森林防火论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇森林防火论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

纵观新时期森林防火信息化工作，必须以《全国林业信息化建设纲要》为指导，以服务现代林业建设为主线，切实做到“三个加强”：一是要加强组织领导；二是要加强协调配合；三是要加强应用培训。今后一个时期，森林防火信息化建设的目标是：按照全国林业信息化建设总体部署，抓住国家启动实施《森林防火中长期发展规划》以及加快建设应急平台体系和林业信息化的机遇，参照“四横两纵”体系结构，围绕森林火灾预警、监测、应急处置、指挥调度等关键环节，整合改造、升级完善原有森林防火信息系统和应急指挥体系，健全完善标准体系和管理制度，不断推进应急平台建设，有效提升森林防火信息化水平和森林火灾的应急处置能力。到2020年，建立起覆盖全国森林防火系统的信息化体系，建成更加可靠高效的信息化应急处置平台，信息传输处理等基础设施进一步改善，智能化和实用性程度明显提高，信息安全保障能力大幅增强，资源共享和应用水平全面提升，实现森林防火决策科学化、办公电子化、服务便捷化。

【正文】近年来，在国家林业局党组的正确领导下，在有关部门和单位的大力支持下，森林公安局（防火办）主动适应信息化的新要求，大力加强森林防火信息网络建设，全力推进信息应用普及工作，不断提高科学防火能力，为建设现代林业和促进科学发展提供了有力支撑。

一、信息化建设在森林防火中发挥着重要作用

信息化是当今世界的重要时代特征，是推动经济社会变革的重要力量。贾治邦局长、国家林业局党组高度重视林业信息化建设，将其提升到关系林业工作全局的战略地位，作为现代林业科学发展的三大支柱之一，大力推进，并取得了显著成效。作为维护生态安全，保持林区稳定的基础力量之一，森林防火紧紧围绕林业信息化建设，强化预警、监测、指挥调度及处置突发事件等关键环节，全力推动森林防火信息化进程，不仅促进了森林防火由传统经验向现代科学、应急处置向综合防范、办公自动向电子政务的战略转型，而且确保了森林防火在科学发展的轨道上前行。

一是信息化建设为森林防火装上了“风向标”。通过推进森林火险预警系统建设，初步建立了一套森林火险预测预报和预警信息机制：每年3次对春、夏、秋季森林火险形势进行会商诊断，将火险信息迅速传达到各地；开展每周森林火险预测和每日森林火险预报，及时高森林火险警报和预警信号；推广吉林省开展森林火险分级响应的做法，提升森林防火应急突发处置能力。

二是信息化建设为森林防火安装了“千里眼”。通过推进林火监测系统建设，国家森防指相继在北京、昆明、乌鲁木齐和哈尔滨建了4个卫星林火监测地面站，运用我国FY系列、美国NOAA系列和EOS系列等卫星，对全国森林火灾进行多时段、全方位监测，大部分地区一天监测覆盖达到8-10次，林火识别准确率达到90%以上，足不出户就可以掌握各地森林火灾发生情况。

三是信息化建设为森林防火安装了“顺风耳”。通过推进森林防火专用通讯网和火场应急通信系统建设，大部分省区建设了VHF、UHF及少量HF的专用网，在国家发改委、财政部的大力支持下，国家森防指相继为各地和火场工作组装备了便携式移动卫星通信、火场移动视频通信、机载多媒体通信、多功能通信指挥车等通信系统，构建了多层次、多系统、多手段的火场应急通信体系，基本上缓解了火场通信难的问题。

四是信息化建设为森林防火配备了“智囊团”。通过推进地理信息系统建设，把地理信息技术运用到森林防火实践，可以查询、检索森林资源和森林防火数据，可以实时汇总、直观反映全国森林火险情况和卫星监测热点信息，可以标注火场实况、火情发展势态和扑火队伍布局，可以在系统中直观地反映出火情发展变化势态和扑火队伍布局情况，增强了扑火指挥决策的科学性。

五是信息化建设为森林防火配备了“多面手”。通过推进值班调度平台和指挥中心建设，以及建立森林火灾历史数据库、重特大火灾案例库、防火宣传视频库、文件档案库、应急号码库等，实现了网上填报报表、在线报送火情、一键拨打电话、群发短信等功能，提高了办公自动化水平，保证了日常管理和应急指挥准确、及时、高效，并减轻了业务人员的工作强度。

二、森林防火信息化建设成效显著

经过多年努力，森林防火“三网一库”雏形基本形成，森林防火信息化发展态势良好。

一是森林防火主干网架起了林业防火领域的高速公路。主要由中国森林防火门户网站和全国森林防火业务系统两大网络体系构成。纵向可链接省级、重点林区地市和县级森林防火部门，横向可为总参、武警总部等18个国家森防指成员单位提供接口，既是加强森林防火纵向指挥联系、横向交流的重要平台，也是和获取森林防火信息的主要渠道。

二是应急平台数据网提升了突发林业灾害的防控能力。作为国务院应急平台建设试点项目，牵头建设了国家林业局应急综合管理体系，链入国务院应急平台数据网，进一步整合了现有林业资源，初步实现了森林火灾、森林病虫害、沙尘暴等林业灾害信息的实时管理和，提升了林业突发灾害事件的应急处置能力。

三是机关内部办公网提高了行政办事效率。以国家林业局森林防火内网为平台，主要由森林防火信息系统和森林公安局支部网站、工会网站等组成。经过这几年不断升级、完善和整合，已经成为森林防火应急指挥和我们机关内部办公、办文以及加强干部职工学习交流的主要阵地，极大提升了机关内部办公效率。

四是森林防火基础数据库促进了数据共享。经过日积月累和不断补充完善，目前基本建立了森林火灾数据库、重特大森林火灾案例库、森林防火宣传视频数据库、森林火灾案件数据库、文件档案数据库，以及供干部职工日常学习的党建理论和业务知识数据库。翔实、完善的数据支撑，即为森林防火业务运行打下了坚实基础，又促进了部门间数据共享和交换。

通过这几年狠抓信息化建设和应用，森林防火工作的现代化水平有了极大提高，信息化得到广泛应用。在业务繁忙时，全国森林防火网站和林火信息系统每日提交公众信息50余条，森林火险及火场气象服务10余期，制作林火监测图像500余幅，处理值班调度、林火反馈、火场信息、文件报送等信息千余个。同时，通过信息化建设，森林防火指挥决策更加科学，办文办会更加高效，交流沟通更加快捷，行政成本大幅降低，管理监督更加透明，并多次受到有关部门的表彰：先后获得全国林业科技工作先进集体、国家林业局林业政务工作信息先进集体、ESRI公司“全球优秀用户奖”等荣誉称号，10多人次受到信息化建设方面的表彰，《信息化建设》杂志2005年第7期还以《让绿色拥抱大地，让火灾远离森林》为题，详细报道了森林防火信息化建设取得的成就。

三、森林防火信息化建设的体会和发展目标

通过近些年实践应用，我们认识到，加强新时期森林防火信息化工作，必须以科学发展观为指导，以服务现代林业建设为主线，把握发展趋势，更新管理理念，切实做到“三个加强”。

一是要加强组织领导。国家林业局党组历来高度重视信息化建设，贾治邦局长亲自抓这项工作，这几年先后出台了《关于进一步加强政务信息、电子政务、督查督办、政务公开工作的指导意见》、《全国林业信息化建设纲要》、《全国林业信息化建设技术指南》等文件，为森林防火信息化建设指明了方向。按照局党组统一部署，我们始终把信息化建设摆上重要战略位置，2000年就成立了信息化建设领导小组，并于2005年和2007年两次召开全国森林防火信息化建设会议，专题研究部署信息化工作。

篇（2）

中图分类号：G237 文献标识码：A文章编号：1672-8122（2011）08-0115-02

《森林防火》是森林防火战线上的重要宣传手段和科技推广的重要工具，它于1983年创刊，经过几代编辑人的努力，从一本不起眼的杂志，发展成为图文并茂，印刷精美，集可读性、科技性与实用性于一体，发行辐射全国的期刊，期刊于2004年度被江苏省新闻出版局、江苏省科学技术厅评为自然科学类期刊一级期刊。2006年《森林防火》期刊编辑部被了国家森林防火指挥部、国家林业局评为“2004～2006年度全国森林防火先进单位”。《森林防火》创刊已27年，形成了自己的优势，赢得了行业的认可，笔者现对《森林防火》的办刊实践进行总结，为更好的发展期刊，促进森林防火事业发展提供参考。

