浅谈辽宁省森林火灾评估区划办法
2022-07-04李宁
李 宁
(辽宁省林业调查规划监测院,辽宁 沈阳 110112)
森林火灾是破坏森林资源的一种重要灾害,会对人民生命财产安全造成极大的威胁[1,2]。森林火灾风险评估区划工作是第一次全国自然灾害综合风险普查中林草部门火灾普查工作的一个重要组成部分[3]。我国是遭受森林火灾比较严重的国家,据统计,2009—2018年,我国平均每年发生森林火灾0.4万次[4]。近年来受气候异常等因素的影响,我国森林火灾风险一直居高不下[5,6]。对森林火灾进行评估区划是提高森林火灾防治的重要举措,能够充分了解评估地区的森林火灾危险等级和情况,进一步有针对性地进行有效的森林火灾防治,对减少森林火灾的发生有重要意义。
目前,国内外学者针对森林火灾风险评估进行了大量的研究[7],方法多基于风险影响因子,如地形、人类活动、气候要素、森林特征和历史火灾等,利用统计分析的方法建立评估模型,在模型的基础上对森林火灾进行评估区划。重点关注森林火险因子之间的时空分布影响程度和相关度。辽宁省森林火灾评估区划方法在对本省森林资源“一张图”基础上,结合现地森林资源可燃物调查数据、2011—2020年20a间的气象数据、房屋建筑数据、道路数据等中和承灾体数据,进行森林火险危险性评估、重点隐患评估、减灾能力评估、风险评估区划、防治区划。评估能够查明防灾减灾抗灾救灾的能力,掌握森林火灾隐患状况,了解历史灾害的变化,认识区域内森林火灾风险的水平与规律。区划能够对一个区域范围内的森林火灾风险特征和防治的需要进行区域划分,更好地对区域内森林火灾进行防治空间规划和防治投入的重点布局。
1 评估区划区域概况
辽宁省地处我国东北地区南部,介于E118°53′~125°46′,N38°43′~43°26′,南北跨7个纬度,2个热量带[8]。辽宁省位于长白、华北与蒙古植物区系交织地带,森林植物种类丰富,植被生长茂盛,是适合培育森林的地区[9]。目前辽宁省森林总面积616.61万hm2,覆盖率41.66%[10]。
1950—2019年近70a间,辽宁省共发生森林火灾9130次,平均每年发生森林火灾130次,烧毁林地1606hm2,占现有林地面积的1.5%[11-13]。由此可见,辽宁省是一个森林火灾发生比较频繁的省份,对森林火灾进行评估区划是十分必要的,能够在一定程度上有效预防减少火灾的发生。
2 评估区划内容
以森林火灾风险要素调查数据为基础,建立风险评估模型,综合承灾体等数据进行森林火险危险性评估、重点隐患评估、减灾能力评估、风险评估区划、防治区划。
2.1 危险性评估
利用可燃物载量数据、野外火源调查成果及历史气象条件数据等,建立评估模型,进行危险性评估。
2.2 重点隐患评估
针对致灾因子超过阈值的情况开展灾害隐患评估;针对林区范围内的房屋建筑承载体开展承灾体隐患评估,确定各类隐患等级和区域范围。
2.3 减灾能力评估
利用森林火灾减灾资源调查成果,针对政府管理、工程设防、监测预警、专业队伍救援等预防森林火灾发生或减轻灾害损失或影响的各种能力,进行区域综合减灾能力评估。
2.4 风险评估与区划
针对森林火灾可能造成的森林资源、建筑物、人口、经济等承灾体损失的大小及不确定性,展开森林火灾综合风险评估。
2.5 防治区划
在风险评估与区划基础上,综合考虑重点隐患分级分布情况、防灾减灾能力及经济社会发展状况和综合减灾防治措施等因素,开展森林火灾防治区划。
3 评估区划的方法
辽宁森林火灾风险评估,要对评估区域进行风险要素的调查,主要开展森林可燃物、野外火源、气象条件、历史火灾、减灾能力的调查;要进行承灾体数据收集与共享,通过横向共享应急管理部相关普查成果数据、纵向获取全省森林资源等承灾体数据,建立承灾体调查成果地理信息数据库;将获取的基础数据进行标准化处理;在标准化数据基础上建立可燃物模型和风险评估指标体系,进一步建立评估模型;在建立模型的基础上进行森林火灾危险性评估、重点隐患评估、减灾能力评估,在此基础上进行风险评估与区划,进一步进行防治区划。评估区划流程图如图1所示。
图1 辽宁省森林火灾评估区划方法流程图
3.1 风险要素的采集
针对森林火灾致灾因子和孕灾环境,对辽宁省森林可燃物、野外火源、历史火灾、减灾能力进行调查,全面掌握森林火灾风险要素信息,并建立调查数据库。
3.2 承灾体数据的采集
通过不同部门间的数据共享,向应急、住建、气象、交通等部门获得林区牧区居民人口、经济、房屋、气象、河流、宗教活动场所、旅游景区道路等承灾体综合性数据,并建立地理信息数据库。
3.3 基础数据标准化处理
根据需要建立数据结构模板,将核准后的森林资源一张图数据按照需要构建数据库。并提取林缘100m范围矢量数据。将2011—2020年的气象数据包括大风日数、平均风速、月平均降雨量、月平均气温、月最高气温、月最小相对湿度等,生产标准的空间网格数据。将调查的可燃物数据进行标准化处理,统计林缘100m范围内的火源点数量、房屋建筑物等承载体数量,并统计阻隔带、道路、河流等将这些数据赋值到每个建筑物中。
