基于GIS的森林火灾现场模拟及其应用l6卷1期2007年2月自然灾害学报JOURNALOFNATURALDISASTERSVo1.16,No.1Feb.2007:1004-4574(2007】01—0076—05基于GIS的森林火灾现场模拟及其应用陈天恩,陈立平,陈红,高惠瑛(1.国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097;2.中国海洋大学工程学院,山东青岛266071)摘要:分析了基于GIS进行森林火灾现场模拟的可行性,对在ESPdArcView9x平台上进行森林火场环境模拟,林火蔓延预测和火灾扑救态势标绘与推演的方法进行了研究,并结合开发实例对其实现机制进行了详细的阐述.关键词:森林防火;GIS;GPS;指挥决策;蔓延模型;火场标绘:$762.3文献标识码:AGIS-basedforest-firesimulationanditsapplicationCHENTian—en,CHENLi.ping,CHENHong,GAOHui—ying(1.NationalEngineeringResearchCenterforInformationTechnologyinAclture,Bei激ng100097,China;2.EngineeringCollege,OceanUniversityofChina,Qingdao266071,China)Abstract:ThenecessityandfeasibilityofforestfiredisastersimulationbasedonGIStechnologywerediscussedilltthispaper.Thedetailsaboutforest—firedisastersimulationtechnologies,suchasforest—firedisasterenviron..mentsimulationmethod,forest—firesspreadmodelandakindofdynamicfirefightingsituationplottingtechnology,wereprovided.Attheendofthepaper,anapplicationwhichWaSimplementedupontheforest—firedisastersimulationtechnologieswasgiven,andtheimplementationmechanismarealsobeendiscussed.Keywords:forest-fireprevention;GIS;GPS;commandingdecision—making;spreadmodel;firegroundplotting森林火灾是造成森林大量毁坏的主要原因之一.近年来,森林火灾发生仍呈上升趋势,目前世界各国都在运用各种先进技术加强森林火灾管理;凭借强大的多源信息整合能力及空间分析能力,GIS技术在林火管理中的应用得到了广泛的重视,尤其在林火扑救指挥过程中,后方指挥人员需要及时了解各种火灾现场的情况,在第一时间做出正确的决策,就迫切需要借助GIS技术集成并分析各类信息,实时模拟森林火灾现场动态场景,提供直观的现场信息.加拿大和美国是利用GIS进行林火扑救辅助指挥决策的研究应用较早的国家,加拿大1987年建立起了加拿大森林火险等级系统(CanadianForestFireDangerRationSystem)和地理信息与模拟系统(GeographicalInformationandModelingSystem),用以实时模拟火场状况来帮助林火管理人员制定最佳灭火方案.美国ESRI开发的GIS软件可以快速地查找和真实显示火灾事件发生的地点,快速收集火灾发生地的相关重要数据,并可进行火蔓延和火场边界位置模拟;我国的林业科学院资源信息所和国家林业总局信息中心等单位分别开发了森林火灾管理信息系统,中国科技大学进行了林火蔓延模型的研究;这些研究和实践为森林火灾现场模拟做了积极的探索和技术准备,但是对于森林防火指挥所关心的火灾现场实时模拟和信息展示,现有系收稿日期:2005一o9—23;修订日期:2006—01—10基金项目:国家”863”计划课题(2006AA10A306)作者简介:陈天恩(1978一),男,助理研究员,主要从事空间分析理论和空间数据模型的研究.E—mail:chente@nerclta.org.en1期陈天恩等:基于GIS的森林火灾现场模拟及其应用统限于当时的技术,实现得不够完善,因此有必要研究现有技术条件下新的基于GIS的森林火灾现场模拟的方法.1森林火灾现场模拟的方法研究准确及时地把握森林火灾现场信息是指挥人员做出正确决策的必要条件.森林火灾现场模拟的研究内容就是如何在森林资源数据库,防火信息数据库和林区大比例尺电子地图的支持下,利用GIS平台模拟火灾现场场景,集成并展示指挥决策所需的森林火灾现场的各种信息.这些信息分为背景信息,动态信息,预测信息等.其中静态信息包括火场的地形地貌(海拔,坡向,坡度),森林资源类型及分布(森林小班信息),河流水系,交通状况,防火力量,防火设施设备,居民地分布等;动态信息包括实时的气象信息(温度,湿度,风力,风向),火情发展信息,扑火人员定位信息等;预测信息主要指林火蔓延预测信息.森林火灾现场模拟的基础是基于地面高程数据和地貌数据建立森林火灾现场三维场景;将...