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林火是国际减灾战略的一项重要工作,也是生物多样性、全球气候变化和全球可持续发展的重要组成部分。林火预测预报是森林火灾预防的前提,提高森林火险等级预报的科学性、时效性、准确性是森林防火研究的热点之一,对于实现林火管理的科学化、规范化具有重要意义。森林火险是森林火灾发生的可能性和蔓延难易程度的一项重要度量指标,森林火险受众多因素共同影响,其中可燃物和气象因子是最主要的影响因子。山地小环境对气象因素产生复杂多变的影响,从而影响森林火险的变化。本文通过研究山地小环境地表可燃物载量、燃烧性以及森林气象因子与可燃物含水率的变化规律,建立了地表可燃物含水率的预测模型。通过研究森林资源小班气象因子的计算与生成技术,设计并开发了火险天气等级预报模块,实现了森林资源小班火险天气等级的快速预报。本论文的主要研究结果和结论有:(1)掌握了山地小环境气象因子变化规律:气象因子是一个对森林火灾的发生与蔓延影响比较显著并且容易改变的因子,地形和植被等对林内气象因子影响显著。本研究应用传感器监测网络连续监测数据分别研究了空气温度、相对湿度、风速的日变化、月变化趋势与规律,以及坡向、植被对他们的影响。结果表明,林上与林下、不同坡向的温度、湿度日变化趋势与月变化趋势基本相同,但是气象因子的大小变化显著。监测期内阴坡平均温度-1.67℃,阳坡平均温度-1.01℃,阳坡比阴坡高0.66℃;阴坡平均空气湿度37.07%,阳坡平均空气湿度33.45%,阴坡比阳坡高3.62%。(2)地表可燃物含水率预测模型建立:通过研究可燃物含水率与气象因子的相关性,采用多元回归的方法应用SPSS软件建立了黄栌、油松和侧柏枯落物半分解层与未分解层含水率预测模型,受限于数据量模型精度有待加强检验提升。(3)地表可燃物燃烧性测试:通过对研究区内主要树种枯落物的初始引燃含水率进行测定表明,油松的初始引燃含水率最高,达到17.91%;侧柏次之为13.26%;黄栌最低只有9.81%。对不同含水率枯落物的燃烧性能试验表明,随着枯落物含水率的降低其燃烧性能与蔓延速率逐步升高。初步提出基于可燃物含水率预测森林火险等级预测方法为新型的基于可燃物与气象条件综合的火险预报模型的建立提供依据。(4)实现了森林资源小班火险天气等级的快速预报:以MTCLIM模型、WindNinja软件为基础,设计并开发了火险天气等级预报模块,实现了森林资源小班火险天气等级的快速预报。模拟实验分析表明,本文提出的方法能够实现小班森林火险天气等级的快速计算,有效反映小班森林火险天气等级的时空变化。