廣西森林火險(xiǎn)等級(jí)精細(xì)化監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究

熊文兵，羅永明，曾鵬，劉世學(xué)，袁麗軍

（1.廣西氣象服務(wù)中心，廣西南寧　530022；2.廣西區(qū)氣象減災(zāi)研究所，廣西南寧　530022）

廣西森林火險(xiǎn)等級(jí)精細(xì)化監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究

熊文兵1，羅永明2，曾鵬1，劉世學(xué)1，袁麗軍1

（1.廣西氣象服務(wù)中心，廣西南寧530022；2.廣西區(qū)氣象減災(zāi)研究所，廣西南寧530022）

利用GIS技術(shù)，結(jié)合衛(wèi)星遙感產(chǎn)品、中尺度氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，基于Windows系統(tǒng)和C#、C++、JAVA及ASP技術(shù)，開(kāi)發(fā)智能化、精細(xì)化的千米網(wǎng)格級(jí)森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，為林業(yè)防火提供一個(gè)全新的服務(wù)平臺(tái)，發(fā)布更加客觀、及時(shí)、精細(xì)化的火險(xiǎn)等級(jí)產(chǎn)品及，能夠明顯提升氣象部門森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)水平有著明顯的幫助，對(duì)林業(yè)部門加強(qiáng)森林防護(hù)工作、提高森林防火業(yè)務(wù)能力有著積極的意義。

森林；火險(xiǎn)等級(jí)；精細(xì)化；監(jiān)測(cè)；預(yù)報(bào)；系統(tǒng)

廣西地處熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水豐沛，熱量充足，森林資源十分豐富，各種珍貴樹(shù)種繁多，森林面積1252.50萬(wàn)公頃，居全國(guó)第六位，森林覆蓋率達(dá)52.71%，居全國(guó)第四位［1］。森林火災(zāi)是指失去人為控制并對(duì)森林、財(cái)物和人身造成損失的森林燃燒現(xiàn)象［2］，是一種世界性的自然災(zāi)害，它分布廣、發(fā)生頻度高、破壞性大。近年來(lái)，由于氣溫升高，降水時(shí)空分布不均、人為因素等影響，廣西頻繁發(fā)生森林火災(zāi)，每年都發(fā)生幾百起森林火災(zāi)，有時(shí)甚至造成人員傷亡事故，森林火災(zāi)給人民生命財(cái)產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅［3］。干旱少雨以及高溫危害，導(dǎo)致廣西林區(qū)高火險(xiǎn)持續(xù)，林火頻發(fā)，森林防火形勢(shì)嚴(yán)峻。自治區(qū)黨委、政府領(lǐng)導(dǎo)歷來(lái)非常重視旱情火情，近年來(lái)多次對(duì)防火工作作出重要指示，對(duì)森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)提出了更高的要求，迫切需要我們能夠及時(shí)提供更加科學(xué)、精細(xì)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。