一、始终坚持正确的舆论导向，以服务森林防火事业为己任

（一）坚持正确的办刊宗旨

《森林防火》创刊伊始就确立“宣传森林防火方针政策，普及森林防火知识，交流森林防火管理经验，推广先进的防扑火技术、介绍国内外森林防火管理技术”的办刊宗旨。这个宗旨明晰了刊物的市场定位，期刊编辑部始终认真贯彻落实面向全国、面向基层、面向森林防火第一线的办刊方针，刊发了森林消防专业队建设、生物防火工程建设、扑救森林火灾技战术和国外林火管理等一系列针对性强、与国家林业局防火指挥部办公室工作重心相一致的论文和经验性文章。

（二）坚持以宣传党的森林防火政策为重要任务

国家十分重视森林防火工作，每年的春季、秋季，国家林业局都会召开全国性的森林防火工作，部署森林防火工作，时间与《森林防火》第一期与第三期的编辑出版时间相吻合，《森林防火》大力宣传会议精神，使全国森林防火工作者明明白白了解当前形势下，国家对森林防火工作的要求。2009年1月4日，我国新的《森林防火条例》开始实行，国家林业局把“认真实施新《条例》”，作为2009 年森林防火工作重点之一，《森林防火》2009年第一期全文刊登了《森林防火条例》，使森林防火工作者可以及时了解森林防火法规、政策。

（三）坚持以服务于森林防火工作者为中心

《森林防火》是一本行业期刊，与其他行业期刊一样，发行对象为特定行业人群中有特定特征的读者。它的核心读者群是全国各地的森林防火工作者，读者对象比较明确，读者群也相对比较集中和稳定。《森林防火》从期刊的内容编排上考虑到读者大多是基层森林防火者，普遍存在实践能力很强，理论水平不高的问题，所以期刊尽可能用浅显易懂的语言，让读者读懂看懂；发行方面，有些地方偏远，在寄送杂志过程中难免会有遗漏现象，我们有专职人员负责杂志的发行工作，尽可能及时补寄，也为每年的杂志征订打下了良好的基础。有些读者收到杂志，看到某篇文章有新颖观点想与作者联系，杂志社也是热心帮忙，特别是新的《森林防火条例》实施后，有些读者对新《条例》有些条文存在疑议，《森林防火》借助南京森林警察学院法律教研室给予解释答疑，使读者有豁然开朗的感觉。

二、用心经营期刊，拓展期刊的生存空间

（一）开展广告业务，为企业做宣传，扩大期刊知名度

近年来，期刊市场的竞争尤为激烈。特别是林业期刊, 各家期刊社都面临着巨大的压力和挑战。《森林防火》在抓好社会效益的同时，努力探索增收的渠道。随着国家林业建设的发展，对森林防火的日益重视，与森林防火相关的一些产品也应运而生，如防火服、防火监测系统、防火工具等厂家也开始增多。《森林防火》一行人，开始积极与这些厂家接触，通过电话联系和走访，将刊物介绍给这些厂家，吸引他们到《森林防火》上做广告。《森林防火》经历了从无广告，到刊登一两个广告，并逐年增多的过程，现已发展到有20多家企业与《森林防火》建立了良好的合作关系。期刊通过广告，既宣传了企业，也扩大了期刊的知名度。2010年11月，森林消防产品展销会在北京召开，《森林防火》期刊编辑部领导参加了展销会，借此机会向更多的厂家宣传杂志，吸引其在《森林防火》做广告。

（二）借鉴杂志社优势，做好增刊和相关论文集的编辑工作

“盛世兴林，防火为先”，这是原国家林业局局长周生贤提出来的，从这句话中可以看出森林防火工作的重要性，与森林防火相关的科研也开始受到国家的重视并开展起来。航空护林以其机动灵活性和“发现早，行动快，灭在小“的优势，在森林火灾预防和扑救工作中具有其他手段不可替代的作用，在森林防火中占有重要的地位。为了更好的服务森林防火工作，各航空护林单位进行了从机型到航空防火机具的探索。《森林防火》及时组织稿件，2003年形成“航空护林”专刊，扩大对航空护林的宣传力度，获得了航空护林单位的认可。各地森林防火工作者在森林防火工作中，总结了很多宝贵的经验，国家林业局森林防火办公室要求对这些宝贵经验进行宣传，《森林防火》主动请缨，2004年形成增刊。

此外，从2006年起，国家林业局森林防火办公室每年对我国发生的重、特大森林火灾的扑救工作进行分析，从中吸取经验教训。《森林防火》对各地送来的材料进行梳理，编辑，形成森林火灾扑救案例分析，至此已编辑了2006年、2007年、2008年、2009年的森林火灾扑救案例分析。《森林防火》对我国森林火灾扑救战术的发展发挥了应有的作用。

通过增刊和相关森林防火论文集的编撰，使《森林防火》编辑工作者增加了掌握森林防火新动态的途径，也是向主管部门展现实力的有利机会。获得主管部门的认可，同样是期刊发展中必不可少的条件。

（三）举办各种森林防火培训班

随着森林防火事业的发展，森林防火工作对专业性人才的需求越来越迫切，而我国基层森林防火工作者有一部分是从其他单位转行过来的，可以说是“门外汉”，还有很多森林防火工作者相关知识已陈旧，跟不上形势的发展，急需进行森林防火知识的学习、补充，鉴于此，《森林防火》开始举办森林防火培训班，借助杂志广泛的人力资源，邀请森林防火专家进行现场讲课，并及时进行调研，对课程进行修改，力求与森林防火工作者的需求相吻合。通过培训班，加强了与读者的联系，并在培训班上，免费发送杂志，很多参加培训班的森林防火工作者由读者转变为作者，扩大了作者队伍，同时也使《森林防火》为基层服务这一办刊宗旨落实到实处。

三、高标准、严要求抓好《森林防火》编辑出版环节

（一）做好《森林防火》选题策划工作

《森林防火》是森林防火战线的重要宣传窗口，有着广泛的受众群，做好选题策划，对有针对性的开展杂志的编辑出版十分重要。每年的12月份，编辑部领导根据自己的调研，读者的反馈，防火战线上的森林防火专家、领导意见，经过充分论证研究确定第二年的工作计划，做到全年目标明确，期期有看点。并把工作计划下放到编辑部个人，使编辑人员可以及时组织稿件，做到有的放矢。在计划中又穿插着一些变化，保持捕捉森林防火领域里新事物的灵敏度。

比如，2006年我国开始在一些省份试点森林火灾保险制度，我们及时与试点省份福建省进行联系，及时报道，并关注试点的后续情况。森林火灾保险制度的实施是一个比较漫长的过程，只有火灾发生后，才能进行补偿。但我们一直没有忘记这个新生事物，与福建省保持密切联系，2009年刊载《顺昌县森林火灾保险机制的探讨》一文，对各地开展森林火灾保险提供了参考。

（二）耐心细致的做好编校工作

在编校流程中，《森林防火》严格按照三审制的要求，实行责任编辑负责制，作者的来稿责任编辑在3个月内给与答复，保证了稿件的时效性。在校对环节中实行责任编辑一校，二校、三校交叉校对，编辑部主任统校，主编总把关，另外还聘请有校对经验的专家外校把关。这些措施有效的降低了《森林防火》的差错率。编校工作的顺利进行，与责任编辑的责任心、编校能力有很大的关系。为了提高本刊编辑人员的编辑水平，《森林防火》编辑部领导十分重视编辑人员的继续教育，每年派相关人员参加江苏省新闻出版局举办的编辑培训班，这对提高编辑水平，向优秀期刊编辑学习提供了很好的机会。《森林防火》还订阅了很多林业类核心期刊及编辑类期刊，在编辑过程中遇到相关问题，我们就查阅相关期刊，寻求解决问题的办法。

（三）按时完成出版，准时完成《森林防火》的寄送工作

期刊的要求就是按期按时出版。我刊为准时完成出版，订立了详细的日程安排表，并坚决执行。为了不误期，我刊总是提前交稿，校稿，提前10天印刷，印刷后及时对新刊进行检查，确保正确无误后将《森林防火》寄送到全国各地的读者手中。

篇（3）

[中图分类号]TU986.5+2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-184-1

1徐州市环城国家森林公园背景概况

徐州环城国家森林公园，位于江苏省徐州市主城区，东经11622’-11841’、北纬3343 7-3459’， 1992年林业部批准成立，现隶属徐州市市林业局，2002年被定为江苏省生态公益林试点单位。园内72座山峰呈组团式环绕徐州市主城区，总面积为1469.53公顷，林木总蓄积量达99150立方米，对改善徐州地区生态环境起到了重要作用。土壤类型为石灰岩风化淀积形成的碱性土，石灰岩山地土层瘠薄。年均气温14℃，年平均风速3 m/s，冬季旱风强烈，风日频率高，森林公园山地森林主要为人工营造的侧柏纯林，树龄大都在50-60年，密度大，树脂含量高，极易引发山地森林火灾。

