中南半岛野火变化特征及其与土壤水分的相互作用

[目的]分析野火变化特征并探讨火点数与不同深度土壤水分的关联性,为评价生态文明建设和人类生产生活提供科学依据。[方法]基于SNPP/ⅦRS卫星火点监测、火烧迹地和SMAP土壤水分等数据,使用统计方法多角度对2016—2021年中南半岛野火变化特征进行分析,探讨不同干湿条件下火点数与0—5cm和0—100cm2个不同深度土壤水分的相互作用。[结果]①中南半岛火点数和火烧迹地年内主要出现在2—4月,二者在时空分布上具有较高的一致性,多集中在缅甸西部与印度接壤区域、缅甸中部以东和老挝北部。②2—4月火点主要出现在林地、灌木地和耕地,而易发生在归一化植被指数(NDVI)为如下3个等级的区域:0.2<NDVI≤0.4,0.4<NDVI≤0.6,0.6<NDVI≤0.8,但其所占比例随地表覆盖类型和月份的不同存在一定差异。③特旱和重旱条件下火点区明显较无火点区广,火点数集中程度更高;土壤水分随火点数的增加整体呈减少趋势,但极端干湿条件下,土壤水分随火点数变化存在由减转增的“拐点”,且“拐点”值随时间延后而减小。④滞后1~2个月的火点数与土壤水分相关程度最高;日时间尺度上土壤水分对火点数变化同期响应快,且土壤水分和NDVI高的区域关联性更强。[结论]土壤水分亏缺是中南半岛火点高发的重要驱动力。火点数与土壤水分之间相互作用,二者之间存在显著负向关联性。

省间电力现货交易对燃煤发电企业的机遇与挑战

随着供给侧结构性改革的深入推进,电力体制改革也在不断完善,中共中央、国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发[2015]9号)为电力市场改革提供了强有力的政策支撑。为还原电力商品属性,我国形成了由市场引导价格和投资、以电力资源的最优配置实现全社会福利最大化、促进清洁能源消纳的能源体系。通过分析电力省间现货市场的特点,以及省间现货市场给传统燃煤火电企业全生产要素带来的变化,梳理并提出了省间电力现货市场背景下,燃煤火电企业运营所面临的机遇与挑战。不同的发电企业面对省间现货带来的机遇和挑战,需结合自身内外部资源和核心竞争力,开展管理、技术等全方位创新,顺势而为,取得高质量转型发展的硕果。

景区室内无线报警系统应用设计

设计一个景区无线报警系统,检测景区是否有火情;在火灾发生时,及时将烟雾、热量等信号转变为电信号发送给相关的工作人员,能够达到报警救火、及时保护人们生命财产安全的目的。系统应用设计以STC89C52单片机作为核心控制器,采用传感器技术和无线信号传输技术实现了景区火灾的报警功能。系统具体由火灾检测、信号处理、无线通信、报警显示等主要模块组成。演示结果为:当主机和从机都打开电源,从机上火焰传感器的探头就开始检测环境是否着火,如果着火就通过单片机的处理让JDY-40无线模块给主机发送火灾信号,主机接收信号后则使蜂鸣器响,并在电子屏上显示发生火灾的景区地址,这个过程就完成了报警。系统安装、调适、运行与后续检修方便,性价比较高。

基于MODIS数据的全国林灌草火点时空特征分析

【目的】为在空间、时间尺度上对我国全域林灌草火灾发生特征有清晰的认知,进而对森林草原火灾预防决策提供参考。【方法】选用2003—2022年MODIS卫星火点数据产品和土地覆盖数据产品,以全国陆地区域作为研究范围,利用优化的热点分析方法来分析林灌草火点的空间分布特征;统计分析年际、月度以及我国传统节日林灌草火点的时间分布特征,并采用Mann-Kendall趋势分析法从年际、月度分析林灌草火点的时间变化趋势。【结果】1)林灌草火点的稠密区域主要分布在我国的广东省、云南省、广西壮族自治区和黑龙江省,稀疏区域主要分布在我国的河南省、河北省和山东省。2)属于草的卫星火点数量最多,主要发生在春季和冬季;属于灌丛的火点数量最少,主要发生在夏季。3)卫星火点数量在我国七大传统节日中占比排名前三的是:春节、清明节、劳动节。4)2003—2022年的年际和月度林灌草火点数量呈现波折起伏的走势,在年际变化上,2015年为全国火点数量发生突变年;在月度上,5月是火点数量发生突变的月份。【结论】1)我国南部火点稠密,中东部火点稀疏,且2003—2022年疏密区域未发生明显迁移,因而在实施防火部署时可进行差异化管理。2)春、冬两季草地分布的区域以及阔叶林分布区域在春、夏两季需加强防火管理。