國(guó)外在森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)研究方面處于技術(shù)領(lǐng)先地位，20世紀(jì)初期，美國(guó)于1988年開(kāi)發(fā)了“國(guó)家最新火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)系統(tǒng)”［4，5］，該系統(tǒng)較全面考慮了氣象、可燃物含水量和地形等因子的影響。20世紀(jì)二十年代末，加拿大開(kāi)展火燒試驗(yàn)和森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)方法研究，于1987年開(kāi)發(fā)了“加拿大森林火險(xiǎn)等級(jí)系統(tǒng)”［6］，此系統(tǒng)構(gòu)建了森林可燃物含水率模型。韓國(guó)在近年來(lái)森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)研究得到較快發(fā)展，在消化吸收美、加兩國(guó)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)的成功做法的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了可燃物類型和地形因子對(duì)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)的影響，研發(fā)了KFFDRI預(yù)報(bào)系統(tǒng)［7］。我國(guó)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)研究起步較晚，始于1955年。到目前為止，我國(guó)根據(jù)各地氣象條件的差異性，已形成了如東北伊春林區(qū)的“多因子相關(guān)概率火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)”等10多種火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)方法［8］。其中，國(guó)家氣象中心結(jié)合布龍-戴維斯模型［9］，利用特大森林火災(zāi)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)布龍-戴維斯模型進(jìn)行了修正，計(jì)算未來(lái)1～5d森林火險(xiǎn)天氣綜合指數(shù)。覃先林利用MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行可燃物分類，開(kāi)展全國(guó)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型的研究［10］。近年來(lái)，我國(guó)部分省市的研究者也開(kāi)展了不少適用于地方預(yù)報(bào)模型和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研發(fā)，取得了不錯(cuò)的成果［11-16］。廣西在該方面的研究起步較早，楊望月等［17］在1993年即開(kāi)發(fā)出了針對(duì)廣西五大片區(qū)的火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前仍在業(yè)務(wù)運(yùn)行。廖雪萍［18］、李玉紅［19］、莫偉華［20］等在廣西林火數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、遙感監(jiān)測(cè)模型及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)等方面開(kāi)展了較深入的研究。黃峰等［21］在2008年開(kāi)展了縣級(jí)森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)。但就目前廣西已有的火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)而言，存在產(chǎn)品粗放、科技含量不高、缺乏實(shí)況等級(jí)監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品服務(wù)方式落后等諸多問(wèn)題，沒(méi)法滿足林業(yè)部門防火業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。本文利用GIS技術(shù)，結(jié)合衛(wèi)星遙感產(chǎn)品、中尺度氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，基于Windows系統(tǒng)和C#、C++、JAVA及ASP技術(shù)，開(kāi)發(fā)智能化、精細(xì)化的森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)（產(chǎn)品分辨率達(dá)到1Km），為林業(yè)防火提供一個(gè)全新的服務(wù)平臺(tái)，發(fā)布更加客觀、及時(shí)、精細(xì)化的火險(xiǎn)等級(jí)產(chǎn)品及氣象信息。對(duì)提升氣象部門森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)水平有著明顯的幫助，對(duì)林業(yè)部門加強(qiáng)森林防護(hù)工作、提高森林防火業(yè)務(wù)能力有著積極的意義。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本研究應(yīng)用廣西區(qū)域的遙感監(jiān)測(cè)資料，引入FY-2地面入射太陽(yáng)輻射量，建立廣西森林火險(xiǎn)等級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)模型，并在模型基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。該業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理分析、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)模型構(gòu)建、產(chǎn)品制作、服務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)等四個(gè)部分。

數(shù)據(jù)處理包括：氣象衛(wèi)星FY-2地面入射太陽(yáng)輻射、MODIS_LandCover的數(shù)據(jù)、遙感火情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集與處理；氣象自動(dòng)觀測(cè)站數(shù)據(jù)收集與分析；數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品預(yù)處理。

模型構(gòu)建包括：分析各種氣象要素對(duì)森林火險(xiǎn)的影響權(quán)重，得到各要素的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建基于衛(wèi)星遙感的精細(xì)化監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)模型。

產(chǎn)品研發(fā)與制作：將模型輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成精細(xì)化圖形，開(kāi)發(fā)出廣西森林火險(xiǎn)等級(jí)逐日監(jiān)測(cè)和滾動(dòng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品；根據(jù)氣候預(yù)測(cè)結(jié)果，制作廣西森林火險(xiǎn)等級(jí)周、旬、月分析與預(yù)測(cè)產(chǎn)品；制作火情遙感監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、重大火險(xiǎn)預(yù)警專報(bào)產(chǎn)品。

服務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)：開(kāi)發(fā)一個(gè)B/S架構(gòu)的服務(wù)平臺(tái)，以圖形方式提供精細(xì)化逐日的監(jiān)測(cè)結(jié)果和滾動(dòng)預(yù)報(bào)結(jié)果，以圖文方式提供中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)產(chǎn)品、火情遙感監(jiān)測(cè)產(chǎn)品及重要專報(bào)等。

2　系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1數(shù)據(jù)處理功能

2.1.1FY-2氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)

風(fēng)云二號(hào)C星（以下簡(jiǎn)稱：FY-2C）是我國(guó)第一顆業(yè)務(wù)運(yùn)行的靜止氣象衛(wèi)星，為天氣分析和預(yù)報(bào)服務(wù)提供遙感資料。FY-2靜止氣象衛(wèi)星每小時(shí)對(duì)地掃描一次，具有很高的時(shí)間分辨率，時(shí)間連續(xù)性好。FY-2地面入射太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)能較好地反映地面入射實(shí)際情況。經(jīng)研究，F(xiàn)Y-2地面入射太陽(yáng)輻射與蒸發(fā)量有很好的正相關(guān)性，能夠反映地表的干燥程度。

