李聯(lián)隊(duì)

(陜西省森林保護(hù)研究所，西安 710082)

森林防火資源的優(yōu)化配置及對秦嶺林區(qū)防火的建議

李聯(lián)隊(duì)

(陜西省森林保護(hù)研究所，西安 710082)

森林防火是林區(qū)管理的重要任務(wù)，森防資源的優(yōu)化配置是提高森林防火效率的最有效途徑。本文討論了森防資源優(yōu)化配置方法，并結(jié)合秦嶺林區(qū)的特點(diǎn)，就森防資源的優(yōu)化配置及秦嶺林區(qū)森林防火提出了若干建議，對秦嶺林區(qū)森林防火工作具有一定的參考價值和指導(dǎo)作用。

秦嶺林區(qū)；森林防火資源;優(yōu)化配置

森林火災(zāi)是世界上發(fā)生面廣、危害性大、處置撲救極其困難的自然災(zāi)害。由于氣候變暖的原因，近年來世界上森林火災(zāi)發(fā)生的頻度和造成的損失都呈上升趨勢。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，氣象科學(xué)、遙感技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、激光、通訊和航空航天技術(shù)的迅速發(fā)展，化學(xué)和生物技術(shù)的不斷革新，現(xiàn)代科學(xué)管理的滲透，為森林防火提供了先進(jìn)的手段和技術(shù)條件。如林火預(yù)測預(yù)報(bào)、紅外線監(jiān)測林火、雷達(dá)監(jiān)測林火、激光監(jiān)測林火、衛(wèi)星遙感監(jiān)測林火、通訊、人工降雨滅火、飛機(jī)滅火以及計(jì)算機(jī)林火管理系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用，為有效地控制森林火災(zāi)的發(fā)生，把森林火災(zāi)的損失降低到最低限度提供了保證。世界發(fā)達(dá)國家在這方面作出了典范，雖然這些國家森林火災(zāi)發(fā)生情況不同，在有效地控制森林火災(zāi)的發(fā)生，降低森林火災(zāi)的損失方面采取了不同的森林防火模式和森林防火技術(shù)，但都普遍重視森防資源的優(yōu)化配置，充分利用本國森防資源，發(fā)揮資源配置優(yōu)勢是這些發(fā)達(dá)國家取得森防成效的關(guān)鍵。本文以結(jié)合秦嶺森林防火的特點(diǎn)，就森防資源的優(yōu)化配置及秦嶺林區(qū)森林防火提出一些思考。

1 森林防火資源的優(yōu)化配置

1.1 森林防火資源的主要類型

森林防火資源是指為預(yù)防或減弱森林火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展、蔓延所能利用的自然資源、人力資源和加工資源，按照防火功能主要可分為隔離型防火資源、監(jiān)測型防火資源、撲救型防火資源。隔離型防火資源主要包括交通道路、水系、防火林帶、防火隔離帶等，能阻止森林火災(zāi)的發(fā)展蔓延，對森林火災(zāi)形成有效隔離；監(jiān)測型防火資源可以監(jiān)控森林火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展全過程，主要包括瞭望臺、衛(wèi)星、視頻監(jiān)控裝置、巡邏隊(duì)伍等；撲救型防火資源主要包括撲救隊(duì)伍、撲救設(shè)備、撲救工具等，能有效控制和撲救森林火災(zāi)。只有將不同類型森林防火資源在數(shù)量、規(guī)格、空間配置等方面進(jìn)行科學(xué)、高效、經(jīng)濟(jì)地規(guī)劃與布置，才能達(dá)到有效控制和防除森林火災(zāi)的同時，降低人、財(cái)、物等管護(hù)成本。

1.2 森林防火資源的優(yōu)化配置方法

森林防火資源的優(yōu)化配置就是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)優(yōu)化配置森林防火的各種資源，發(fā)揮防火資源最大效能，更好地保護(hù)管轄區(qū)域的森林資源。優(yōu)化配置的前提是要建立本底數(shù)據(jù)庫，本底數(shù)據(jù)庫是綜合分析和應(yīng)用的前提，包含屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)。在基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)庫建成的情況下，對一定區(qū)域(行政區(qū)域、小班等)的森林資源火險(xiǎn)因子根據(jù)定義進(jìn)行提取和權(quán)值確定，建立火險(xiǎn)等級數(shù)學(xué)模型，對設(shè)定區(qū)域進(jìn)行火險(xiǎn)等級評定。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同森林防火資源類型采取相應(yīng)的優(yōu)化配置方案或方法。

