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第1章 绪论1

1.1 森林火灾发生与发展机理研究1

1.2 森林火灾成因与特点分析2

1.2.1 自然环境因子与森林火灾的关联性2

1.2.2 森林资源与森林火灾的关联性3

1.2.3 人类活动与森林火灾的关联性6

1.3 森林火灾的特点和规律7

1.3.1 时间、季节性规律7

1.3.2 森林火灾区域分异性特点8

1.3.3 森林火灾的地形坡度特点8

1.3.4 森林火灾的可燃物特点9

1.3.5 森林火灾的火源特点9

1.3.6 森林火灾的燃烧时间特点10

1.3.7 森林火灾的过火面积、火灾等级特点10

1.3.8 火源与森林植被的关系11

1.4 森林火灾预警与控制方法的研究11

第2章 区域森林火险评价机制的建立与实现13

2.1 区域森林火险评价指标体系的构建13

2.1.1 指标选择原则13

2.1.2 指标体系构建方法14

2.1.3 指标的选取14

2.1.4 指标体系的建立15

2.2 指标权重的确定15

2.2.1 改进的层次分析法15

2.2.2 权重的确定与计算18

2.3 指标量化与指标值确定22

2.3.1 自然环境指标类指标量化22

2.3.2 森林资源指标类指标量化25

2.3.3 社会经济环境指标类指标量化28

2.4 区域森林火险评价模型30

2.4.1 加法合成评价方法30

2.4.2 乘法合成评价方法31

2.4.3 火险评价等级的划分31

2.4.4 单因子评价31

2.4.5 基于稳定性因子的综合评价31

2.4.6 专题评价32

2.4.7 动态综合评价32

2.5 区域森林火险评价实例验证32

2.5.1 自然环境指标选取32

2.5.2 森林资源指标选取33

2.5.3 人为干扰活动指标选取34

2.5.4 森林火灾综合评价35

2.5.5 单指标评价过程35

2.5.6 於潜镇森林火灾综合评价40

2.5.7 森林火险天气预报41

2.5.8 森林火险专题与动态评价42

第3章 森林火灾蔓延模型研究45

3.1 概述45

3.2 主要森林火灾蔓延模拟模型介绍45

3.2.1 基于能量守恒定律的Rothermel模型45

3.2.2 澳大利亚的McArthur模型46

3.2.3 加拿大林火蔓延模型46

3.2.4 元胞自动机模型（CA）47

3.3 森林火灾蔓延模拟算法的设计48

3.3.1 算法分析48

3.3.2 算法设计48

3.4 森林火灾蔓延模拟算法的实现55

第4章 基于远程视频的森林烟火识别57

4.1 远程视频监控系统在森林防火中的应用分析57

4.1.1 远程视频监控系统的优点与缺点57

4.1.2 要解决的核心问题57

4.2 研究环境搭建58

4.3 远程视频森林烟火识别技术方案60

4.3.1 提取特征值60

4.3.2 分类器的设计62

4.4 远程视频森林烟火识别的实现过程63

4.4.1 图像获取63

4.4.2 图像的预处理63

4.4.3 图像初步判别及生成基础数据结构66

4.4.4 各类特征值的提取68

4.4.5 训练样本特征向量生成73

4.4.6 支持向量生成73

4.4.7 特征识别79

4.5 远程视频森林烟火识别的试验与测试79

4.5.1 白天不同森林类型烟火识别的试验79

4.5.2 夜色下不同森林类型烟火识别的试验81

4.5.3 森林类型烟火识别的综合试验与测试83

4.6 远程视频森林烟火识别的应用测试85

第5章 视频监控同步跟踪和火点定位86

5.1 视频可视域在防火GIS上同步跟踪的应用现状86

5.2 同步跟踪和火点定位研究技术方案86

5.3 视频可视域在防火GIS中同步跟踪87

5.3.1 视频监控系统的参数说明及主要设备介绍88

5.3.2 视频可视域同步跟踪算法的基本原理89

5.3.3 摄像机射线通视性的求解模型90

5.3.4 镜头可视域的求解模型92

5.3.5 视频可视域同步跟踪算法96

5.3.6 视频可视域在防火同步跟踪中的基本原理96

5.4 视频可视域在防火GIS上同步跟踪算法97

5.4.1 算法设计97

5.4.2 算法测试100

第6章 带约束条件的最佳路径算法105

6.1 概述105

6.2 国内外研究概况105

6.2.1 常见的算法105

6.2.2 最佳路径算法的发展方向109

6.3 算法设计110

6.3.1 算法概述110

6.3.2 最佳因子110

6.3.3 算法分析111

6.3.4 算法的详细设计115

6.3.5 算法分析120

6.4 算法实现121

6.4.1 实验数据121

6.4.2 数据处理122

6.4.3 实验结果123

第7章 森林火灾灾后评估技术方法124

7.1 森林火灾灾后评估方法的研究现状124

7.1.1 国外研究现状124

7.1.2 国内研究现状125

7.2 基于GIS的森林火灾灾后评估方法126

7.3 森林火灾损失的调查126

7.3.1 森林火灾损失评估指标127

7.3.2 火灾面积调查128

7.3.3 林木损失调查129

7.3.4 森林火灾等级的划分130

7.4 森林火灾数据空间分析130

7.4.1 空间数据源分析130

7.4.2 空间分析方法131

7.4.3 火场区域求算131

7.4.4 空间分析及其分析处理132

7.4.5 火场区域比例计算137

7.4.6 森林小班信息提取138

7.5 森林火灾损失评定138

7.5.1 目前森林火灾灾后评定方法138

7.5.2 林火损失直接经济量评价139

7.6 基于GIS的灾后评估的算法实现140

第8章 森林灾害专题制图方法143

8.1 概述143

8.1.1 定义143

8.1.2 专题地图的基本特征143

8.1.3 专题地图的分类144

8.1.4 林业管理专题地图144

8.2 专题地图设计145

8.2.1 专题地图的种类145

8.2.2 相关模块数据处理的算法146

第9章 森林防火联动监管系统实现151

9.1 系统设计目标151

9.2 系统功能设计151

9.3 系统实现153

9.3.1 系统技术架构153

9.3.2 系统功能实现157

附录 森林防火联动监管系统使用说明书158

参考文献184