森林消防水资源优化配置研究

论文摘要

本文综述了运筹学的图论和线性规划理论、系统论、森林资源及其环境管理、景观生态学等学科相关理论,以网络分析和线性规划为研究方法,以广州市和广州市白云区林区为研究对象,以研究区地形图、水系图、交通道路图、林相图、消防供水设施点等多种信息为基础资料,以运筹学的图论和非线性规划理论为基础,以ArcGIS和MATLAB作为分析计算工具,针对森林火灾发生的实际情况,结合林业信息化发展的研究趋势,以有效、最优布局利用林区防火水资源以确保森林资源可持续发展为理念,提出了林区防火水资源优化配置的理论方法,为深入认识、合理调配森林防火水资源提供科学的理论依据。研究结果表明,研究区广州市的火险分布情况,低、中、高火险区分别占研究区的29.74%、9.29%和60.97%。森林火险等级的地域分异明显,中南部高北部低。在不同林火影响因子上的分异也十分明显,人为干扰因素对火险等级影响很大。研究区白云区林区水资源优化从优化配置候选集中选择13个新增供水设施点,计算其对广州市白云区高火险区域网格单元的服务情况,舍去6个供水设施点,其覆盖高火险区域比例已达89%,基本满足防火需要。新建供水设施点主要分布在研究区中部中低山地,可以通过建立合理的引导渠道和堤坝将其蓄积作为森林防火用水来源。应充分考虑蓄水点与当地生态环境的和谐,以中、小型水库为主,而建设的材料应尽可能就近获取,不破坏森林环境。在雨水丰足季节进行蓄水,以保证森林防火的水资源的储备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 森林火灾概述
• 1.1.1 森林火灾的定义及种类
• 1.1.2 国内外森林火灾概况
• 1.2 水资源在林火扑救中的应用
• 1.2.1 国外水灭火概况
• 1.2.2 国内水灭火概况
• 1.3 水资源优化配置研究进展
• 1.3.1 林业水资源优化配置意义
• 1.3.2 国内外水资源优化配置研究
• 1.3.3 水资源优化配置方法
• 2 研究目的与研究方案
• 2.1 研究课题来源
• 2.2 研究目的和意义
• 2.3 研究方案
• 2.3.1 研究内容
• 2.3.2 技术路线
• 2.2 研究技术
• 2.2.1 地理信息系统
• 2.2.2 MATLAB
• 3 广州市概况
• 3.1 自然地理概况
• 3.1.1 土地资源
• 3.1.2 气候
• 3.1.3 水源
• 3.1.4 生物资源
• 3.2 社会经济概况
• 3.2.1 农业
• 3.2.2 工业
• 3.2.3 城市建设
• 3.3 森林消防
• 4 火险区划
• 4.1 数据处理
• 4.2 林火影响因子选定
• 4.2.1 可燃物类型
• 4.2.2 地形条件
• 4.2.3 气候条件
• 4.2.4 人为活动因素
• 4.3 因子分级
• 4.4 权重的确定
• 4.5 叠加分析
• 4.6 火险区划结果
• 5 森林消防水资源优化配置
• 5.1 消防水资源分布现状分析
• 5.1.1 道路和供水设施点网络的建立
• 5.1.2 供水设施点服务区域分析
• 5.2 消防水资源优化配置
• 5.2.1 消防水资源优化配置方案
• 5.2.2 水资源优化配置模型
• 5.3 消防水资源优化配置
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