2徐州市环城国家森林公园所面临的主要问题

2.1可燃物载量高，林火扑救难度大

徐州冬季气候干旱，可燃物载量高，林分易燃性高，林火扑救难度大。徐州市环城国家森林公园以人工侧柏纯林为主，森林覆盖率高达73.94%，有林地1104.79公顷，林木总蓄积量达99150立方米，九里山侧柏林最大密度达2300株/公顷，郁闭度0.8以上，林缘、林窗杂草灌木生长旺盛，林下凋落物积累多，侧柏枝叶树脂含量高，分解慢，林地干燥，极易引起森林火灾。山高坡陡、水源缺乏，林火扑救难度大。

2.2火源种类多，难预防

徐州环城国家森林公园，园内72座山峰呈组团式环绕徐州市主城区，林地与多种用地相临交错，全部开放管理，游人自由出入。因此火源种类较多，如游人扔烟头、野炊、周边燃烛放鞭炮、林内祭祖烧纸上香、林缘农田烧秸杆、居民用火等。

2.3防火队伍人员少，扑救能力低

徐州环城国家森林公园森林防火工作员少，一线的队员仅17人。队伍年龄结构偏大，40岁以上人员约占50%。缺少防火队伍、防火专业的的知识的培训和防火技能的操练。

2.4森林防火设施装备较少

徐州环城国家森林公园，缺少先进的防火预警设备、消防车等防火、灭火设备，现有的森林防火灭火设备和森林火灾监控设备也比较落后。

3徐州国家环城森林公园的防火措施与对策

森林防火要坚持“预防为主，积极消灭”的方针和科学防控，依法治理，可持续控灾战略，建立布局合理、技术先进、管理高效的预防体系，实现森林防火实时监测、及时预警、保障林业健康发展，保护生态安全。大力推进生物防火林带工程建设，构筑生物阻隔带与自然阻隔带相结合的林火阻隔网络，有效控制森林火灾的危害。

3.1采用科学森林经营技术措施

科学的森林经营，在森林防火、灭火方面发挥着重要的作用，不仅可以大大降低森林火灾的隐患，而且对环境保护、减少污染起着非常重要的作用。主要措施有：抚育间伐、减少易燃树种组成增加防火树种组成；清除杂草灌木、枯枝和凋落物减少林内可燃物载量；进行 森林防火区区划及火险等级划分，按照火灾发生频率和林分资源特点将防火区分为重点防火区和一般防火区。

3.2加强对森林防火法制工作和宣传力度

森林防火必须走依法治火之路，实行规范化、法制化化管理，依法控制各种林火火源，强化野外火源管理。加强宣传，提高人民群众在森林防火工作中起到的作用，充分利用网络、广播、电视、报纸、标语、宣传车、文艺汇演、座谈会、等形式进行宣传教育，使森林防火的法律、法规、条例和政策覆盖全社会，提高社会的防火意识，并鼓励参与防火活动。

3.3提高森林防火队伍的防火技能

森林防火队伍的建设，对森林防火工作起着直接作用，防火队员的数量要及时的补充，队伍年龄应当年轻化。队伍专业素质的好坏将直接决定着森林防火工作的进行，必须加强对森林防火队伍的专业知识的学习培训：

（1）熟悉森林火灾的扑救措施、扑救森林火灾的原则、程序、战术和安全自救技巧。

（2）提高了专业或半专业森林消防队员的安全防火意识、应急反应水平和扑救森林火灾能力。

（3）搞好森林防火演习，森林防火演习可以提高应急反应速度、磨合指挥协同作战能力、提高指挥艺术、合理调配防火成员单位的能力，扑救森林火灾的后勤保障供应能力。这样既达到了实战练兵的目的，又提高了扑火队的实战水平。

3.4加大对森林防火工作资金投入改善设施装备

资金的投入对森林防火工作起着决定性作用。加大资金的投入能够为森林防火工作提供先进的科学技术和预防设备，这样在预防森林火灾方面将发挥巨大作用。有了资金投入才能完善相应的防火基础设施建设：护林点、防火道路建设、防火隔离带建设、防火望塔建设、防火宣传建设， 建立引水上山，水源灭火工程；在易发生火灾区域预置灭火器材；建设一套先进、完善的森林监测预警体系，购置集遥感、监测技术、自动控制、计算机技术、无线网络通讯技术、GIS信息管理技术于一体的实时森林监测预警系统。这样才能提高徐州环城国家森林公园的森林防火灭火能力，做好森林防火工作。

4小结

徐州环城国家森林公园森林防火工作，已经成为徐州城市发展的重要问题之一，对徐州的生态环境建设起着重要的作用，必须给予足够的重视。通过采用科学森林经营技术措施，加强对森林防火法制工作和宣传力度，提高森林防火队伍的防火技能和加大对森林防火工作资金投入改善设施装备，实现森林防火工作的制度化、规范化、现代化。对于徐州环城国家森林公园的森林防火工作起到积极的促进作用。

参考文献

篇（4）

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：2095-2163（2014）02-

The Research of Model Checking Application Method for

Forestry Information System

WU Di，JI Mingyu，TAN Keshan，WANG Hui，ZHANG Jin

（College of Information and Computer Engineering，Northeast Forestry University， Harbin 150040，China）

Abstract： As a formal verification technique， model checking has been successfully applied in the property verification process of hardware and protocol and is turning to the field of software verification and gradually expanded its scope of application. Aiming to the knowledge base of expert system for forest fire prevention rules， the paper researches the formal verification problems for properties specification to be satisfied. Fist， the rule body is described as state transition graph and the state transition process and state properties of graphs are effectively illustrated by introducing the transfer function. Then the corresponding temporal logic expression for the properties specification is described. Finally， the model checking process is detailed described. The research results of this paper illustrate the feasibility and the correctness and prove that model checking can be applied to the forest fire prevention expert system and other forest information systems a certain extent.

Key words： Model Checking； Knowledge Base Model； State Transition Graph； Temporal Logic

0 引 言

如今，随着社会对软件需求的不断增加，软件设计的复杂度日渐提高，软件测试也日趋困难。与其相应地，模型检测作为一种形式化验证技术，因其自动化程度高并能够自动提供性质反例信息等优点而在软件验证领域引起人们的广泛关注[1]。

信息化的今天，各种数字化林业系统应用广泛，已然在森林资源调查、森林病虫害检测及防治、森林火灾监测和动态管理等方面发挥着重大作用，并在节省了大量的人力物力的同时，实现了对林场的自动化、专业化、高效化和实时化的管理。但在此过程中，也对林业系统的可靠性和安全性却也提出了与以往相比更高的要求，除了对硬件方面的改造升级，如何测试发现系统的潜在错误状态并及时改正则显得尤为重要，模型检测即提供了一个严密，高效的验证手段。

1 模型检测

模型检验[2]以穷尽搜索为基础，通过对软件系统或系统的某一部分建模，利用某种形式化方法说明系统应满足的属性，以此来判断软件系统是否满足这些期望的属性。模型检测的一般流程是：首先将待检测的系统抽象建模为状态迁移图（不同的状态通过状态变量取值加以区分），然后使用时序逻辑表达式描述待验证的系统性质，进而通过模型检测工具完成系统性质的自动验证[3，4，5]。模型检测流程如图1所示。

图1 模型检测流程

Fig.1 Model checking process

2 林业信息系统分析

林业信息系统的应用涉及林业管理的多个方面，本文主要以林火子系统中森林防火专家系统性质验证问题为切入点进行形式化验证分析。森林防火专家系统由知识库、推理机、解释模块和知识获取等部分组成[6]，其系统结构如图2所示。

图2 森林防火专家系统结构图

Fig.2 The structure diagram of forest fire prevention expert system

通过对系统结构分析可知，系统建立的重点在于对知识库的构建。下文主要针对森林防火专家系统的部分系统规则，对具体的验证过程展开分析。

3模型检测过程

森林防火专家系统的模型检测过程主要为：对森林防火专家系统进行抽象建模，得出具体的状态迁移图；通过时序逻辑表达式描述森林防火系统的重要功能需求；应用具体模型检测器进行性质验证[7，8]。

通过对森林专家防火系统的知识库进行分析可知，专家系统的知识库主要是应用了“规则架+规则体”的形式，即知识库中的每条规则都有一个规则架，每个规则架对应一个或多个规则体，并且每条规则架或规则体都是多个前提一个结论的结构（如：if 火焰高度，火速 then 扑火方式）。