1.2.1 監(jiān)測型資源配置的優(yōu)化方法 首先根據(jù)數(shù)字化后的地形圖，產(chǎn)生正射三維影像，或進(jìn)行三維預(yù)覽，快速把握整個林區(qū)的地形特點(diǎn)。同時加載顯示林區(qū)的資源圖、道路圖、重點(diǎn)防護(hù)區(qū)圖、河流、已有監(jiān)測型資源可視圖等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)選址原則和管理經(jīng)驗(yàn)，初步給出若干個比較合理的監(jiān)測型資源設(shè)置候選地址或路線。

然后利用可視域分析方法對候選地址的監(jiān)測效果進(jìn)行評價和優(yōu)化，要重點(diǎn)對山頂點(diǎn)提取法進(jìn)行建模和評估優(yōu)化。把候選地址加入到監(jiān)測型資源圖中，并完善各候選地址的屬性數(shù)據(jù)。根據(jù)初始制定的需要增加的監(jiān)測型資源數(shù)目，對候選地址進(jìn)行排列組合，如有n個候選地址，同時擬增加m個監(jiān)測型資源，則有Cnm組合。把各種組合下的候選地址與已有的監(jiān)測型資源一起進(jìn)行可視域運(yùn)算分析，比較主要指標(biāo)，找出最優(yōu)的監(jiān)測資源組合。主要考慮指標(biāo)是單點(diǎn)監(jiān)測面積最大，而且盲區(qū)面積最小，重疊監(jiān)測面積最小。

最后根據(jù)監(jiān)測型資源監(jiān)測效果評價分析得出的各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)合林區(qū)的實(shí)際和選址原則，考慮到經(jīng)濟(jì)成本、可及性等因素，最終確定最優(yōu)監(jiān)測型資源。

1.2.2 隔離型資源配置的優(yōu)化方法 首先確定隔離型資源中隔離連通面積的合理性和林區(qū)隔離型資源網(wǎng)密度的合理性。將要研究的區(qū)域的矢量小班、鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖、隔離型資源進(jìn)行線面疊加，設(shè)置最大連通區(qū)域值，與我們設(shè)置的值進(jìn)行比較，得到需要優(yōu)化的區(qū)域，并進(jìn)行渲染。通過評價得到研究區(qū)域的隔離資源網(wǎng)密度和道路網(wǎng)密度，以及連通區(qū)域面積的個數(shù)等。根據(jù)這些指標(biāo)，確定森林防火阻隔網(wǎng)絡(luò)和防火通道的合理性，并進(jìn)行理論優(yōu)化，為實(shí)際工作提供理論依據(jù)。但設(shè)置隔離型資源時要將理論值與實(shí)際相結(jié)合，并充分考慮多方面因素。

1.2.3 撲救型資源配置的優(yōu)化方法 撲救性資源的優(yōu)化配置有兩種情況，一是在當(dāng)前撲救資源不變時，我們只能通過改變撲救資源的位置來降低盲區(qū)率與重復(fù)率，從而優(yōu)化撲救型資源的配置。二是在具有增加撲救資源時，可以通過降低盲區(qū)率和重復(fù)率，綜合考慮和分析后得到一個最佳優(yōu)化方案。

2 秦嶺林區(qū)森林火災(zāi)特點(diǎn)及森防資源現(xiàn)狀2.1 秦嶺林區(qū)森林火災(zāi)特點(diǎn)

秦嶺林區(qū)植被98%以上生長在山區(qū)，山高溝深、山巒疊嶂、溝壑縱橫、地勢險(xiǎn)要，在不同地形發(fā)生的火災(zāi)都有其不同特點(diǎn)。