國(guó)家衛(wèi)星氣象中心提供的FY-2地面入射太陽(yáng)輻射產(chǎn)品覆蓋范圍為60°E～150°E，0°～60°N之間，分辨率和投影方式為：0.01*0.01等經(jīng)緯度投影，產(chǎn)品物理意義為輻照度（E），單位為：瓦/平方米（W/ m2）。

對(duì)上游數(shù)據(jù)的處理需要編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理程序，完成以下任務(wù)：1、截取廣西區(qū)內(nèi)范圍104.3°E～112.3° E，20.8°N～26.8°N的數(shù)據(jù)。2、計(jì)算每小時(shí)地面入射輻射大小，計(jì)算公式：

其中，H為曝輻量，E為輻照度。

計(jì)算每天的地面入射太陽(yáng)輻射大小，計(jì)算公式：

其中，H為每小時(shí)的曝輻量，t為時(shí)間，R為每天日出到日落的總的地面入射輻射量。

2.1.2MODIS_LandCover數(shù)據(jù)

Modis-Landcover是根據(jù)國(guó)際巖石圈、生物圈項(xiàng)目（InternationalGeosphereBiosphereProgram簡(jiǎn)稱：IGBP）土地覆蓋分類系統(tǒng)對(duì)MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。MODIS土地覆蓋類型產(chǎn)品包括從每年Terra星數(shù)據(jù)中提取的土地覆蓋特征不同分類方案的數(shù)據(jù)分類產(chǎn)品?；镜耐恋馗采w分為有IGBP定義的17類，包括11類自然植被分類，3類土地利用和土地鑲嵌，3類無(wú)植生土地分類。根據(jù)Modis-Landcover數(shù)據(jù)可以獲得土地覆蓋上的植被，并且從中對(duì)覆蓋物（植被）進(jìn)行可燃物分類，進(jìn)而獲得地面的可燃系數(shù)。

Modis-Landcover產(chǎn)品原始分辨率為0.00833＊0.00833經(jīng)緯度，等經(jīng)緯度投影。為了便于與其它數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，在ENVI4.2軟件下，重采樣為0.01＊0.01等經(jīng)緯度投影數(shù)據(jù)。根據(jù)研究要求，截取范圍為：104.3°E～112.3°E，20.8°N～26.8°N覆蓋全廣西的數(shù)據(jù)。利用GIS空間分析技術(shù)，在ArcMap軟件中，打開(kāi)廣西面狀shap文件，利用SpatialAnalyst Tools的ExtractbyMask裁切功能，得到廣西境內(nèi)的Modis-Landcover數(shù)據(jù)。

2.1.3氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)分析

目前已經(jīng)建設(shè)完成的高密度自動(dòng)氣象站為我們提供了高時(shí)空分辨率的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，使我們?yōu)樯只痣U(xiǎn)等級(jí)的精細(xì)化監(jiān)測(cè)成為可能。最近兩年，林業(yè)部門也在主要林區(qū)建設(shè)了244個(gè)自動(dòng)氣象觀測(cè)站，可以直接觀測(cè)到林區(qū)的氣象要素。

研究表明，影響林區(qū)干燥程度的氣象要素主要有相對(duì)濕度、氣溫、降水、風(fēng)。這些氣象條件的綜合作用決定了影響林區(qū)火險(xiǎn)等級(jí)的高低。為了在模型中定量的表示火險(xiǎn)等級(jí)的量值，選取對(duì)當(dāng)日火險(xiǎn)等級(jí)參數(shù)影響最大的氣象要素，即日最低相對(duì)濕度、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均風(fēng)速。

（1）數(shù)據(jù)來(lái)源。日最低相對(duì)濕度、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均風(fēng)速等五類要素?cái)?shù)據(jù)來(lái)自于廣西氣象部門大型SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)的逐小時(shí)數(shù)據(jù)表（TabTimeData）。林業(yè)部門的數(shù)據(jù)通過(guò)FTP共享獲取，并按照氣象部門的數(shù)據(jù)格式存入專門的數(shù)據(jù)庫(kù)表，供系統(tǒng)與原氣象數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行聯(lián)合查詢。