森林防火系统中的林火状态可分为正常状态，防火预测，火灾处理，火后状态等多个分类状态。每个分类状态又是由不同的子状态组成的。各子状态之间通过状态迁移进行联系。

森林防火专家系统的状态迁移过程需满足如下待验证规范：

（1） 每个规则架或规则体都是对应的多个前提和一个结论（即不存在不符合规则体的状态）；

（2） 不存在多个前提多个结论的状态（即不存在不符合规则体的状态）；

（3） 无论什么状态最终都会迁移到某个特定状态（如所有分类状态最终会达到正常状态）；

（4） 不存在某几个变量同时为真的状态（如火焰高度大于2m，风速较大时不能采用飞机喷洒这种间接扑火方式）；

（5） if变量组合只能与特定then变量同时为真的状态等。

4实例分析

本文将多个规则体中的前提和结论看成系统的状态变量，从而抽象出迁移系统模型，并设置系统的入口，以便进行性质验证。

下面对知识库部分规则体进行说明如下：

（1） if 无火源 适当湿度 温度 降水量 then正常状态

（2） if 林中可燃物湿度>60℃ hen 林区不会发生火灾

（3） if 林区被积雪覆盖 then 一定不会发生火灾

（4） if 某区域出现红外线光长>=3.7微米 then 该区域一定有火源

（5） if 林火区出现高空逆温层 then 林火影响因子不大

（6） if 林火区出现快性冷锋 then 林火影响因子很大

（7） if 发生火灾 坡度 风速 then 火焰蔓延速度 火焰蔓延速度=F（坡度， 风速， 可燃物湿度）

（8） if 火焰高度

（9） if 直接扑火状态 then 扑火方式为人工扑火

（10） if 火焰高度>=2m 火速>=20m/min then 间接扑火方式；

（11） if 间接扑火状态 风速较小 then 扑火方式为飞机喷洒

（12） if 间接扑火状态 风速较大 then 扑火方式为隔离带

（13） if 火后无明火 湿度较小 then 需要二次扑火

（14） if 火后无明火 湿度较大 then 无需二次扑火

其正常状态为状态（1）；防火预测状态为状态（2）（3）（4）（5）（6）；火灾处理状态为状态（7）（8）（9）（10）（11）（12）；火后处理状态为状态（13）（14）。

上述规则体中可抽象出状态迁移变量如表1所示。

图3 状态迁移图

Fig.3 State transition diagram

对于系统的状态迁移图，待验证的性质为：每一个有火源的状态必然存在一条以上的迁移路径，使其到达火后处理状态。对于这条性质可采用计算树逻辑[9，10]对其进行描述。具体的逻辑表达式为 。

对于系统状态变迁过程中的状态变量描述，本文对系统中涉及的数值类型迁移变量进行了规范化处理，通过变换函数的方法在保证其意义不变的情况下将数值域状态变量转化为布尔域变量，相应的数值类型迁移变量如表2所示。

变换函数为 ，其中参数 代表数值型数据的值，参数 表示当前状态所处的分类状态（正常状态、防火预测、火灾处理、火后处理），不同状态下临界值不相同，若 临界值，则 ，否则 。通过上述变换函数处理后，即可得到数值型数据的布尔型数值。

最后，基于上述状态迁移图及性质描述，作者通过相应的模型检测工具完成了性质的验证，关于模型检测工具的使用不是本文的重点研究内容，在此就不作赘述了。

5结束语

本文将模型检测技术应用到林业信息系统性质验证，针对森林防火专家系统提出了模型检测状态迁移图表示方法，并给出具体的验证过程说明，下一步笔者将更进一步对模型检测算法的设计和优化细节进行深入研究。

参考文献：

[1] 林惠民，张文辉. 模型检测：理论，方法与应用[J]. 电子学报，2002，30（12）：1907-1912.

[2] 王飞明，胡元闯，董荣胜. 模型检测研究进展[J]. 广西科学院学报.2008，24（4）：320-328.

[3] 顾滨兵. 一种软件模型检测方法及其原型系统[J]. 微计算机，2010，31（11）：39-40.

[4] 张宁宁，刘孟仁. 模型检测在软件测试中的应用[J]. 计算机与数字，2006，34（2）：93-96.

[5] 袁志斌，徐正权，王能超. 软件模型检测中的抽象[J]. 计算机科学，2006，33（7）：276-279.

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关键词：森林防火科技

发展规划

监测手段

可燃物

1普遍意义上的科技进步

    这几年，伴随着我国的森林防火技术和装备水平的提高，相关技术研究工作空前繁荣。然而，值得注意的是森林防火的应用基础研究不够深人和连续，尤其是针对林火科学中关键性的问题以及目前诸如林区和居民点结合部火灾现象这类研究热点。这首先表现在，我国科技工作者发表的关于林火科学研究的文章在国际火灾研究学术期刊和重要国际会议上占有率很低。这不仅仅意味着我国的林火研究在国际学术领域的影响相当小，从深层次上更看到了目前我国相关研究工作的水平与西方发达国家研究工作的差异。

    正如其他应用学科或交叉学科一样，有效发展森林防火科技、确保森林防火的百年大计，需要一个基础来支撑。这个基础就是对于我国森林火灾规律可靠性和系统性的认识。这是未来建立有效预防和科学化的灾害管理的基石。这一切不但会反映在诸如学术论文和科技专著等出版物中，而且最终都会体现在防火理念的更新、装备的发展以及应付紧急状态综合能力的提高。通过对林火基础研究和应用基础研究予以长期性投人和扶持，确保相关科研工作的可持续发展。这将有利于丰富和发展我国森林防火科学，积累人才和技术，也有助于进行技术革新和着手新形势下的防火手段的更新和提高，最终建立起我国独特的和现代化的森林火灾预防、监测、扑救和善后的完整体系。应用基础研究和产出的关系在图1中作了简示。

    技术运用和储备对人才队伍的依赖关系也提  不言而喻的。正如一个浅滩撑不起一艘大船，对于  应用性很强、涉及面很宽的工作，明显需要大批专  业人才来实施。一个先进的科技装备，不管是引i}  的还是自主开发的，只有拥有一批合格的技术人员和必要的支持设施，才能进行有效的操作和组护，并把采集的结果运用到工程实际中去。比如目前呈现的全球性的地理信息资料数字化趋势，勃需要大批专业人员来完成相关信息的输人、更新、分析和与相关管理决策系统的链接。笔者非常赞同在今后若干年内通过吸收和培训各类专业人才以充实森林防火科技管理和研究队伍。当然，这需要通过组建或扩充一些有效的运作平台以确保这类工作有序和高质量地实施。

    在国家林业局提出的中长期发展规划中，有一个发展我国森林防火科技的战略构想，那就是组建专门从事林火研究的实验室to。这是一个很好的设想。然而要落实它，不但要对建设过程中的问题有充分的考虑，更要有长远的规划。就笔者参与中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室建设的经历以及对公安部四大消防研究所发展过程的了解，建一个重量级的实验室不但需要长期的投人，还需要稳定一批科研骨干。另外，由于科研工作的特殊性，真正意义上出成果和产生效益，通常有时间滞后效应。

    寻求包括中国科技大学火灾科学国家重点实验室在内的中科院科研单位以及其他高校与防火相关研究小组的合作，不失为现阶段解决工程实际问题的一条可操作捷径。这些科研部门通常可能会做一些“阳春白雪”类的工作，然而，通过沟通和引导，完全可以借助于协作单位的技术基础和人力资源，解决火灾预防、监测和扑救过程中面临的问题。国外在这方面就有成功经验可以借鉴，如没有围墙的泛欧洲林火实验室(Eufire Lab)就是一个跨越整个欧盟和地中海地区的“虚拟”研究机构[}z}。从运作的状况来看，它非常成功地整合和利用了欧盟所属国家的若干研究队伍的资源和优势，并就与该地区切身利益相关的科学问题和相关技术开展了实时的和卓有成效的工作。

    值得一提的是，在具体科研课题的立项和实施中应避免所谓的“浅井”现象[3]，即为了追求课题的新颖性而把科研项目的选题铺得太宽，缺少对已经进行的、难度较大科技课题的有力和持续扶持。有意识地集中人力和物力资源或通过纳人其他国家的大型科技发展专项，确保对一些林火研究中关键性问题开展有深度的研究，并最终开发出解决问题的相关技术。这些关键的问题应包括像林区和居民点结合部(交界域)特殊地区火灾发生的规律、火灾发展过程中的能量输运和诸如飞火、火旋风以及树冠火在内的特殊林火现象等。

    2技术装备的整合

    装备是技术性工作的工具和标志，也是效率和成功的代名词。与森林防火事业相关的装备，小到简单的扑救工具、救火队员的防护服和面罩以及便携式通信器械，大到各类消防车辆和运载水和喷洒灭火药剂的飞机，品种繁多。在中长期科技发展规划中对未来1}年的装备补充和更新制定了详细的指标。

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中图分类号：S762.33 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0082-02

