[發明專利]一種連續化的森林火險天氣等級預報方法

有效

• 申請號: 201310327969.5
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103413036B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 周汝良;王艷霞;葉江霞
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于天氣環境條件的預報和測量，特別是涉及森林火險的預報方法。

背景技術

?森林火災是威脅地球生態的主要災害之一。為實現對林區起火可能性大小、火災強度、火災蔓延速度以及火災撲救難易程度進行評估和預測，我國于1995年12月1日實施《全國森林火險等級》并作為全國各地森林火險天氣等級的實時評定標準和預報準確率的事后評價依據。然而，該標準存在以下問題：（1）以省的行政區劃為單位，預報尺度粗略。概略性的預報決定了多個州市或縣區只有一種火險等級，不能區分和突出山頭地塊上的重點火險區，預報精度低。（2）采用查找表計算火險指標數值，經綜合得分結果進行預報，這種權值打分法，會使森林火險天氣指標取值存在較嚴重的階躍現象，往往微小差異的氣象數據會計算出較大差距的火險等級，導致預報誤差較大。例如：當某兩天的預報因子(溫度、濕度、連旱天(上一次降雨量為5.1cm)、風速)的取值分別為：A?天(20，41，4，10.7)，B?天（20.1，40，5，10.8）時，按原國家標準計算出的火險指數分別為68?與91，對應的火險等級分別為3?級與5?級，顯然A?天與B?天的天氣情況非常接近，不應該有2?級的誤差。（3）地理信息系統（簡稱GIS）是目前采集、處理、分析、表達、傳播和應用的空間信息的處理技術，該標準已經不適合GIS系統下的預測與地圖發布。

?????另一方面，依據森林火災與氣象條件之間的關系研究提出森林火險氣象指數及其構建方法成為本領域亟待解決的課題。目前國內外森林火險氣象指數可以歸納為指數查對法、綜合指標法和統計回歸法等類型。在實際應用中尚需要結合氣候和環境特點進行適用性修正和完善。?發明內容

?為了克服上述火險天氣等級預報尺度粗略、階躍誤差以及不適應GIS系統下的火險預測與地圖發布等問題，本發明提出一種森林火險天氣等級預報的連續化模型，該模型具有使用計算機軟件或/和直接利用GIS系統所提供的小區域地理環境和地圖數據進行連續化分布的森林火險預報，并提高預報的準確性和精確性。

?本發明包括以下步驟：

一種連續化的森林火險天氣等級預報模型及應用，包括以下步驟：

（1）用以下兩種方式之一獲取最高氣溫值????????????????????????????????????????????????；最小相對濕度值、前期降雨量值、連旱天數值、風速值，行政區域AR₁緯度值和最大緯度值H的森林火險天氣等級預報因子數據，并將其存儲在媒介之中；

（a）計算行政區域AR₁的n個氣象觀測站點的算術平均值作為氣象預報因子數據—，取行政區域AR₁的幾何中心位置處的緯度值作為緯度值；

或者，(b)將各樣本所組成的樣本集¹~ⁿ導入統計分析軟件進行逐步回歸分析操作，建立關聯函數內插模型，用GIS軟件的空間分析功能建立包括上述因子的森林火險天氣等級預報因子連續化的數據；

其中，（a）是數據表中的記錄項，以預報因子的算術平均值代表整個行政單元區域上的氣象狀況；（b）是經空間內插模擬獲取的連續化的柵格數據，以柵格大小為單位代表連續變化的地理區域上的氣象狀況；

（2）設F1為最高氣溫的火險天氣指數；F2為最小相對濕度的火險天氣指數；F3為降水量與連旱天的火險天氣指數；F4為最大風力的火險天氣指數；F5為地帶性氣候變化訂正指數，將步驟（1）得到的數據代入以下公式：

????????????????????????（式1）

??????????????????（式2）

??????（式3）

?????????????????（式4）

??????????????????（式5）

將（式1）~（式5）預報因子得到的火險天氣指數，，，，代入森林火險天氣等級指數綜合計算公式：

?????????????（式6）

?將代表該行政區域AR₁上的森林火險天氣等級指數存儲于新的數據列中；

（4）按以下規則定義森林火險天氣等級：

?若HTZ≤25，則=1；若25＜HTZ≤50，則=2；若50＜HTZ≤72，則=3；若72＜HTZ≤90，則=4；若HTZ＞90，則=5，并存儲于新的數據列；

???（5）重復步驟（1）~（3），存儲并建立所預報行政區域AR₁的火險天氣等級數據表T₁；