(1)峽谷火災(zāi)特點(diǎn)：峽谷的地形狹而深，兩邊陡壁，深度大于寬度。這種地形的林區(qū)基本上都缺乏道路，也沒有打開的防火通道，沒有防火線，沒有足夠的避火地點(diǎn)和空間，林分密度小，郁閉度低，天然整枝力不強(qiáng)，著火后易由地表火發(fā)展成林冠火；火焰上空一旦形成對流柱，即產(chǎn)生向上的強(qiáng)大的氣流團(tuán)，抽著帶火的枝梢，球果等已燃物向天空漂去，落到遠(yuǎn)處的未燃林地形成飛火；帶火枝梢、球果著火后，失去枯枝落葉和腐殖質(zhì)層的支撐，向下滾動形成滾火，并引發(fā)新的的火場。這種地形火災(zāi)一旦發(fā)生，林火蔓延速度極快，人員逃離速度慢，救災(zāi)難度大。

(2)平臺火災(zāi)特點(diǎn)：平臺上一般林草茂盛，林木生長茂盛，腐殖質(zhì)層深厚，球果枯枝落葉、采伐剩余物等可燃物容易聚集，這些聚集物經(jīng)過一段時間腐朽后，就形成中空的柴禾堆，極易燃燒?；馂?zāi)發(fā)生后，由于風(fēng)和火的慣性，熱氣流燃燒對樹冠上層容易干燥，有演變成林冠火的可能。林區(qū)人員多喜在這種地形上棲息、暫留，一旦發(fā)生火災(zāi)人員傷亡較大。

(3)梁峁山脊火災(zāi)特點(diǎn)：梁峁山脊一般光照強(qiáng)、氣候干燥，多為原始林相，雜灌叢生、藤蔓纏繞，含水率低，易燃燒，保留的大樹多為淺根性針葉樹種，輪生枝多、油性強(qiáng)、藤蔓纏繞多、天然整枝力不強(qiáng)，也極易燃燒?；馂?zāi)發(fā)生后林火蔓延速度極快，加上風(fēng)向不定，氣團(tuán)不穩(wěn)定而易引起旋火，火借風(fēng)勢，風(fēng)借火勢，小火轉(zhuǎn)大火形成飛火。

(4)懸崖火災(zāi)特點(diǎn)：懸崖陡峭，土壤浸蝕力強(qiáng)，成土力差，碎石含量高。林區(qū)多為竹林，沒割過的竹林一部分竹子開過花就會死亡，且不易腐爛，形成特別干燥的竹竿；割過竹子的地方重新郁閉后竹茬林立，可見度低，穿行極為困難。竹子中空，極易燃燒，著火后火勢猛烈，所困人員一面是火海，一面是懸崖，極難逃生。施救時亂石滾落，砸傷撲火人員時有發(fā)生。

2.2 秦嶺林區(qū)森防資源現(xiàn)狀

秦嶺林區(qū)的森林極大，森林防火資源相對匱乏，各地發(fā)展水平也不平衡，差別很大。雖然各林區(qū)都建立了防火生物隔離帶、道路、水渠、監(jiān)測站、瞭望臺，也有固定的撲救隊(duì)伍，裝備了必要的撲救工具，但是，由于長期以來未能充分重視森林防火資源的優(yōu)化配置，很多森防資源處于零散分布、低效率狀態(tài)，缺乏大面積系統(tǒng)化森防聯(lián)動機(jī)制，一方面缺乏足夠的防火資源和先進(jìn)的設(shè)備，另一方面又經(jīng)常出現(xiàn)資源閑置和浪費(fèi)現(xiàn)象，防火資源利用效率極低。

陜西省十分重視森防工作，建立了各級森防組織機(jī)構(gòu)，省森林防火指揮部是負(fù)責(zé)做好森林、草原火災(zāi)預(yù)防、撲救的指揮機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一指揮全省的森林防火工作，組織協(xié)調(diào)森林火災(zāi)撲救的重大問題，督促、檢查各地(市)、縣、各部門貫徹執(zhí)行國家森林防火的方針、政策、法規(guī)的實(shí)施情況?？h(廳直管森工局)森林防火指揮部是實(shí)施森林防火的基本單位，并利用護(hù)林聯(lián)防組織實(shí)行區(qū)域聯(lián)防，加大利用各地森防資源，并通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)化配置，提高資源利用效率。