森林火灾是影响范围大，造成损失巨大，预防难度大的自然灾害。影响森林火灾发生，发展的因素众多，除了风速，湿度，降雨，温度等等自然因素外，人类活动对于森林的影响也是发生森林火灾重要原因，今年来很多大型森林火灾的发生最直接的原因还是人类活动用火不善造成的，这为森林火灾预防，管理增加了难度。早期的森林防火管理主要依靠政策性宣传，防火期内安排人员巡山，增设瞭望台，相关单位增设人员值班等等措施来预防火灾的发生，随着科技的进步和经济的发展，在原有火灾管理的基础上，进一步引入遥感技术和地理信息系统技术，利用遥感卫星可以从高空大范围监测大面积林区情况，在发生森林火灾后利用卫星定位系统确定火灾发生的具置，结合地理信息系统数据分析得出最合理高效的扑救方案，是现代化森林防火管理的发展趋势。现代化的森林防火管理系统应包括：森林动态监测，森林火险等级预报，森林火灾发生后蔓延模拟，森林火灾发生后损失评估，对火灾扑救的辅助决策等内容。

1、森林防火工作中存在的主要问题

1.1 火点定位

火点定位目前已经实现依靠卫星图像和GPS全球卫星定位系统定位，但有时间间隔，目前民用尚未达到实时动态监控。

1.2 林火蔓延

对于火灾蔓延的趋势更多依靠经验，当时风速，气象情况以及火场地形来判断，对于小范围小规模林火来说具有实用性，但大规模大面积以及突发性森林火灾还是需要科学的林火蔓延模型模拟，得出科学扑救决策。

2、GIS技术在森林防火管理中的应用

2.1 火点定位

森林火灾的监测除了依靠传统的瞭望台，护林员巡山等，目前已经实现利用卫星影像从太空大范围监控林区。在得到疑似火情火点报告信息后，指挥管理中心利用GIS地理信息系统迅速定位出准确地点，调取所属行政区划，离火情点最近的水源道路信息和周边人员情况等，指示火情点所属相关部门立即前往现场确定火情。

2.2 火灾决策分析

当确认森林火灾发生后，利用GIS地理信息系统能够快速掌握火灾周围的情况，对扑火决策提供科学可靠地指导性数据。当火灾发生时，利用地理信息系统各类专题图层的空间信息，计算出离火点最近的水源、道路道路信息、救援队伍最短行进路径，离灾现场最近村庄、重点保护对象、可能遭受破坏的电线塔等信息。决策者就能根据系统预警信息对灭火工作进行部署与指挥-----安排救援队伍行进路线，附近居民撤离及安置，防火隔离带的开挖准备等等，为火灾扑救决策的合理性，高效性提供数据支持。

2.3 林火蔓延分析

林火因风向、风速、地形、植被类型和分布情况的不同，出现不同的蔓延形状。林火的蔓延有一定的规律，影响林火蔓延的各项因子进过数学建模能模拟火灾发生和发展，预测火灾发生蔓延的趋势，因此研究、了解、掌握其基本规律对扑救森林火灾极为重要。火势蔓延主要受火灾地区每天的最高温度、中午风力、可燃物类型、风力、坡度、风向六大要素影响。运用林火蔓延预测模型，我们可以做到对火势蔓延趋势进行预测和分析，同时计算出火头、火翼、火尾速度以及蔓延面积等数据。根据模拟计算结果，系统自动生成火场发展形势图，并通过GIS技术直观而科学地表现出来，为防火部门提供一个辅助决策工具。

几种常见的林火蔓延模型：

（1）美国的Rothermel模型，（2）澳大利亚的McArthur模型，（3）加拿大的国家林火蔓延模型，（4）中国的王正非林火蔓延模型。

每个数学模型的应用都有一定的局限性，不具备完全的准确性和通用性。特别是用于模型所基于的假定之外的场合时，将会带来很大的误差。在利用基本模型预测森林火灾发生的情况时，更多的是结合当地地形，气候，植被等因子制定符合各地区的林火蔓延修正模型，这也是利用地理信息系统对林火管理的重要研究内容。在没有发生森林火灾时各地区结合之前发生森林火灾的已有数据验证相关林火蔓延模型，找出适合本地区适用的修正模型，在森林火灾发生后林火蔓延模拟更具可靠性。

2.4 火情态势标绘

态势标绘即在屏幕地图的基础上，标绘行动和过程的一种手段，其基本依托为防火符号库和屏幕地图。火情态势标绘信息按统一格式存档形成林火势态图层，达到火场与指挥中心的信息同步。指挥中心能够通过火情态势图及时了解当前火势以及救援情况，为下一步的灭火工作提供依据。

2.5 火灾损失评估

火场损失评估的研究内容是根据现实火场数据以及森林分布数据，对森林火灾造成的森林损失进行统计和分析。损失评估的指标很多，包括损失面积，蓄积等等，今后还将融入碳汇损失分析。通过损失评估可以及时快速的森林火灾灾后损失评价，指导灾后森泰系统重建修复、火烧迹地清理等工作提供指导。

3、前人的主要研究成果

随着航空航天遥感技术、3S集成应用技术、通讯技术的发展，再结合现代化科学的管理，为森林防火管理提供了先进的手段和技术条件。美国和加拿大在林火行为研究、森林火灾预防、监测和扑救方面，一直走在世界前列。近年来，计算机技术也正在逐渐向我国森林防火管理中渗透。我国森林防火系统的研究已卓有成效，防火工作己逐步由经验型向科学管理型转变，如建立了卫星防火监测网；开发了地理信息和资源信息系统；开展森林防火的内业建设：重点进行火险预测预报系统、监测系统、林火跟踪定位系统、地理与资源信息系统、辅助决策系统、通讯信息系统等6个系统的现代化建设；并制定全国森林火灾评估办法，完成全国森林火险等级区划，试验和应用飞机化学灭火、生物防火等。其中比较成功的有中国林业科学院资源信息所和国家林业总局信息中心联合开发的森林火灾管理信息系统；北京师范大学资源与环境科学系开发的西南重点林区火灾背景数据库管理信息系统；中国科技大学研制的武夷山保护区森林防火体系建设地理信息系统。

4、结语

科学的管理森林，及时有效的预防森林火灾的发生，以及火灾发生后高效合理制定扑救火灾方案，减少火灾带来的损失，提高火灾发生时的应急能力是森林防火管理的核心内容。森林防火预警系统涉及森林防火理论与模型、GIS和计算机等多领域知识，是一个比较复杂的GIS应用系统。其中火点定位、火势蔓延分析、火灾周边分析、损失评估、三维模型等功能也是今后研究发展的重点，现有研究成果主要针对特定重点林区的构建，各地区，各林区管理上较为分散，研究成果没有统一共享。目前我国也没有大规模的全国性的森林防火管理系统，随着GIS技术的提高和遥感影像的精度提高，将会大大促进GIS技术在森林防火管理中的应用，如何实现高效的，准确的，大规模，大范围，实时的动态监测将成为今后GIS相关技术的发展和应用的趋势。

参考文献

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然而，不管是政府还是社区，近年来在这方面问题上，却基本上只是组织倡导文明祭祀活动或者进行事后的警告及处理，并没有形成一种系统的专门针对这样的突发人为火灾的应急管理机制，从而效果并不是十分明显，每年这样的人为火灾仍时有发生。所以，为了更好地维护陕南山区绿化成果，保护植被及农作物，防止空气受到污染，对这样的突发人为火灾进行系统的应急管理十分有必要。

对此，本文尝试着在农村社区综合应急能力提升这样的主题下，选择以农村社区为研究主体，以农村社区对人为森林火灾这样的突发事件的应急处理为重点，并以陕南农村地区为例，来对农村社区应急能力建设进行一些探索，希望能够对农村社区应急能力的提升，甚至是农村社会治理方面产生一些积极的作用。

二、陕南农村社区人为森林火灾的应急管理现状分析

本文主要从火灾应急处置工作部署和防火工作宣传这两个方面进行分析。

第一，在火灾应急处置工作部署方面，陕南地区大多数县镇每年都会召开森林防火工作动员会，对冬季防火工作进行动员部署，制定冬季森林防火实施具体方案，并绘制森林防火预案实施图，落实相应责任。

第二，在防火工作宣传方面，采取的是镇社联合模式。首先，由镇森林防火指挥部对防火工作进行宣传，并在林区的主要路口设置防火警示牌；其次，由于近年来陕南农村应急广播系统取得一定的建设，使得农村社区在火灾发生前后能充分利用应急广播，并发挥其重要作用。

三、陕南农村社区人为森林火灾的应急管理问题分析

就陕南农村地区对人为森林火灾的应急管理现状来看，已经有了较好的发展态势，但也存在诸多问题。

（一）社区缺乏有效的应急管理协调机制

目前，在很大程度上，陕南农村地区针对人为森林火灾方面的应急管理确实主要是依托社区来落实的，社区承担了很大部分的任务量，然而事实是，社区干部基本上都处于被动状态，临时应急处置的专业水平不足，难以最有效地承担起相应的领导和组织协调工作。一方面，对人为森林火灾的应急处理并没有列入社区委员会重要日程；另一方面，在日常，并没有积极地在社区内组织如森林防火教育、相关法律知识普及等活动。所以，从这方面来看，社区人为森林火灾应急管理仍然不够严格和系统。

