.3可燃物载量及其动态变化规律422.2气象因子的影响作用452.2.1湿度452.2.2温度462.2.3降水462.2.4风472.2.5闪电472.2.6气压482.2.7极端天气492.2.8国内外的气候变化与森林草原火灾502.2.9森林草原火险天气指数532.3地形、人类活动的影响作用552.3.1地形对森林草原火灾的影响作用552.3.2人类活动对森林草原火灾的影响作用582.3.3地形、人类活动影响量化指数602.4森林草原火灾影响因子耦合作用623森林草原火灾蔓延模型663.1经验模型663.1.1加拿大林火蔓延模型683.1.2澳大利亚McArthur模型683.2物理模型693.2.1FIRESTAR模型703.2.2Albini模型713.3半经验半物理模型723.3.1王正非模型723.3.2美国Rothermel模型743.4部分经典林火蔓延改进模型743.4.1Rothermel抛物线-半圆改进模型743.4.2基于王正非林火蔓延模型的改进模型753.4.3基于栅格结构的林火蔓延模型与模拟783.4.4树冠火林火蔓延改进模型833.4.5基于渗透理论的林火蔓延模型863.5基于元胞自动机的林火蔓延改进模型914基于机器学习算法的森林草原火灾预测模型994.1森林草原火灾预测模型研究概况994.1.1国外森林草原火灾预测模型994.1.2国内森林草原火灾预测模型1004.1.3森林火灾预测理论方法1014.2森林火险监测技术手段1024.2.1地面、航空、掺望塔监测1024.2.2卫星监测及遥感技术的应用1054.2.3综合监测手段1074.2.4林火监测新技术1084.2.5融合CBAM-EfficientNetV2的火灾图像识别方法1114.3森林草原火险预报模型1234.3.1林火发生预测模型中的驱动因子1234.3.2关于森林草原火灾发生概率预测的模型1234.3.3关于森林草原火灾发生次数预测的模型1254.3.4关于森林草原火灾林火行为预测的模型1264.4森林草原火险等级划分1304.4.1国外森林草原火险等级1304.4.2国内森林火险等级系统1334.4.3森林火险区域的划分1344.5基于Stacking集成学习的林火预测模型1364.5.1林火预测模型建立流程1364.5.2多重共线性检验1374.5.3XGB、LGB和GBoost模型算法及优化1384.5.4模型训练和测试1415总结与展望1465.1森林草原火灾蔓延理论研究总结1465.1.1森林草原火灾蔓延模型1465.1.2林火蔓延的模拟方法1475.2森林草原火灾蔓延理论研究新进展1485.2.1双向耦合火灾蔓延模型1485.2.2林火蔓延三维可视化模拟研究1505.2.3阴燃林火的蔓延1515.3森林草原火灾监测预警技术总结1535.3.1现行的森林火灾风险性评估方法1535.3.2森林草原火灾监测预警技术1555.3.3森林草原火灾监测预警技术所存在的问题1565.4森林草原火灾监测预警技术应用新进展1565.4.1林火卫星遥感监测预警技术应用新进展1565.4.2无人机林火监测预警技术1585.5基于机器学习的森林草原火灾风险预测模型1595.6森林草原火灾防治展望160参考文献162