美國(guó)奉行了數(shù)十年之久的杜絕所有森林野火的國(guó)策,因此今日的美國(guó)森林灌木叢生,枯樹(shù)橫陳,變成了一個(gè)個(gè)巨大的燃料庫(kù),稍遇火種,往往就會(huì)釀成無(wú)從遏制的巨大火災(zāi)。森林下的灌木會(huì)無(wú)限滋漫,倒掉的死樹(shù)也會(huì)積年累月,形成巨大的燃料庫(kù),一旦山火發(fā)生,就極有可能連帶高大的古樹(shù)一起燃燒,形成不可遏制的巨大災(zāi)害。
每年夏天,美國(guó)部分地區(qū)總會(huì)出現(xiàn)森林、荒地火災(zāi),威脅到人類(lèi)的生命和財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí),還會(huì)對(duì)牲畜、流域和瀕危物種產(chǎn)生威脅。同這些火災(zāi)斗爭(zhēng)的方法往往需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境制定:由于缺乏對(duì)隨意燃燒物品的限制,以及對(duì)聯(lián)邦和州土地的清理,加之環(huán)境和氣候變化的影響,火災(zāi)一旦發(fā)生就很難控制,因此很多人森林邊緣的人都被迫進(jìn)行了搬遷。
位于美國(guó)科羅拉多州的Sanborn公司就是一家關(guān)注和解決這一問(wèn)題的公司。通過(guò)美國(guó)和全世界的先進(jìn)技術(shù),該公司利用攝影測(cè)量和GIS技術(shù)為社會(huì)造福。今日,Sanborn公司副總裁Jim Schriever接受了GISWeekly雜志的專(zhuān)訪,討論了Sanborn公司的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。
背景資料
我們最開(kāi)始是在北卡羅來(lái)納州的LeJeune陸軍基地進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。軍事基地對(duì)火災(zāi)非常重視,他們也想建立這樣的一個(gè)模型來(lái)提高自己的防火能力,比如了解哪些地方是有危險(xiǎn)的,還有實(shí)時(shí)的火災(zāi)分析,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)如何處理效率會(huì)更高。
在隨后的數(shù)年中,我們對(duì)佛羅里達(dá)州進(jìn)行了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。我們生成了一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、可燃物數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)。我們還會(huì)了解當(dāng)?shù)氐臍夂蛴绊懀瑥亩谡麄€(gè)體系中增加一個(gè)氣象部件。我們將核心的數(shù)據(jù)集合起來(lái),建立一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)模型,從而觀察那些容易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域,并確定高危區(qū)。在佛羅里達(dá)州獲得成功后,我們?cè)谀戏降?3個(gè)州進(jìn)行了這項(xiàng)工作。這項(xiàng)工作已經(jīng)處于一個(gè)比較穩(wěn)定的階段,系統(tǒng)的維護(hù)很正常,我們現(xiàn)在要對(duì)更多的地區(qū)進(jìn)行該項(xiàng)工作的推廣。
我們從南方開(kāi)始做的一個(gè)原因是,政府的消防資金更多的用到了西部。南方同樣需要注意這樣的問(wèn)題,因?yàn)槟戏酵瑯映蔀榱嘶馂?zāi)高發(fā)區(qū)。南方的地方政府都應(yīng)該注意到火災(zāi)的嚴(yán)重性,并建立相關(guān)的防護(hù)措施。
最近,我們同俄勒岡州的林業(yè)部門(mén)簽署了協(xié)議,為西部17個(gè)州開(kāi)發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。該協(xié)議中還包括關(guān)島、馬紹爾群島、馬里亞納群島和薩摩亞等部分太平洋島國(guó)。
最后,美國(guó)國(guó)內(nèi)大約會(huì)有30多個(gè)州使用我們的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件產(chǎn)品。
聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)刺激基金對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響