（二）社区缺乏有效的防火规划和应急预案

虽然大多数县镇应急预案编制工作进展较顺利，应急预案体系也基本形成，但是许多社区并没有专门的针对本社区具体情况的防火规划和应急预案。这样一来，就忽略了社区自身区域内的特殊性，不利于各种资源的整合、社区与所辖村民小组之间的协调等。不仅如此，大部分应急预案也并没有经过正规演练与实践，社区也没有将森林防火实施方案和森林防火预案实施图公示出来，所以社区居民对方案和预案的知晓率很低。

（三）社区对居民的防火宣传教育力度不够

目前，陕南农村社区对社区居民的防火宣传教育力度仍然不够，缺乏长期性。正是由于防火教育的不足，使得居民灾害防范意识普遍薄弱，自我安全防护知识十分匮乏，参与度也不高，所以并没有在社区内形成一种较为成熟的社区应急文化体系。

（四）社区应急装备不能满足需要

大多数社区基本的应急设备工具缺乏，从而并不能满足突发人为森林火灾应急处理的需要。往往在火情发生后，防火队只能采取简单粗暴的扑火办法，因此扑火所需时间较长，甚至在某些山头，由于应急工具的缺乏，也只能任由火势自然熄灭，造成了森林绿化成果的损失。

四、陕南农村社区人为森林火灾应急能力提升对策

（一）建立社区火灾联防机制，充分发挥社区各个主体的作用

农村社区应该充分调动社区干部及居民，并积极联合社区所在地其他相关部门，建立起一个系统化的社区火灾联防机制，至少在社区组织内要形成一个社区――小组――居民三级联防机制，充分利用每一应急主体的作用。首先，可以由社区来组织居民开展消防安全检查、巡查，并慢慢加强社区内义务消防队伍的建设，从而有效提高自防自救能力；其次，社区要积极动员社区干部落实自身责任，做好防火工作，尤其要针对区域内特殊情况，加强对春节、元宵节、清明节等特殊节日其相近时间段的监控，从而做好应急预防工作。最后，如果社区所辖居民人数较多，就应该依照具体情况，将社区居民按居住的地理位置等因素分成若干个小组，并推选出村民小组组长，进一步细化防火工作部署，充分利用社区内各种资源。

（二）完善社区应急预案，增强应急预警与防御能力

在农村社区干部应急管理专业知识缺乏的情况下，可以由社区所在地区的基层政府来组织有针对性的应急管理知识培训活动，从而增强社区干部应急处置专业知识及技能。鉴于农村社区薄弱的应急管理基础，在社区应急预案的编制方面，可以先借鉴基层政府所编制的应急预案，然后再根据本社区实际情况来完善。而一个完整的应急预案应该包括这几方面的主要内容：一是总则，涉及编制目的和依据、适用范围、基本原则以及预案启动这四大方面；二是组织指挥体系及职责任务，在明确组织指挥体系和成员职责后，应清楚详细地编写应急预案启动之后的具体工作程序；三是人为森林火灾预防及火情信息报告，应该按照应急管理的过程，将预防、监测、信息报告和处理都涵盖进去；四是对人为森林火灾的扑救，应分级响应；五是后期处置，包括火灾评估、责任追究，案情查处及工作总结等内容。总之，农村社区应该通过建立并完善社区应急预案来加强社区应急预警和防御能力，甚至是具体应急处置能力。

（三）社区和政府形成力量联合，加强应急预案宣传和演练

仅仅编制应急预案显然只是一项初步工作，为了提高社区居民的应急意识和能力，保护好森林绿化成果，确保居民生命财产安全，以及为了能在火灾突发后有效应对，就必须加强对应急预案的宣传和演练。通过对预案的宣传和演练，使居民能够在保证自己安全的基础上，积极加入火灾应急处置过程之中，有效减少损失。加强预案的宣传和演练，具体可以从以下几个主要方面进行：一是加大对预案以及应急知识的宣传力度，可以通过地方电视台和广播体系，使居民广泛了解，宣传培训应走进社区，也可以利用学校这样一个平台，积极走进学校，加强宣传；二是加强模拟演练，鉴于火灾应急演练的复杂性和特殊性以及社区力量的不足等问题，社区可以积极联合政府以及相关部门来共同组织，从而达到预期效果。

（四）推行多方位排查模式，积极发挥相关人员作用

推行多方位排查模式，就是要由社区积极联合基层政府，与消防等相关部门配合，并重点发挥农村社区居委会作用，一级一级明确责任人员，划分责任区域，实行全面检查，从而使每个地方都能处于监测之中。针对社区基本应急设备工具缺乏，不能满足突发人为森林火灾应急处理需要的问题，应该由乡镇政府部门来争取和整合资源，为社区加强应急设备的配备，以加强农村社区应急处置能力。

五、总结

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森林资源是发展林业的物质基础，是衡量一切林业工作的核心，加强森林资源管理、提高森林生产力，关系经济和社会的可持续发展，关系人民生活水平的提高。

1森林资源管理中存在的问题

改革开放以来，麻城市林业有了较大发展，森林蓄积量由20世纪70年代的190万立方米，到80年代的220万立方米，再到90年代的370万立方米，形成了跨越式发展；但与市场经济体制下林业发展的脚步还不相适应，尚存在一些问题。

1.1森林资源分布不均

麻城市东部和东北部为山区，西部和西北部为丘陵，中南部为平原，且与长江中游平原相衔接，整个地势东北部高，西南部低，由东北向西南倾斜敞开，形成中山—低山—丘陵—平原的地形。山地面积6.1万公顷，占全市总面积的16.8%，森林蓄积量占全市总量的61.4%；丘陵面积17.2万公顷，占全市总面积的47.6%，森林蓄积量占全市总量的34.4%；平原面积12.8万公顷，占全市总面积的35.6%，森林蓄积量仅占全市总量的4.2%。森林资源主要分布在东北部的山区。

1.2森林火灾频繁

“九五”期间，麻城市发生森林火灾187起、特大森林火灾6起，年均森林火灾过火面积600hm2，森林受害面积400hm2，年森林火灾受害率为2.85%；“十五”期间，麻城市发生特大森林火灾6起，过火面积400hm2，森林受害面积400hm2。

1.3森林资源破坏严重

由于森林资源过度采伐、山地过度开垦，森林植被严重破坏，水土流失严重，造成麻城市大面积土地沙化，全市现有沙化土地面积6 000hm2，占全市总面积的1.7%，其中流动沙地200hm2，半固定沙地600hm2。水土流失面积达32.6万公顷，占全市总面积的90%，其中中度侵蚀以上面积10.1万公顷，占总面积的28%，每年泥沙流失量达1 300t。

1.4木材利用率低

立木出材率为50%，原木出材率为60%左右，山区低于60%，即1m3

立木蓄积量仅利用其1/3左右。

1.5森林资源监测技术和设备落后

麻城市监测技术手段和设备落后，一直沿用传统的管理模式，几十年来未有大的变化。目前尚未建立森林资源管理信息系统，技术支撑体系和推广机制不够完善，森林资源监测效率低、信息反馈不及时，没有形成完备的森林资源预防监测服务网络，与林业现代化建设不相适应。

1.6森林资源管理制度不够完善

麻城市林业局根据市内土地资源、林业资源和水资源状况以及森林资源发展现状，积极推进集体林权制度改革，制定了《麻城市森工企业改制实施方案》、《执法过错追究制度》、《民警目标责任量化考核制度》、《项目责任考核制度》。由于森林资源涉及面广、生产周期长、动态变化快，还需进一步规范和完善森林资源档案管理、林地林权管理、森林资源利用管理等基本制度。

2对策

2.1依法治林，加强林地林权管理

林权管理是林地管理的基础，加强林地权属管理，是消除林地权属紊乱、依法保护林地所有者和经营者合法权益以及合理有效利用林地的强有力的措施。

一要增强宣传力度，提高广大干部群众造林护林的积极性；二要坚持因地制宜，大力营造森林，增加森林资源数量，提高森林资源质量；三要深化集体林权制度改革，认真做好林权证核发工作；四要切实加强对征用、占用林地的审批管理制度，认真执行对征用、占用林地的补偿制度；五要坚持以人为本、执法为民的基本方针，建立健全执法体系。

2.2严格执行采伐限额管理

一要遵循森林资源合理经营、永续利用原则，根据森林资源数据、质量、结构和制度，合理编制年森林采伐限额；二要按照《森林法》的有关规定，加强对林木采伐许可证和发证人员的管理，严格核发林木采伐许可证，凭证采伐，制止乱砍滥伐；三要制定年森林采伐限额执行情况的监督检查制度。