（2）數(shù)據(jù)處理?；痣U(xiǎn)等級(jí)模型要求輸入的數(shù)據(jù)為網(wǎng)格數(shù)據(jù)，因此需要將數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到的散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化處理。由于所有站點(diǎn)均在廣西區(qū)域范圍內(nèi)，這里即取廣西經(jīng)緯度范圍作為網(wǎng)格四邊（104.3°～112.3°E，20.8°～26.8°N），利用插值工具Surfer分別對(duì)五類散點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化插值，插值格距為0.01度（約1Km）。經(jīng)過(guò)嘗試，加權(quán)反距離算法得到的數(shù)據(jù)最符合實(shí)際，且該方法最快捷省時(shí)。插值分析后得到Surfer輸出的ASCII格式的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，根據(jù)模型需求，需要經(jīng)過(guò)再次轉(zhuǎn)換，以沒(méi)有頭文件的網(wǎng)格形式輸出二進(jìn)制格式（數(shù)據(jù)行列數(shù)為600*800），結(jié)果為每個(gè)要素一個(gè)文件。

2.1.4預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)預(yù)處理

火險(xiǎn)等級(jí)模型建立后，將各監(jiān)測(cè)因子替換為預(yù)報(bào)因子，即可輸出火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果。預(yù)報(bào)因子選用歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果。

（1）數(shù)據(jù)來(lái)源。數(shù)值預(yù)報(bào)資料來(lái)源于歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)中心（ECMWF）每日20時(shí)下發(fā)的逐24小時(shí)間隔的細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)資料，預(yù)報(bào)時(shí)效為24～192h，分辨率為1.25*1.25°，要素為24小時(shí)累積降雨量、日最高氣溫、日最低氣溫、日最低相對(duì)濕度和10米高度最大風(fēng)速，原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為MICAPS第4類格點(diǎn)數(shù)據(jù)格式。

（2）數(shù)據(jù)處理。廣西區(qū)域格點(diǎn)資料范圍（104.3°～112.3°E，20.8°～26.8°N），通過(guò)調(diào)用Grads軟件提取指定時(shí)次的格點(diǎn)數(shù)據(jù)要素場(chǎng)，然后對(duì)每日的要素場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)獲得日最高/最低氣溫、日最低相對(duì)濕度等要素場(chǎng)的每日預(yù)報(bào)極值。

（3）插值。根據(jù)需求將廣西區(qū)域格點(diǎn)場(chǎng)插值為分辨率0.01度（約1km）的格點(diǎn)場(chǎng)，插值方法為雙線性插值，并對(duì)缺測(cè)和無(wú)效資料進(jìn)行處理和質(zhì)量控制，將插值場(chǎng)形成二進(jìn)制文件并分目錄保存。

2.2業(yè)務(wù)流程

按照系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)，建立了自動(dòng)化的業(yè)務(wù)流程。首先定時(shí)運(yùn)行自動(dòng)站數(shù)據(jù)分析模塊和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理模塊，處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)入監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)模型功能模塊中，并定時(shí)運(yùn)算輸出結(jié)果，最后對(duì)輸出的結(jié)果進(jìn)行圖像處理，輸出各種圖形產(chǎn)品。

2.2.1觀測(cè)數(shù)據(jù)分析模塊

為了實(shí)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，編制了專門的功能軟件，該軟件在指定的時(shí)間自動(dòng)檢索數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算，最后輸出數(shù)據(jù)到指定路徑下。

該模塊從自動(dòng)站數(shù)據(jù)庫(kù)中提取日最高氣溫、日最低氣溫、日降雨量、日最低相對(duì)濕度、日平均風(fēng)速共五個(gè)要素，組合成專門的文件，從后臺(tái)調(diào)用SURFER插值軟件執(zhí)行分析計(jì)算，插值分辨率0.01度。軟件可以提供手動(dòng)模式和自動(dòng)模式運(yùn)行，手動(dòng)模式供調(diào)試或回補(bǔ)數(shù)據(jù)使用，自動(dòng)模式為業(yè)務(wù)運(yùn)行使用。

2.2.2預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理模塊

通過(guò)Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)資料處理自動(dòng)化平臺(tái)，每日處理一次，也提供手動(dòng)/自動(dòng)處理兩種方式，形成未來(lái)24～192h的數(shù)值要素場(chǎng)，并可以對(duì)歷史資料進(jìn)行補(bǔ)充處理。

