森林火灾灾害链链发机制及阻断机理研究

In recent years, forest fires and its secondary disasters have become more and more serious. Based on the practice of forest fire prevention in recent years, the concept of forest fire disaster chain is proposed. This project attempts to make quantitative studies on the dynamics and ecological triggering mechanism of the concurrent, serial, and circular forest fire disaster chain. To achieve these, the project plans to assess the risk of disaster factors, analysis of the stability of the hazard-formative environment and evaluation of the vulnerability of disaster bearing body, employing various methods including remote sensing technology with multi-spectrum and hyper–spectrum on small UAV (Unmanned Aerial Vehicle), field investigation and test means, data mining technique, statistical model and probability model, complex network model, disaster concept model under multi-domain knowledge, AR/VR/CFD virtual technology and so on. On the basis of these, the project attempts to explore their chain-cutting mechanism and technical measures. In order to minimize the losses caused by forest fire disaster chain, and this may contribute to the unity of forest fire prevention and forest ecosystem security , and to realize the sustainable development of forest resources.

近年来，森林火灾及其引发的次生灾害有愈演愈烈趋势。基于近年来的森林防火工作实践，提出了森林火灾灾害链的概念。拟通过对三种类型森林火灾灾害链的致灾因子风险性评估、孕灾环境稳定性分析和承灾体易损性评价，采用小型无人机搭载多光谱和高光谱摄像机、实地调查和试验、数据挖掘、统计模型和概率模型法、复杂网络模型法、多领域知识下灾害概念模型法、AR-VR-CFD虚拟技术等多种手段，从并发性、串发性、环发性森林火灾灾害链入手，定量研究三种类型森林火灾灾害链的动力学和生态学链发机制。在此基础上，进一步探讨森林火灾灾害链的阻断机理和技术措施，以期将森林火灾及其次生灾害所造成的损失降到最低，实现森林防火和维护森林生态系统安全的统一，实现森林资源的可持续发展。

2019年1月至2022年12月，项目组对森林火灾灾害链链发机制及阻断机理开展了研究，其主要内容和重要成果包括：1. 界定了森林火灾灾害链，梳理、挖掘、规范了该概念的内涵。2. 参照其他领域的串发性和并发性灾害链分类，给出了22种串发性森林火灾灾害链的形式和结构，以及并发性森林火灾灾害链部分链环示意图；创立了环发性森林火灾灾害链；从链发的动力过程和生态过程，完成了这三种类型灾害链链发机制研究，并给出了串发性和并发性转换为环发性森林火灾灾害链的机制。3. 将三种类型灾害链的特点高度概括，给出了森林火灾灾害链阻断机理的技术路线。4. 提出并解析了孕灾环境的调节、致灾因子链的阻断、承灾体的修复和抗灾能力增强等几种森林火灾灾害链的阻断途径。5. 创立了“森林火灾及其灾害链的‘园林化’防控”理论框架，并对其可行性进行了论证。6. 研究并给出了“园林植物配置”“渠、池、溏等水景配置”“修剪”等园林技术在三种类型森林火灾灾害链防控中的应用实证。7. 对森林火灾灾害链的孕灾环境、致灾因子链、承灾体等多个侧面进行了研究，发表论文15篇，其中SCI论文5篇（1区1篇，2区2篇，3区4区各1篇）；出版专著1部，编著2部；获申请专利21项，其中发明专利4项，实用新型专利17项；软件著作权登记19件，全部权利均为原始取得。8. 获省部级科技进步奖二等奖1项，省高等学校科学技术研究成果奖三等奖1项，专业期刊优秀论文奖1项。9. 相关研究成果为1个省高校优秀科技创新团队、1个省一级重点建设学科通过验收，1个省部级工程技术研究中心通过评估，提供了支持和支撑。本项目研究及其成果的科学意义突出表现在：创立了森林火灾灾害链的理论和实践，打破了森林火灾及其次生灾害在防控上“各自为战”，在行业、学科和专业上“各自为政”的壁垒，为森林火灾及其次生灾害的一体化防控提供了理论支撑和实践依据。