2.3建立健全森林资源监测体系

一要形成具有高素质、高水准的监测队伍；二要建立地理信息系统（GIS），提高森林资源监测效率、质量和水平，科学预防森林火灾、防治病虫害等，推进林业现代化建设进程；三要建立森林资源数据库管理系统，对数据采集、处理、分析实行标准规范化管理，提升森林资源管理能力；四要实行市级森林资源连续清查制度，增强清查时效性，根据森林资源数据，有针对性地制定林业发展规划等；五要建立科学合理的森林资源评估体系。

2.4加强森林防火工作

一要广泛宣传防火扑火知识，并组织群众进行实地操作演练；二要在森林火灾频发地区种植防火林，进行人工阻隔，并根据扑火经验，积极采取应对措施，遏制火灾；三要增强森林防火设施，提高安全科学扑火技能。

2.5加强木材经营加工管理

一要坚决取缔存在严重违法行为和大量破坏森林资源的企业；二要严厉打击木材经营加工单位违法收购、私自贩卖木材的行为；三要加强对木材经营加工企业的监督管理，严格审核和办理木材经营加工许可证，认真做好对木材经营加工许可证的年检工作；四要严格规范原材料加工销售台帐，实行由林业部门统一管理和收购的政策，鼓励木材精深加工；五要加强木材运输证的管理，坚持木材凭证运输制度，杜绝非法木材进入市场流转。

2.6加强森林资源管理队伍和基础设施建设

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论文摘要:在分析专家系统、智能决策支持系统的基础上，探讨智能决策支持系统在林业中的应用，提出了精确林业工程智能决策支持系统平台设计框图及其系统功能。

智能决策支持系统(Intelligent DecisionSupport System，IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世纪80年代提出[2]。IDSS是在决策支持系统(Decision Support System，DSS)的基础上集成人工智能(Artificial Intelligence， AI)及专家系统(Expert System，ES)而形成的，其核心思想是将人工智能与其它相关科学技术相结合，使DSS具有人工智能，能够更充分地应用人类的知识。IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点，充分做到了定性和定量分析的有机结合，使得解决问题的能力和范围得到一个大的发展。

1 决策支持系统及其在林业中的应用

DSS是在20世纪70年代初由美国M S ScottMorton首先提出[3]，并在80年代迅速发展起来的新型计算科学。DSS是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料，帮助明确决策目标和进行问题的识别，建立或修改决策模型，提供各种备选方案，并且对各种方案进行评价和优选，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，为正确决策提供必要的支持。

DSS实质上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的，它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来，使得数值计算和数据处理融为一体，提高了辅助决策的能力。它的产生基于以下原因:(1)传统的管理信息系统要靠人来实现模型间的联合和协调，解决复杂的、多模型辅助决策效率低下，而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和数据库中大量数据的存取和处理，达到更高层次的辅助决策能力;(2)解决半结构化和非结构化问题的需要。

DSS由3个系统组成[3]，即人机交互系统(对话部件)、模型库系统(模型部件)和数据库系统(数据部件)。

20世纪80年代以来，决策支持系统广泛应用于林业，并在林业资源与环境监测、森林病虫草害防治等领域取得了丰硕的成果。中国林业科学研究院建立了基于Internet网络环境的林业资源数据库[4]，包含了森林资源状况、林业社会情况、林业经济情况、林业工程建设情况、林业营林情况和林业自然资源等历史数据。该系统运行采用了基于Internet的3层结构模式，即用户/WEB服务器/数据库服务器运行模式，可提供数据的网络查询、管理和维护功能，为分析和决策提供支持。

W C Schou等人开发了航空喷雾决策支持系统(Spray Safe Manager，SSM)[5]。我们知道除草剂被普遍用于森林杂草防除，但除草剂脱靶喷雾沉积和漂移是一个重要的环境问题，因此在清楚喷药工具对环境的影响及作用效果、运用效率的前提下，可靠地进行除草剂喷洒是必要的。SSM的特点就是将喷雾沉淀和漂移的预测与生物反应模型融合在一起。该系统包含了一系列除草剂/杂草和除草剂敏感植物雾滴反应模型及产量模型。第二代SSM(SSM2)将喷雾沉淀和地理信息系统(GIS)融合在一起，增加了斜坡沉积修正模型和飞行路线确定模型，从而可在真实的空间背景下区分喷雾区边界和敏感区域。由于使用者能够即时、直观地“看到”喷雾区地图上的图像及数据，使得SSM2的模拟更加真实。

2 智能决策支持系统及其在林业中的应用

2.1 智能决策支持系统的信息结构

图1为智能决策支持系统的信息结构[6]，其中知识库用来存放各种规则集、专家知识经验及其因果关系;数据库存放基础数据、决策信息和事实性知识;模型库用来存放各种决策、预测及分析模型;多库协同器从知识、数据、模型、方法等各个方面为决策服务，协调各部分之间的关系，为管理决策提供多方面、多层次的支持和服务。

2.2 智能决策支持系统的研究进展

随着Internet/Intranet技术的发展，传统的智能决策支持系统面临着一些新的问题:(1)分析、决策用的数据不再集中于一个物理节点，而是分散到网络上的不同节点;(2)分布、决策模型和知识处理方法也从一台机器上的集中处理，变成在网络环境下的分布或分布加并行的处理方式。

进入20世纪90年代以来，人工智能(机器学习、模糊技术、人工神经网络)、专家系统、数据库技术和Internet/Intranet技术的发展为IDSS提供了强大的技术支撑。20世纪80年代兴起的Agent技术为智能决策支持系统奠定了技术基础。Agent是一个能够持续自主驻留、活动于真实的或虚拟的复杂动态环境中的问题求解实体[7]。Agent具有相当程度的独立性、自主性、协作性、适应性和社会性，并在一定程度上具有人的部分智力。将Agent技术融合到智能决策支持系统中所集成的基于Agent的智能决策支持系统具有传统IDSS所没有的一些特性:(1)开放性。即能够与外界交互，系统资源不足时能够向外界请求帮助，同时具有对外提供资源的功能;其二是系统部件的易于增减，保持系统完整而不含多余的计算过程。(2)IDSS是分布式的、基于网络环境的。(3)资源可重复使用。不但决策程序、决策方法可重复使用，而且系统资源(决策知识、决策经验、决策模型等)能被不同的决策程序多次调用。(4)集成群体的经验和智能。(5)突破静态的程序化决策方式，实现人机智能结合。

目前多Agent技术已成为人工智能研究的热点。多Agent系统(Multi-Agents System，MAS)是一个松散耦合的Agent网络，这些Agent通过交互解决超过单个Agent的能力或知识的问题。多Agent系统具有如下特征:每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力;没有系统全局控制;数据和知识是分散的;处理是异步的;Agent是异质的、分布的;系统是开放的。

2.3 智能决策支持系统在林业中的应用

随着数据挖掘、人工智能、3S与DSS技术的发展，以及精确林业自身发展的需要，国内外开始研究智能决策支持系统在林业中的应用，如防护林体系建设、森林防火、变量施肥等。

北京林业大学研制出区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统[8]。该系统由4个子系统构成:数据及数据库管理、图形及图形库管理、模型及模型管理库、专家系统，并以数据及图形系统为基础，以模型系统为分析手段，以专家系统为智能决策核心，各模块相对独立，以数据管理模块为中介，组成有机整体。可实现统计、预测、区域生态经济系统诊断、土地分类及生态评价、林种的水平及立体配置、区域经济结构优化等功能。

东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究，建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统[9]，实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制，防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护，火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立，与上下级单位的数据交换，在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时，可模拟林火的蔓延，并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案，为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。

Raymond K Fink等人[10]利用机器学习方法分析空间土壤肥力、土壤物理性质和产量数据，在可变量施肥系统中利用基于规则的决策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加产量。利用标准的GIS工具将农田进行网格化，分成10×30 m的矩形方块。根据历史产量数据、历史性质数据(土壤物理性质、土壤化学性质、坡度、地貌等)进行数据挖掘，采用CART回归树运算法则(Beriman等，1984)确定产量模型，根据当前性质数据、产品市场价格等，按照经济效益最大的原则确定施肥量的大小(如果施肥费用大于增加产量的产值则不予施肥)。从测试结果看，采用DSS4Ag系统进行变量施肥，产量增加不很明显，但施肥总量明显减少，降低了成本，且降低的成本超过了必要的土壤测试和变量施肥装置的花费，整体经济效益得到提高。