當(dāng)前,有很多的經(jīng)濟(jì)刺激基金用于減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)?;馂?zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,并不僅僅是向上級(jí)匯報(bào)損失了多少米森林,那些都是過(guò)去的。我們努力提高投資回報(bào)率,把為社會(huì)、環(huán)境做的貢獻(xiàn)和影響進(jìn)行量化。例如,如果為圣達(dá)菲地區(qū)增加1美元的投入,那么當(dāng)圣達(dá)菲地區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),這一美元會(huì)對(duì)本地區(qū)有什么影響?基于受影響狀態(tài)的判斷,假設(shè)這一美元將會(huì)產(chǎn)生3億美元的影響。如果我們對(duì)燃料進(jìn)行修改,利用程序及時(shí)進(jìn)行判斷,那么這個(gè)損失將會(huì)成為1.5億美元,也就是節(jié)省了1.5億美元。
聯(lián)邦政府有一個(gè)名為L(zhǎng)andFire的計(jì)劃,是同美國(guó)內(nèi)政部、農(nóng)業(yè)部共同實(shí)施的,對(duì)美國(guó)境內(nèi)的可燃植物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。獲取這些數(shù)據(jù)后,成本會(huì)下降很多,因此使用的也多。我們會(huì)對(duì)易燃森林進(jìn)行測(cè)量,但同時(shí)也會(huì)利用公共數(shù)據(jù)集,我們?yōu)閮?nèi)政部和農(nóng)業(yè)部的測(cè)量工作提供了很多幫助,其實(shí)也就是相當(dāng)于我們參與了LandFire計(jì)劃。首先要開(kāi)發(fā)的是核心易燃森林?jǐn)?shù)據(jù)集,然后是火災(zāi)發(fā)生數(shù)據(jù)集,其中包括了過(guò)去幾十年中火災(zāi)的發(fā)生狀況。我們采集了盡可能早的數(shù)據(jù),因?yàn)槿绻麚碛?0年的歷史數(shù)據(jù),將會(huì)對(duì)火災(zāi)預(yù)測(cè)有非常大的幫助。聯(lián)邦火災(zāi)報(bào)告組織的素來(lái)很好,從國(guó)家級(jí)的角度來(lái)說(shuō)已經(jīng)很完善了。地方政府方面往往只是把火撲滅就一了百了了,并沒(méi)有想到要對(duì)這一大堆事情 進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和報(bào)告。
我們需要知道哪里發(fā)生了火災(zāi)、發(fā)生火災(zāi)的時(shí)間以及什么時(shí)候杯撲滅的,這樣我們就可以判斷其傳播速度,最終火災(zāi)的大小等。我們有一個(gè)氣象專(zhuān)家,幫助我開(kāi)發(fā)區(qū)域氣候的影響,所以當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),傳播速度多少,最后火的大小,火災(zāi)后的森林狀況如何等,都可以進(jìn)行判斷。
在南達(dá)科他州發(fā)生的火災(zāi)與加利福尼亞州的會(huì)有明顯區(qū)別,所以我們會(huì)將所有的州進(jìn)行范圍劃分。我們還會(huì)開(kāi)發(fā)其他影響要素的數(shù)據(jù)集,因?yàn)橥寥赖仍蛞彩怯绊懟馂?zāi)的重要因素。在南方,土壤中往往包含與你或泥炭土,這往往會(huì)為消防隊(duì)員造成障礙。西部同樣如此,以洛杉磯附近為例,火災(zāi)后的土壤既不穩(wěn)定,很容易流失。因此,土壤和地形都是我們開(kāi)發(fā)過(guò)程中要注意到的問(wèn)題。這些數(shù)據(jù)集還要進(jìn)行一些校正。
一旦我們得到了進(jìn)行分析的關(guān)鍵數(shù)據(jù),下一步就要進(jìn)行實(shí)際的分析、報(bào)告和總結(jié)。然后我們進(jìn)行野外火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)工具的開(kāi)發(fā)和評(píng)估組件的建設(shè)。我們把所有與火災(zāi)相關(guān)的數(shù)據(jù)集合起來(lái),包括氣候變化、歷史氣象數(shù)據(jù)、火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)和歷史火災(zāi)位置,并添加火災(zāi)行為數(shù)據(jù)集,包括易燃物信息、林冠封閉度、地形等,還有就是滅火的有效性。
其中還包括擴(kuò)散速度、火災(zāi)規(guī)模以及歷史保護(hù)對(duì)策。有了這三類(lèi)核心部件,我們就可以開(kāi)發(fā)出針對(duì)野外森林火災(zāi)威脅的工具。所以,并非所有的森林火災(zāi)都是有害的,其中有一些可能會(huì)對(duì)整個(gè)環(huán)境的發(fā)展有正面的影響,而且對(duì)國(guó)家和人民沒(méi)有壞處。