3.4 构建模型
根据不同的植被区域和立地类型构建可燃物载量模型,包括乔木可燃物载量估算模型、灌木可燃物载量模型、枯落物可燃物载量模型、腐殖质可燃物载量估算模型。根据辽宁省的实际情况构建调整风险评估、隐患评估、减灾能力评估各项指标的阈值、分类指标、权重等参数,形成评估指标体系,并建立评估模型。
3.5 危险性评估
辽宁省森林火灾危险性评估,利用森林可燃物、野外火源、气象信息等调查成果结合基础地理数据,以县级为基本单元进行评估。按照《森林火灾危险性评估技术规范》[14],确定森林火灾危险性评估指标包括可燃物、气象、野外火源、地形地势4个方面。指标权重按照《森林和草原火灾评估指标权重制定办法》制定。计算林业小班的森林火灾危险性指数,综合到县级森林火灾危险性指数依据其辖区内小班的危险性指数面积加权平均形成。采用标准差法,对森林火灾危险性指数进行分级,将森林火灾危险性等级分为高、中高、中低和低4个等级。以此形成森林火灾危险性评估区划图和报告。
3.6 重点隐患评估
依据《森林火灾重点隐患评估技术规程》[15],结合基础地理信息、危险性评估数据、房屋建筑分布数据、森林资源分布数据、可燃物分布数据、野外火源分布数据,提取相关隐患指数,展开致灾隐患评估和承灾体隐患评估,形成不同类型、等级的隐患分布图,建立省级森林火灾重点隐患评估数据库。
3.7 减灾能力评估
利用森林火灾减灾资源调查成果,对预防森林火灾发生或减轻灾害损失或影响的各种能力,进行区域综合减灾能力评估。根据《森林火灾减灾能力评估技术规程》[16]确定森林火灾减灾能力评估指标包括政府管理、工程设防、监测预警、专业队伍救援4个方面,指标权重制定的方法依据《森林和草原火灾评估指标权重制定办法》。以县为评估单元计算森林火灾减灾能力指数,依据其辖区的下级行政单位减灾能力指数林地面积加权平均形成。采用标准差法,对减灾能力指数进行分级。进一步的进行评估,并形成数据库和评估报告。
3.8 风险评估与区划
在全省森林火灾危险性评估、承灾体调查的基础上,完成森林火灾风险水平量化评估,掌握重点区域森林火灾风险水平。风险评估对象包括森林资源、房屋建筑、防火措施、人口、经济等主要承灾体,对已有调查成果数据进行整合,提取和统计风险评估指标。针对主要承灾体,以县为评估单元,分析评估承灾体暴露度、承灾体脆弱性等级,开展不平空间尺度的不同承灾提的风险评估,进而进行各承灾体风险评估及综合风险评估。
3.9 防治区划
在辽宁省森林火灾风险评估区划结果基础上,综合分析考虑区域减灾能力、重点隐患评估结果,进行森林火灾防治区划。结合隐患点的类型、规模,防灾减灾能力、防治工作部署现状等区域防治需求调节,中和地区经济结构、经济发展现状等,采用综合定性法明确县级行政单元或经营单元的森林火灾风险防治分区。采用两级区划的方法进行防治区划,一级主要体现在发生过重特大森林草原火灾且集中连片I级火险等级的县级行政单位。在一级区划的区域内,综合考虑3个维度的结果划分出防治区划二级区域。
4 评估区划成果
辽宁省森林火灾评估区划工作,通过危险性评估生成以县为单位的辽宁省森林火灾危险性等级图;通过重点隐患评估,得出森林火灾重点隐患分布图和承灾体区域森林火灾隐患等级图;通过减灾能力评估,得出森林火灾减灾能力等级分布图;通过森林火灾风险评估区划,得出了森林火灾人口风险等级图、森林火灾经济风险等级图、森林火灾建筑物风险等级图、森林火灾森林资源风险等级图、森林火灾综合风险等级图;通过森林火灾防治区划,得出了森林火灾防治区划图。在评估区划完成之后形成辽宁省森林火灾危险性、火灾重点隐患、综合风险评估、辽宁省森林火灾防治区划的规划报告。最后形成风险等级区划等一系列的森林火灾数据库。
表1 辽宁省森林火灾评估区划成果表
5 结语
本文对辽宁省森林火灾评估区划的方法与成果分别进行了探讨,对评估区划方法进行了分析讨论。从森林火灾相关的各行业部门数据的收集、建立评估区划模型、到辽宁省各市县全方位的进行森林火灾评估区划,进一步生成10幅森林火灾评估区划分布图,4个规划报告和相关数据库。对辽宁省森林火灾评估区划方法进行了总结。
5.1 评估区划范围大
本次评估区划涉及到辽宁省全部14个市102个县区。
5.2 工作内容多
评估区划涉及风险要素的采集、承灾体数据的采集、基础数据标准化处理、构建模型、危险性评估、重点隐患评估、减灾能力评估、风险评估与区划、防治区划。同时生成成果多。
5.3 统计计算要求高
根据调查数据先进行统计分析,建立各种评估区划模型,进行风险评估区划,数据量大,层次多,分析统计工作量大。
5.4 协同任务重
森林火灾普查要进行风险评估和区划,需要和应急、气象、住建部等多部门多行业进行协调,协调任务难度高。