论文摘要
准确预测可燃物含水率是做好火险天气预报和火行为预报的关键,基于时滞和平衡含水率的方法应用最广,其中Catchpole et al.（2001）的方法因采用Nelson（1984）的半物理模型而具普适性,有良好的应用前途。但该方法有一些问题没有深入研究:①Catchpoleet al.（2001）中建模数据和验证数据相同,自然提高了模型的准确率。如果采用不同于建模数据的验证数据,模型的准确率如何目前尚不清楚。②建模数据长度对参数估计和预测结果的影响尚不清楚。③该方法中平衡含水率对温湿度的响应函数采用Nelson（1984）模型。目前存在四种模型（Viney,1991;刘曦等,2007）,其中,Simard（1968）模型是美国国家火险等级系统（NFDRS）所采用的,研究（刘曦等,2007）表明,该模型拟合效果要比Nelson（1984）模型效果好,因此,如果采用这些平衡含水率响应模型,该方法效果如何,目前也还不清楚。本文通过对不同大小可燃物含水率和环境因子的连续观测研究,对上述三个问题进行研究。在此基础上,应用Catchpole et al.（2001）方法对白桦（Betulaplatyphylla）、硬阔1（Hard-width）、蒙古栎（Mongolian oak）、硬阔2（Fraxinusmandshurica）、灌丛（Shrubs）和草甸（Meadow）等6个林型的凋落物、半腐殖质、腐殖质和混合可燃物时滞和平衡含水率进行了估计,并对含水率进行了预测。结果表明:1)用不同于建模数据的验证数据,但建模数据长度较大时（至少84个）,Catchpole et al.（2001）方法仍然有较高的准确度,说明该方法在利用野外观测数据预测含水率时具有很强的适用性。但此时建模数据量要较大,建议80个以上。在误差标准要求不高时（如3%）,建模数据长度取30左右也可适用。2)当建模数据长度较少时,基于Nelson（1984）模型的含水率预测误差要明显小于Simard（1968）模型,当建模数据较多（超过84）时,两个模型预测效果差别不大。3)林分对时滞和平衡含水率影响不大;腐烂程度对时滞影响显著,在温度20℃,相对湿度25%～45%范围内对平衡含水率影响显著。4)不同林型含水率预测误差差别不明显;不同腐烂程度含水率预测效果:凋落物＜半腐殖质＜混合可燃物＜腐殖质,凋落物和半腐殖质误差一般在3%范围以内,腐殖质和混合可燃物在1%范围以内。5)对于枯落物含水率预测,基于Nelson模型效果总体好于Simard模型。
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相关论文文献
- [1].帽儿山地区典型地表可燃物含水率动态变化及预测模型[J]. 北京林业大学学报 2019(03)