森林防火网格化管理示范县建设研究——以安徽省南陵县森林防火网格化管理建设为例

2023年,安徽省被列为全国森林防火网格化管理建设试点省。以安徽省南陵县为例,对试点省建设背景下网格化示范县建设的实践进行研究。简要介绍了网格化建设概况,分析了全县防火工作短板,进而提出以构建并高效运用网格机制为核心,聚焦网格管火体系建设,通过找准弱点,确定重点,打造亮点,高质量推进森林防火网格化管理示范县建设的思路。提出网格亮点构建策略,强调以网格示范点建设为突破口,扩大政府投资的带动放大效应,倡导因地制宜地融入科技化、智能化、信息化手段,强化网格化防控体系,提升网格化管火效能,促进整体网格化管理水平的提升,为全国森林防火网格化管理试点建设提供可借鉴的经验与思路。

集中式电力现货市场下厂级煤电机组负荷优化分配研究

传统厂级煤电机组负荷优化分配以确定的电量和电价水平为基础进行研究,而在电力现货场景下,电量和电价都是不确定且波动的,因此相比传统模式下的厂级煤电机组负荷优化分配问题更加复杂和具有挑战性。基于对市场供需形势的判断,考虑煤耗、爬坡速率、出力上下限、非经济运行区间等生产条件约束,以发电利润最大化为目标,利用二次混合整数规划算法确定最优的负荷分配方案,支持煤电企业以此为目标进行电力现货市场的报量报价决策。结果表明:负荷优化分配可以有效提升煤电机组利润,并且多日联合优化比单日优化能获得更大的发电利润,对于煤电企业优化运行方式、提升交易决策水平、提高效益水平具有重要意义。

输电线路山火故障风险评估模型及评估方法研究

输电线路山火故障与输电线路运行时的气象条件、人为因素等密切相关,近年来输电线路山火故障逐年增加。建立了输电线路山火故障跳闸风险评估模型,该模型包括输电线路走廊山火发生概率模型和山火条件下输电线路故障模型两部分。应用该模型,可以根据宏观气象条件预测山火引起的输电线路故障概率。可以在山火发生后,根据山火的蔓延模型预测输电线路山火故障风险随时间的变化情况。可以根据输电走廊及其附近的植被情况,计算火源点与输电线路山火故障风险之间的关系,并制定输电线路山火故障等级分布图。研究成果可用于制定输电线路山火故障预案和防灾减灾措施。

基于MODIS数据的火点信息自动提取方法

火点自动识别是提高火灾遥感监测响应速度的关键。MODIS是第一个在仪器特征参数设计上考虑了火灾监测需求的卫星。大兴安岭地区地处草原草甸和森林交界地带,火灾频繁。以大兴安岭地区为实验区,基于马里兰大学提出的MODIS数据火灾监测算法,按照我国的地理环境和植物燃烧条件进行修正,构造了火点信息自动提取模型,形成了从图像预处理到火点自动提取的技术流程。火点信息自动提取产品有火点和异常高温点,火点提取精度达到90%以上。模型适合日间火灾监测。影响火点自动提取精度的主要是因为:图像边缘对探测值产生影响;云覆盖使辐射无法透出;烟羽的影响,使辐射降低。

