[發明專利]一種森林火災天氣指數預警系統及應用

有效

• 申請號: 201410086682.2
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103854413A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 林海峰
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B31/00;G01W1/06
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 郎堅;唐寧

1.一種基于森林火險天氣指數（FWI指數）的森林火險預警系統，其特征在于，由采集傳感器系統和后臺數據處理中心組成，所述采集傳感器采集溫度、濕度、風速和降水量數據參數，所述后臺數據處理中心通過對傳感器采集的數據參數進行處理獲得所述FWI指數。

2.根據權利要求1所述的預警系統，其特征在于，所述FWI指數的計算公式為：

式（1）：FWI＝α*CBI+β*ISI+γ*BUI，其中CBI、ISI、和BUI的值分別由以下三個步驟計算得出：

步驟（一）、

式（1）中CBI的值的計算公式如下：

式（2）：CBI=[(110-1.373*RH)-0.54(10.20-T)]*124*10(-0.0142*RH)60,]]>

其中RH為相對濕度值，T為溫度；

步驟（二）、

式（1）中ISI的值的計算公式如下：

式（3）：ISI=0.208*91.9*e-0.1386m*(1+m5.314.93*107)*e0.05039W,]]>

其中W為風速，m值為前一天的細小可燃物含水率，計算公式為：

式（4）：m=147.2(101-Fprev)59.5-Fprev,]]>

其中，F_prev為前一天FFMC的值，對于冬季有明顯積雪覆蓋的地區，即冬季平均雪深超過10cm，1、2月的積雪覆蓋日數超過兩月總日數的75%，F_prev初始值為85；對于冬季沒有明顯積雪覆蓋的地區，在日平均氣溫連續3天達到或超過6℃開始計算，F_prev初始值為85；

FFMC的計算公式為：

式（5）：FFMC=59.5*(250-m)147.2+m,]]>

其中m為式（4）所得；

步驟（三）、

式（1）中BUI的值由DMC和DC計算得到，

如果，DMC≤0.4DC，則：

式（6）：BUI=0.8*DMC*DCDMC+0.4*DC,]]>

如果，DMC>0.4DC，則

式（6）’：BUI=0.8*DMC*DCDMC-0.4*DC,]]>

其中，DMC的模型為：

式（7）：m=20+1nDMCprev-244.73-43.43,]]>

其中，m表示前一天的地表可燃物的含水率，DMC_prev表示前一天DMC值，對于冬季有明顯積雪覆蓋的地區，即冬季平均雪深超過10cm，1、2月的積雪覆蓋日數超過兩月總日數的75%，DMC_prev初始值為6；對于冬季沒有明顯積雪覆蓋的地區，在日平均氣溫連續3天達到或超過6℃開始計算，DMC_prev的值為上次降水到現在日數的2倍；

DMC的值為：

式（8）：DMC＝m+100*(1.894(T+1.1)(100-H)L_e+10^-6)，

其中，m的值為式（7）中計算所得，T表示溫度，H表示相對濕度，L_e為該月平均日照時間；

DC模型的核心也是一個簡單的指數模型，

即：

式（9）：Q=800*e-DCprev400,]]>

其中，Q表示前一天干旱碼的濕度當量，DCprev表示前一天DC的值，對于冬季有明顯積雪覆蓋的地區，即冬季平均雪深超過10cm，1、2月的積雪覆蓋日數超過兩月總日數的75%，DCprev初始值為15；對于冬季沒有明顯積雪覆蓋的地區，在日平均氣溫連續3天達到或超過6℃開始計算，DCprev初始值為上次降水到現在日數的5倍；

DC的值為：

式（10）：DC＝Q+0.5*(0.36*(T+2.8)+L_f)，

其中，Q的值為式(9)中計算所得，T表示溫度，L_f為L_e數據的調整值，L_f為實驗當天的日照時間；

式（1）中α、β和γ的值的總和為1，根據不同地區的自然條件特性進行調整，參數α的權重取值波動主要根據濕度和溫度進行調整，參數β和γ的權重取值分別根據風速和光照時間進行調整。

3.權利要求1或2所述的森林火險預警系統在森林火險預警中的應用。