3 對秦嶺林區(qū)森林防火工作的建議

秦嶺林區(qū)分布面積廣，各種火災(zāi)時有發(fā)生，陜西省2012年全省發(fā)生森林火災(zāi)67起，受災(zāi)森林面積16.228 hm2，損失林木蓄積563.18 m3，森林火災(zāi)受災(zāi)率為0.002‰，森林火災(zāi)中人為因素引發(fā)的比率高達(dá)95%以上。所以秦嶺林區(qū)防火就成了各林區(qū)一項(xiàng)重要工作任務(wù)，為了充分發(fā)揮和利用現(xiàn)有森防資源，提高秦嶺林區(qū)森林放火效率，特提出以下工作建議：

(1)針對陜西省森林火災(zāi)特點(diǎn)以及防火工作的現(xiàn)狀，在堅(jiān)持“預(yù)防為主，消防結(jié)合”原則的同時，還要盡快研究開發(fā)并建立適合陜西省秦嶺林區(qū)森林火險(xiǎn)評價、預(yù)警和防火資源優(yōu)化系統(tǒng)，有效預(yù)防森林火災(zāi)、合理配置防火資源。

(2)結(jié)合秦嶺林區(qū)的自然環(huán)境特點(diǎn)，逐步建立現(xiàn)代化的撲救型森林滅火系統(tǒng)。增加對撲救型資源的投入，并科學(xué)優(yōu)化。一要建立合理科學(xué)配置森林防火撲救隊(duì)伍；二要配置動態(tài)管理的撲救設(shè)備，發(fā)揮設(shè)備的最大效能。撲救型森林資源和森林火險(xiǎn)評價、預(yù)警、優(yōu)化系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)建立實(shí)時聯(lián)動，在動態(tài)中科學(xué)調(diào)配各種撲救資源，使之達(dá)到最優(yōu)配置。對重點(diǎn)防火區(qū)域可以建立快速反應(yīng)森林防火撲救隊(duì)伍，配備先進(jìn)的森林火災(zāi)撲救設(shè)備。

(3)進(jìn)一步加強(qiáng)森林防火宣傳力度，努力做到凡是進(jìn)入林區(qū)的相關(guān)人員了解森林火災(zāi)的危害，掌握一些基本的森林防火知識，發(fā)揮人的主觀能動性。同時還要建立健全各級森林防火宣傳教育機(jī)構(gòu)，完善領(lǐng)導(dǎo)機(jī)制；制定各單位、各部門、各場站等相關(guān)機(jī)構(gòu)的宣傳教育的目標(biāo)和措施，并和年終考核結(jié)合起來；鼓勵在森林防火宣傳教育方面的創(chuàng)新；定期對相關(guān)人員進(jìn)行森林防火專業(yè)知識和技能的培訓(xùn)；制定獎勵制度，對在森林防火宣傳教育方面表現(xiàn)突出的集體個人給予獎勵。

[1] 雷永東．秦嶺林區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生及防治方法研究[D]. 陜西楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2015.

[2] 田瑞選，李衛(wèi)軍，趙曉麗，等．秦嶺林區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生的原因與對策[J]，陜西林業(yè)科技，2015(3)：83-84.

OptimalAllocationofResourcesforForestFireControlandSuggestionsConcernedinQinlingForestRegion

LI Lian-dui

(ShaanxiForestProtectionInstitute,Xi′an,Shaanxi710082)

Forest fire control is an important task of forest management, the optimal allocation of resources for fire control is the most effective way to improve the efficiency of forest-fire prevention. This paper discussed the method on optimizing allocation of resources for forest fire control and putforward some suggestions on forest-fire prevention in relation toQinling forest region.

Qinling forest region; resources for forestfire control; optimal allocation

2017-03-10

李聯(lián)隊(duì)(1970-)，男，陜西興平人，本科，主要從事森林資源管理與利用等工作。

S762.3

A

1001-2117(2017)04-0068-03