2.2.3模型運(yùn)算模塊

將研究得出的模型利用計(jì)算機(jī)編制成軟件模塊，模型輸入實(shí)況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，則可以輸出精細(xì)化監(jiān)測(cè)結(jié)果，模型輸入數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，則可以輸出的精細(xì)化預(yù)報(bào)結(jié)果。軟件模塊屬于整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一部，可以設(shè)定為每天定時(shí)自動(dòng)運(yùn)行，定時(shí)輸出精細(xì)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，文件格式為ENVI格式。其中加入了檢索輸入數(shù)據(jù)的功能，并對(duì)錯(cuò)誤或缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行判別。

2.2.4圖形輸出模塊

為了能直觀的給用戶展示監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)結(jié)果，需要將模型輸出的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為圖形圖像的形式，提供給服務(wù)平臺(tái)調(diào)用，按照流程，專門為這個(gè)功能模塊編制了能夠自動(dòng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)產(chǎn)品制作程序

（1）模塊程序每日02時(shí)根據(jù)模式輸出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)文件自動(dòng)轉(zhuǎn)換為監(jiān)測(cè)圖像文件，并輸出至服務(wù)平臺(tái)為用戶提供直觀查詢?yōu)g覽之用。

（2）每日08時(shí)根據(jù)模式輸出的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件自動(dòng)轉(zhuǎn)換為七天滾動(dòng)預(yù)報(bào)圖像文件，并輸出至服務(wù)平臺(tái)為用戶提供直觀查詢?yōu)g覽。

（3）實(shí)時(shí)分析廣西森林火險(xiǎn)實(shí)況數(shù)據(jù)，獲取廣西14個(gè)城市各自的林場(chǎng)代表站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值，并采用平均算法計(jì)算出每個(gè)城市的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，制作輸出最近十五天的廣西各城市森林火險(xiǎn)實(shí)況變化曲線圖。

（4）程序自動(dòng)分析森林火險(xiǎn)等級(jí)模型輸出的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件，獲取廣西14個(gè)城市各自的多個(gè)代表點(diǎn)的預(yù)報(bào)值，采用算術(shù)平均法計(jì)算出每個(gè)城市點(diǎn)的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并制作出未來(lái)7天的廣西各城市森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)變化曲線圖。

2.3服務(wù)平臺(tái)

為了能把研發(fā)的服務(wù)產(chǎn)品實(shí)時(shí)提供給林業(yè)廳防火部門，廣西森林火險(xiǎn)精細(xì)化監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研究還包括一個(gè)基于B/S架構(gòu)的服務(wù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。為了提高服務(wù)效率和穩(wěn)定性，主要采用ASP+ SQLServer、JAVA Script、JAVA Applet技術(shù)完成網(wǎng)站開(kāi)發(fā)，并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行。網(wǎng)站包括“首頁(yè)”、“火險(xiǎn)檢測(cè)”、“火險(xiǎn)預(yù)測(cè)”、“專題服務(wù)”、“廣西天氣”共五個(gè)部分。

3　產(chǎn)品結(jié)果檢驗(yàn)分析

本系統(tǒng)于2015年8月投入試運(yùn)行。在2015年秋冬到2016年春季，只有2015年9月底到10月上旬、2016年3月中旬出現(xiàn)了階段性火險(xiǎn)等級(jí)較高的時(shí)段。這里選擇其中具有代表性的兩次過(guò)程來(lái)分析精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的效果。

3.12015年10月初的一次較高火險(xiǎn)天氣過(guò)程

從9月27日開(kāi)始，廣西連續(xù)晴熱少雨，局部出現(xiàn)高溫天氣，模型監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，從10月1日開(kāi)始，受臺(tái)風(fēng)“彩虹”西側(cè)下沉氣流影響，廣西大部火險(xiǎn)等級(jí)逐漸升高，到10月2～3日，部分地區(qū)（尤其是桂東北）出現(xiàn)3～4級(jí)的較高火險(xiǎn)（圖1，見(jiàn)彩頁(yè)），同時(shí)2～3日的遙感監(jiān)測(cè)也發(fā)現(xiàn)桂東北有熱源點(diǎn)出現(xiàn)。

