Детерминированно-вероятностная система прогноза лесной пожарной опасности

• Автор: Фильков, Александр Иванович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Обзор работ, посвященных методикам прогноза лесной пожарной опасности

1.1. Зарубежные методики прогноза лесной пожарной опасности

1.2. Отечественные методики прогноза лесной пожарной опасности

1.3. Влияние природных и антропогенных факторов на возникновение лесных пожаров и их прогноз

1.4. Работы, посвященные разработке общих методов прогноза катастроф

1.5. Использование новых информационных технологий для задач прогноза пожарной опасности

1.6. Работы по картографированию и классификации растительных горючих материалов

2. Детермнпнрованновероятностнаи методика прогноза лесной пожарной опасности

2.1. Разработка новой методики прогноза лесной пожарной опасности

2.2. Упрощенная математическая модель низкотемпературной сушки слоя растительных горючих материалов
2.3. Аналитическое решение задачи
2.4. Приближенное аналитическое решение для определения времени лесопожарного созревания лесов
2.5. Результаты численного решения задачи и их анализ
3. Создание базы данных для новой системы прогноза лесной пожарной опасности
3.1. Методика сбора и обработки результатов экспедиции в Жуковском лесничестве Тимирязевского лесхоза Томской области
3.2. Методика сушки растительных горючих материалов в лабораторных условиях
3.3. Результаты обработки экспедиционных данных
4. Экспертная гсоинформационная система прогноза лесной пожарной опасности
4.1. Состав и структура гсоинформационного обеспечения программного комплекса прогноза лесной пожарной опасности
4.2. Создание электронной карты типичного лесничества Томской области
4.3. Описание компьютерной экспсргной геоинформационной системы прогноза лесной пожарной опасности
4.4. Проверка методики прогноза лесной пожарной опасности путем ретроспективного анализа результатов наблюдений пожаров в Тимирязевском лесхозе
Заключение
Список использованной литературы


Современная ее версия включает подсистему I для оценки пожарной опасности, и подсистему для прогноза поведения пожаров, включая оценку запаса сгорающих при пожаре РГМ, прогноз скорости и интенсивности пожара в типовых комплексах РГМ, а также модели развития пожаров, в том числе верховых 1. Эта система построена на основе анализа огромного количества статистических данных, по которым были составлены таблицы зависимости пожарной опасности от различных факторов . В системе в качестве эталона для оценки пожарной опасности по условиям погоды подсистема I выбран трехслойный комплекс РГМ, соответствующий напочвенному покрову из зеленого перистого мха с включенным в него опадом сосновой хвои при достаточно мощном нижнем слое подстилки. В канадской системе стандартными условиями для оценки по временному лагу являются природные условия полуденная температура С, относительная влажность воздуха , скорость ветра 3,3 мс. М 0 2 нижний слой мха толщиной 24 см М 0 3 слой подстилки толщиной 2,54,5 см М 0 . В канадской классификации РГМ делят на три большие группы 1 почвенные РГМ , включая перегной, торф, корни 2 напочвенные РГМ , включая опад листвы и хвои, травы, мелкие кустарники, крупный валеж 3 кроновое горючее , куда входят ветки с хвоей и листвой и отмершие сучья. В лесах Канады как и в лесах России в напочвенном покрове широко распространены мхи и лишайники. Но лесообразующие древесные породы имеют там достаточно узкие экологические ниши. Эта особенность позволяет выделять по древесным породам так называемые типы горючего как категории участков с типовыми комплексами растительных горючих материалов. К настоящему времени выделено таких типов. Типовые комплексы РГМ представляют собой категории участков, относящихся, вопервых, к покрытой лесом площади хвойные леса семь типов, лиственные один, смешанные леса четыре типа вовторых, к не покрытой лесом площади вырубки три типа втретьих, к нелесной площади луга один тип. Для выделенных типовых комплексов РГМ составлены уравнения по оценке скорости и интенсивности пожаров на основании анализа данных, полученных на 5 экспериментальных пожарах и 9 природных пожарах и целевых палах. Выделенные типовые комплексы РГМ далеко не исчерпывают все разнообразие лесов и нелесных площадей Канады. Более того, выбор некоторых типов, вероятно, определялся имеющимся фактическим материалом о поведении пожаров. Поэтому использовать систему прогноза поведения пожара можно лишь на территориях, где лесная растительность соответствует типовым комплексам РГМ. Из факторов высыхания среднего слоя в канадском эталонном горючем ветер исключен, но добавлена сезонная продолжительность дня. Из факторов высыхания самого нижнего слоя исключена относительная влажность воздуха. Несомненно, что методика достаточно точно предсказывает пожарную опасность, потому что она построена на основе статистических данных о лесных пожарах за период более лет. Но, к сожалению, в этой методике совершенно нигде не учитывается физика возникновения лесных пожаров, а поэтому область применения этой методики ограничивается только лесами Канады и зонами с идентичным климатом, структурой лесов, населенностью территории и пр. Одним из существенных недостатков методики является отсутствие физически содержательного смысла величин, фигурирующих в методике, отсутствие размерности у величин и относительность оценки пожарной опасности. Наиболее существенным недостатком системы является то, что она характеризует пожарную опасность в целом на расчетной площади, то есть на десятках и сотнях тысяч гектаров, но не дает информации о распределении вероятностей возникновения пожаров по охраняемой территории. Национальная система расчета пожарной опасности США i i i . В г. США была разработана своя методика определения пожарной опасности на разных лесных территориях 2. Эта система была испытана с положительными результатами по всей Америки. Согласно система представляет собой логическую структуру или абстрактную модель влияния различных факторов и условий на процесс возникновения и распространения пожаров.