云南松林飞火形成的火环境研究

分析了云南省安宁市1971年至2000年的气象资料和基础地形数据,结合2006年＂3.29＂重大森林火灾典型案例,并调查火烧迹地,得到云南松Pinus yunnanensis林飞火发生的火环境特征。结果表明：①干季的气象条件有利于飞火形成,特别是3月份,气温逐渐上升,平均相对湿度、最小相对湿度都达到最小值,分别为53%和3%;最大平均风速、平均风速、大风日数都达到一年中的最大值,分别为29.0 m.min-1,16.3 m.min-1和16.3 d,而降水量不足20 mm,蒸发量高达263 mm;②地形、地势有利于产生飞火,全市相对高差为200~1 000 m的面积占了总面积的60.7%,山高坡陡;③其他因素,云南松林区冬、春季受到西风环流南支急流的控制,又正是云南松及其林下灌丛、草本的休眠期,燃烧性强,可燃物丰富。

基于类间方差的MODIS森林火灾火点检测方法

提出一种基于火点与背景的类间方差和烟雾掩膜的红外光谱火点检测算法。该算法的潜在火点判定阈值设为305K,再利用MODIS热红外光谱通道亮温数据的类间方差值将森林火灾火点从背景中区分出来,并对低温闷烧火点采用烟雾掩膜进行识别。应用该算法对福建省和黑龙江地区的林火数据进行探测处理,与传统MODIS火点检测方法比较分析表明,该算法使用简单高效,在不同环境适应性较强,可以更准确地检测到高温明火点和一些低温闷烧火点,降低了火点的误报率和小火点的漏报率,检测效果更理想。

森林燃烧中的特殊火行为研究进展

在森林火灾中,当火强度达到一定程度时,具有特殊的火行为现象。森林燃烧中的特殊火行为研究是国内外研究难点和重点之一,特殊火行为的特征有:火强度急剧增加、可持续的火蔓延速度很快、空气对流十分容易、远距离飞火、火旋风或大片的水平火焰、风突然平静。特殊火行为的现象有火旋风、对流柱、飞火和火爆等。当火表现出以上这些特征和现象时,它的强度就已经达到了常规的扑灭方法进行扑救很少有效的程度。在这种情况下,扑救工作要在那些能够保证安全工作的部分火线上进行,采取措施去保护宝贵的财产或资源。

基于MODIS的河南省秸秆焚烧遥感监测与分析

文中采用MODIS二级产品MOD14数据,以火点像元亮温特征为依据,提取2000、2008、2014年每年5月29至6月14河南省秸秆焚烧火点分布,分析秸秆焚烧时空分布特征。研究表明:河南省14年间秸秆焚烧火点个数和面积呈上升趋势;14年间河南省秸秆焚烧由北部和中部地区逐渐向西南和东南地区扩散,且西南和东南地区的秸秆焚烧现象较为严重,其中周口、驻马店、信阳、南阳等市秸秆焚烧现象较突出,安阳、焦作、新乡等市秸秆焚烧现象明显减弱;结合2014年河南省空气污染指数分析秸秆焚烧对空气质量的影响表明:秸秆焚烧会对空气质量污染产生重要影响。

基于多源卫星多光谱遥感数据的过火面积估算研究

露天生物质燃烧是重要的大气污染物排放源,导致空气质量恶化并引起气候变化。卫星遥感数据能够提供大尺度、多时相的监测信息,然而燃烧火点监测和火烧迹地监测两种方式都存在着局限性。以美国东南部地区为研究区域,通过结合卫星遥感获取的高分辨率燃烧面积数据及多时相的燃烧火点数据,建立时空匹配模型估算露天生物质燃烧过火面积。通过分析植被燃烧前后的光谱变化特征,基于高分辨率的Landsat-5 TM4波段(0.84μm)与7波段(2.22μm)数据,利用差分归一化燃烧比(dNBR:the differential normalized burn ratio)提取燃烧面积数据;而燃烧火点数据则通过分析燃烧植被的热红外光谱特征利用MODIS 4与11μm波段数据提取。结果显示,该地区燃烧面积与燃烧火点数量之间相关系数达0.63,并且二者之间的比例关系随植被类型而发生变化,林地、草地、灌木、耕地和沼泽五种植被类型对应的像元燃烧面积分别为0.69,1.27,0.86,0.72和0.94 km^2。通过与美国火灾中心(national interagency fire center,NIFC)地面调查数据比对,模型估算的美国东南部过火面积数据较为精确,而同期的MODIS燃烧面积产品(MCD45)及燃烧源清单产品(global fire emissions database,GFED)遗漏了该区域大量的小面积燃烧事件。因此,本研究建立的过火面积估算模型能够提供更为精确的排放源参数信息,有利于区域空气质量模式准确地模拟露天生物质燃烧排放状况。