從系統(tǒng)的預(yù)報(bào)結(jié)果來(lái)看，模型從9月25日開(kāi)始就已經(jīng)有所反映。逐日的預(yù)報(bào)結(jié)果略有變化，也反映了數(shù)值模式為基礎(chǔ)的預(yù)報(bào)結(jié)果是隨著時(shí)間有調(diào)整的。但是總體來(lái)說(shuō)系統(tǒng)可以提前一周就對(duì)本次較高火險(xiǎn)天氣過(guò)程有所反映，而且預(yù)報(bào)的落區(qū)和強(qiáng)度也比較準(zhǔn)確（圖2，見(jiàn)彩頁(yè)）。

3.22016年3月18～20日的高火險(xiǎn)天氣過(guò)程

3月中旬桂西降雨偏少，至中旬后期百色崇左等地出現(xiàn)較高火險(xiǎn)，局地火險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到四級(jí)（圖略）。從系統(tǒng)的預(yù)報(bào)結(jié)果來(lái)看，從3月13日開(kāi)始，系統(tǒng)產(chǎn)品就預(yù)報(bào)了桂西北18～20日有較高火險(xiǎn)（圖略），并且從13日到19日，系統(tǒng)都持續(xù)做出預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)的落區(qū)準(zhǔn)確，量級(jí)也較準(zhǔn)確，其中19日預(yù)報(bào)20日（24小時(shí)預(yù)報(bào)）的桂西北四級(jí)火險(xiǎn)落區(qū)與量級(jí)均準(zhǔn)確。

4　結(jié)果與討論

（1）模型對(duì)高火險(xiǎn)天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)與監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，落區(qū)基本吻合，量級(jí)基本對(duì)應(yīng)，但是有波動(dòng)變化。經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為有兩方面的原因。一方面，模型監(jiān)測(cè)結(jié)果的分級(jí)是按照聚類分析進(jìn)行劃分，而火險(xiǎn)等級(jí)的劃分本身也是一個(gè)較難的課題，需要進(jìn)行較深入的研究，目前我們正在著手研究這方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，模型的預(yù)報(bào)是基于數(shù)值模式的預(yù)報(bào)產(chǎn)品計(jì)算得出，其準(zhǔn)確性會(huì)隨著數(shù)值預(yù)報(bào)而波動(dòng)。

（2）一個(gè)地區(qū)每日實(shí)際出現(xiàn)的森林火險(xiǎn)等級(jí)到底該如何描述？本系統(tǒng)逐日輸出的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)結(jié)果可能也只能反映實(shí)際情況的一個(gè)層面，表示的是氣象條件造成的火險(xiǎn)等級(jí)，這樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果有必要與林區(qū)火情數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行印證。而具體林區(qū)火災(zāi)發(fā)生危險(xiǎn)性程度還受許多因素的影響，對(duì)林區(qū)氣象條件的監(jiān)測(cè)也還很不足，林區(qū)火險(xiǎn)等級(jí)的監(jiān)測(cè)工作還需要進(jìn)一步深入研究。

（3）森林防火工作是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，除了火險(xiǎn)等級(jí)的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)，還包括火情監(jiān)測(cè)，火災(zāi)撲救等大量的工作，氣象為森林防火的服務(wù)也應(yīng)當(dāng)延伸到各個(gè)方面，提供監(jiān)測(cè)預(yù)警以及應(yīng)急保障等全面的多方聯(lián)動(dòng)的服務(wù)。因此，建立全區(qū)的林業(yè)氣象綜合保障業(yè)務(wù)體系應(yīng)該是我們將來(lái)研究工作的重要內(nèi)容。

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Fine monitoring and forecasting system of forest fire danger class of Guangxi

Xiong Wen-bing，Luo Yong-ming，Zeng-peng，Liu Shi-xue，Yuan Li-jun
（1.Guangxi Meteorological Service Centre，Nanning Guangxi 530022；2.Guangxi Institute of Mitigation Disaster，Nannig Guangxi 530022）

Based on GIS technology，the mesoscale weather monitoring data，satellite remote sensing products and geographic information data，intelligent-and-refining monitoring and forecasting system of forest fire danger class was developed by Windows system and c#，c++，JAVA，ASP technology to provide a new service platform for forest fire prevention，which publishes more objective，timely and intensification of fire danger class products and weather information.It is useful in improving the service of monitoring and forecasting forest fire danger class of meteorological department.

forest；fire danger class；refinement；monitor；forecast；system

P49

A

1673-8411（2016）02-0059-05

2015-12-11

熊文兵（1974-），男，高級(jí)工程師，主要從事專業(yè)氣象服務(wù)與技術(shù)研究。