通過(guò)我們的模型和森林火災(zāi)敏感指數(shù)的運(yùn)算,生成30米左右像素的柵格。大部分運(yùn)算是基于Landsat數(shù)據(jù),而如果進(jìn)行更小范圍的操作時(shí),我們有更高分辨率的數(shù)據(jù)。這樣一來(lái),我們確保每一個(gè)柵格中的信息都可以及時(shí)獲取,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用,從而更容易對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)。
在火災(zāi)影響你的價(jià)值觀的影響開(kāi)始尋找。我們將開(kāi)發(fā)許多不同的層次,并展望了西方國(guó)家生產(chǎn)性森林,例如。如果聯(lián)邦土地?zé)齻?,有一個(gè)問(wèn)題存在,但如果國(guó)家的土地或私人土地上燃燒,還有一個(gè)更經(jīng)濟(jì)的影響,保險(xiǎn)父老鄉(xiāng)親關(guān)注。事情考慮到包括住房,城市界面的荒地,交通和重要基礎(chǔ)設(shè)施,使受保護(hù)物種,重要的分水嶺。我們有一個(gè)就如何重的不同因素的客戶達(dá)成共識(shí),并提出不同的比重,可以有效地影響評(píng)價(jià)的價(jià)值,我們的困難評(píng)級(jí)制止這種結(jié)合的斜坡。
隨后,我們對(duì)關(guān)注等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)。這也是野外火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中最關(guān)鍵的部分。那時(shí)我們?nèi)绾卧谧罱K產(chǎn)品中生成的東西,從而考慮到社區(qū)、流域、動(dòng)物保護(hù)區(qū)等,并對(duì)該地區(qū)的受影響程度進(jìn)行量化。然后,我們可以就這些信息通州政府進(jìn)行交流。然后,各級(jí)政府都可以按照這些信息,更有效地對(duì)轄區(qū)火災(zāi)預(yù)防和消防部署。
當(dāng)火災(zāi)處于高等級(jí)時(shí),可以對(duì)其進(jìn)行緩解、改造和修復(fù)。我們?cè)噲D在火災(zāi)發(fā)生之前就預(yù)測(cè)到,而且一旦發(fā)生火災(zāi),如果發(fā)生火災(zāi),我們知道它發(fā)生的具體地點(diǎn)和發(fā)展方向,并知道主要的燃燒材料是什么,從而更大限度地采用有效的方法進(jìn)行處理。我們沒(méi)有太在意森林修復(fù),以及森林的損傷有多嚴(yán)重,我們更關(guān)注預(yù)防方面的事情。
我們盡量使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),然后看火災(zāi)是否會(huì)在某些特殊的地區(qū)發(fā)生。我們的數(shù)據(jù)庫(kù)可以幫助你理解是否我們會(huì)遇到大的問(wèn)題,在加州的Myrtle,我們進(jìn)行了南方的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì),在那里是關(guān)注度非常高的。火災(zāi)運(yùn)行的路線幾乎就在我們關(guān)注領(lǐng)域,這也顯示了我們將其確定的重要性。
我們同ESRI和其他公司進(jìn)行了交流,我們會(huì)努力實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集的交互,包括實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)火災(zāi)數(shù)據(jù)等,并在網(wǎng)站上進(jìn)行顯示。這是我們下一步的工作計(jì)劃。
在所有運(yùn)行中的17個(gè)州的活在評(píng)估系統(tǒng)中,加利福尼亞州是問(wèn)題最嚴(yán)重的。他們的林業(yè)、消防部門(mén)開(kāi)發(fā)出了很多預(yù)警工具,加強(qiáng)整個(gè)州的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估影響到了當(dāng)局在火災(zāi)處理中的方式么?
如果沒(méi)有更多的關(guān)注,森林服務(wù)僅僅限于火災(zāi)區(qū)的處理。問(wèn)題的部分原因是我們已經(jīng)在過(guò)去撲滅了很多次火災(zāi),但是沒(méi)有資源來(lái)徹底消滅。政府花了9億美元減少易燃森林,而衡量成效的方法依舊是面積數(shù)的計(jì)算。最后,可能沒(méi)有關(guān)系,沒(méi)有關(guān)注到的地方仍然可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)。我們需要知道哪些區(qū)域需要被密切關(guān)注,并緩解易燃物的堆積。
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