锂离子电池火灾调查方法

根据锂离子电池失效模拟实验及火灾现场的调查经验,提出了锂离子电池相关火灾现场勘查方法,包括现场询问、外围调查、痕迹识别及物证提取的方法,以及电池残骸内部结构分析,建立了锂离子电池火灾物证鉴定技术,为消防部队火灾调查人员调查锂离子电池相关火灾提供了技术依据。

森林大火中飞火行为的研究

从理论上分析了飞火的形成过程，建立了飞火形成及传播过程的理论模型，探讨了各种因素对飞火过程的影响，给出了用诺谟图估算飞火距离的方法。这些工作对森林火灾中飞火距离的估算具有重要的理论意义和实际意义。由于飞火形成过程的复杂性，以及模型建立过程中所进行的假定等因素，本文所提出的飞火估算模型仍有待于大量的林火实践进行修正。

消防装备产品现场检查

对开展消防装备产品现场检查和制订消防装备产品现场检查判定规则行业标准的必要性和可行性进行分析,对开展消防装备产品现场检查工作从消防装备管理、消防装备产品现场检查判定标准、现场检查判定标准制订原则等方面进行分析,并提出相关建议。

地铁运营工况点型探测器探测性能试验研究

为了解地铁运营期点型探测器受活塞风的影响及其适应性和设置方式,采用碎纸、棉绳和聚氨酯塑料试验火,在地铁站台进行初期火灾探测实体试验。对2种类型点型探测器在模拟运营工况与夜间停运工况的适应性进行对比分析,同时,针对设置镂空格栅吊顶地铁车站,研究点型探测器在吊顶上下不同安装位置时的响应性能。试验结果表明:列车运行产生的活塞风扰乱烟气的上升和扩散运动,对阴燃火源烟气影响显著,有烟明火烟气能较快地通过格栅空隙到达中板;在地铁运营工况条件,烟温复合探测器响应性能表现不理想,不同空间安装的点型感烟探测器报警时间与报警数量均较停运工况发生变化。设置镂空格栅吊顶车站站台层公共区运营期使用点型感烟探测器进行保护时,应当贴中板和贴格栅吊顶双层安装。

云南松林燃烧过程中飞火的研究

飞火是高能量火中最复杂、最危险的现象,是在燃烧过程中由火焰热对流带出的未燃尽的木屑、炭块等可燃物,散布在火区外形成新的火点现象。飞火被看成除了传导、对流和辐射之外的第四种热量传递的方式。飞火的出现增加了新的火源,使火场的扩散由连续变成跳跃,大大加快了火灾的蔓延,有时还改变蔓延的方向。以"3.29"昆明安宁市森林火灾为研究对象,调查火烧迹地并取样,分析可燃物特征,并对飞火发生的距离进行模拟计算。结果表明,由于云南松林立地干燥,林内可燃物多,连续性好,地形复杂,小气候明显,易发生飞火;引发飞火的可燃物主要是云南松的球果;经验公式和模型计算的飞火距离与实际距离比较接近。

中国近年火灾的空间聚集趋势分析

通过全局自相关分析,发现中国近年来火灾存在空间自相关和空间聚集现象。2002年以前,火灾空间聚集趋于加强;2003年以后,火灾空间聚集趋于减弱。进一步分析火灾局部自相关,火灾的热点区域主要存在于东北地区、河套地区、新疆地区,以及环渤海、长三角部分地区,但河套地区、新疆地区的热点范围有扩大趋势,其他地区的热点范围则逐渐消失。

云南松林飞火形成机制的研究

以"3.29"昆明安宁市森林火灾为研究对象,调查火烧迹地并取样,分析可燃物特征,并对飞火发生的气象和地形进行了分析。结果表明,由于云南松林立地干燥,林内可燃物多,连续性好,地形复杂,小气候明显,易发生飞火;引发飞火的可燃物主要是云南松的球果。