3 精确林业智能决策支持系统的设计

3.1 精确林业的概念

精确林业是综合利用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、林业工程技术等现代高新科技，建立一体化、数字化、智能化的现代化林业生产模式和技术体系，最大限度地获得森林的生态、经济和社会效益，实现森林可持续经营和区域可持续发展[10~12]。简言之，精确林业就是实现以最小资源投入、最小环境危害获得最大林业效益。其中，地球空间信息技术主要有全球定位系统、地理信息系统、遥感、数据通讯;计算机辅助决策技术主要有管理信息系统、决策支持系统、专家系统、智能决策支持系统;林业工程技术主要有林业机械自动化、森林病虫草害防治、森林土壤类型分析、林地适应性评价、立地类型与立地条件分析、林木育种、施肥、林木采伐，等等。精确林业的研究与发展有助于我国人口、资源与环境方面重大问题的解决，有助于林业资源的高效利用和林业环境保护，是发展林业的重要途径。

3.2 系统的总体设计框图

建立GIS和ES集成的精确林业智能决策支持平台，可为林业生产者、管理人员和科技人员提供网络化、智能化、形象直观的信息服务。根据历史上病虫草害发生情况和森林保护专家在长期研究与生产实践中获得的知识，进行病虫草害统计趋势模型和技术经济分析，建立农药使用技术专家系统，并根据实时数据处理、喷雾目标特征和病虫草害防治目标阈值，建立智能决策支持系统，从而可针对不同林业生产情况及病虫草害发生类型、程度等实际需要确定农药投入的种类、数量等，指导自动执行变量投入决策，控制可变量喷头实现特定区域的农药精确定量喷雾，最大程度上杜绝非目标农药沉积，减轻环境污染。同时，病虫草害防治后的一系列数据可作为来年病虫草害预测和森林病虫草害防治战略的储备参考。

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根据我们的研究和实践，提出精确林业智能决策支持系统(PFIDSS)的总体设计框图(图2)。

3.3 系统的功能

(1)GIS数据仓库包括3个基本功能:①数据获取。负责从外部获取数据，将数据分类，重新组合成面向全局的数据视图，从而解决IDSS中数据存储和数据格式不一致问题;②数据存储和管理。负责数据仓库的内部维护和管理，包括数据的存储组织、维护、分发等;③信息访问。它属于数据仓库的前端，面向不同种类的最终用户，由系统的各种工具组成。数据仓库的最终用户在这里提供信息、分析数据集。

(2)数据挖掘系统。对数据仓库中的数据进行挖掘，通过大量的历史性数据分析，从中识别和提取隐含的、潜在的有用信息，通过多库协同器，将其分发给数据库管理系统、方法库管理系统、模型库管理系统、知识库管理系统。挖掘的主要技术是空间要素和属性信息关联的空间数据挖掘，它的研究内容不仅仅局限于对地理要素的空间位置和空间关系的研究，而且还包括对空间现象(季节更换、气象条件)、空间因素(高山、谷地、平原)、空间组成(土壤、地貌、植被、水域)、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究，力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究，力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律。

(3)联机分析处理OLAP是分析各种历史数据的最佳手段，其主要功能是:①提供数据的多维概念视图，可以使用户从多角度、多侧面来考察数据仓库中的数据，深入理解数据的信息和内涵;②快速响应用户请求;③提供强大的统计、分析、报表处理功能，进行趋势预测。

(4)精确林业工程系统。执行智能决策系统产生的结果，如进行变量施肥、变量喷雾。国内外智能决策支持系统的研究和应用多集中在商业和工业企业管理等领域，而在林业及生态系统管理等领域，研制和开发应用较少。但有理由相信，随着计算机技术、3S技术、信息技术、林业工程技术的发展以及林业现代化管理水平的提高，精确林业智能决策支持系统的研究和应用会不断得到发展并走向成熟。

参考文献

1 陈志骞.林业需要精确—对植树不成林的思考.辽宁林业科技，2002，(1):26-28

2 Bonczek R H，et al.Foundations of Decision Support Systems.Academic Press New York，USA，1981

3 陈文伟.决策支持系统及其开发.北京:清华大学出版社，2000

4 张怀清，等.林业资源环境网络在线决策支持系统研究.林业科学研究，2002，15(6):637~643

5 W C Schou，B Richardson，M E Teske，H W Thistle.Spray SafeManager 2-Integration of GIS With an Aerial HerbicideApplication Decision Support System. 2001 ASAE AnnualInternational Meeting， Sacramento， California， USA， July 30-August 1，2001

6 张荣梅.智能决策支持系统研究开发及应用.北京:冶金工业出版社，2003

7 李桢，倪天倪.基于Agent的智能决策支持系统模型的研究及应用.计算机工程，2002，28(5):120~122

8 王霓虹.基于WEB和3S技术的森林防火智能决策支持系统的研究.林业科学，2002，38(5):114~119

9 陆守一，等.区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统的研制开发.生态学报，1996，16(6):602~606

10 Raymond K Fink，Reed L Hoskinson，J Richard Hess.FromPrediction to Prescription: Intelligent Decision Support forVariable Rate Fertilization.2001 ASAE Annual InternationalMeeting， Sacramento， California， USA， July 30-August 1，2001

11 王长耀，等.对地观测技术与精细农业.北京:科学出版社，2001

篇（10）

    三界林场地处江淮分水岭滁州市境内,位于104国道旁。地理位置是东经118°12′,北纬32°97′,海拔62.8m。全年气候温和,四季分明,夏季多雨水,冬季较干燥,属北亚热带湿润季风性气候区。土壤多为角斑岩发育而成的普通黄棕壤和部分下属系黄土母质发育而成的黏盘黄棕壤。其中普通黄棕壤土层浅,石砾多,肥力较差。植被以落叶阔叶林为主,多为马尾松、黑松纯林,少量混交林。林区内道路纵横交错,更有津沪铁路、蚌宁高速公路穿插其间,交通极为便利。

    1森林资源现状

    根据1999年二类森林资源清查及2008年资源统计资料显示。全场总经营面积2823.4hm2,林业用地2049.1hm2,有林地1827.9hm2。其中公益林1387.1hm2,用材林662hm2。非本场经营面积774.2hm2。森林覆盖率为64.7%,活立木蓄积为14.5618万立方米。其中松类为12.562万立方米,占总蓄积的96.6%,硬阔2876m3,占总蓄积的1.9%。

    2存在的问题

    2.1林政管理力度问题

    从以上数据可以看出,场内可用于营林生产的林地仅占总面积的72.5%。长期以来,由于林政管理力度及一些历史遗留问题,致使宜林荒山荒地长期闲置,未能及时造林,森林覆盖率较低。未能充分发挥林地生产力,再加上近年来经济发展,一些国家建设征占林地,林区周围老百姓毁林开荒,牲畜破坏等都直接影响着林业用地给场内的发展带来不利。hTtP://Www.XcHeN.COm.cn

    2.2林种结构不合理,树种单一,林分质量差

    自1953年建场以来,多营造马尾松纯林和黑松纯林。由于纯林的易致病性,使马尾松毛虫不断蔓延,扩大。再加上近几年松材线虫病,人工林整齐的林相已遭破坏,有的甚至出现疏林地,大片的林中空地。同时单一的树种结构也不利于森林防火。虽然近几年来也进行了一些混交造林(如马尾松、木荷2∶1混交,马尾松、乌桕块状混交),但是由于没有找到适合的混交树种,导致其生长不理想、整体林分质量较差。

    2.3可采伐利用的森林资源少

    自从2004年区划公益林以后,公益林的面积占全场林业用地的67.7%,场内可采伐利用的森林仅为662hm2,而这其中还包括未成林地等。这就要依法放活、集约经营,最大限度地发挥其经济效益。且公益林的更新采伐要40年,这期间只能进行少量的抚育间伐导致全场职工人均占有量严重不足。

    3发展对策

    3.1强化林政管理,加大森林保护力度

    森林保护一直以来是一项艰巨的任务。就森林保护而言,它不是单一的保护问题,而是需要积极营造良好的林区环境。而长期以来林政管理都是各管一片,没达到统一,特别是近几年受经济利益的驱使,毁林开荒,林权争议越来越强烈。因此,应首先加大宣传力度,普及森林法知识,让群众了解防火护林的重要性。其次,建立严格的责任追究制,奖惩分明。由护林员负责分管林区的森林保护工作,主任、副场长层层监督。切实落实各项工作,不要流于形式。此外,更重要的是不断提高护林队伍素质,切实做好与其他单位或者个人的沟通协调工作,把问题解决在萌芽状态。

    3.2加强低产林改造,逐步提高林分质量

    在林场经营中,对那些没有发展前途的低产林应积极申报,将其砍伐,重新造林。而对于生产力较低的中幼林可结合透光伐、卫生伐等抚育措施来改变林内生长环境,促进其生长量的提高。如果条件允许,可对一些经济林进行中耕施肥,同步提高林木蓄积量。对于感病的林分应及时药物防治,严重的及时清除,不留隐患。

    3.3调整林分结构,大力营造混交林