引論：我們?yōu)槟砹?3篇森林防火論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1對當前主要森林防火措施之一“嚴禁燒田坎、嚴禁煉山造林等野外用火”的思考
據(jù)統(tǒng)計，造成森林火災的主要成因之一是農民燒田坎、上墳燒紙、弱智人員玩火等人為野外用火。那么，除人為活動、雷電等外在因素外，森林的分布、林分的組成、林木的阻燃能力可以說是森林火災成因的一個客觀內在因素，人為野外用火主要包括燒田坎、上墳燒紙、弱智人員玩火、煉山造林等是導致森林火災的重要因素，應該引起高度重視。
農村普遍生活燃料已不再是柴草為主了，田坎上的草灌不燒不鏟，會影響農作物的生長；鏟割下來，如果不燒掉，不易腐爛，也會影響農作物種植。因此，農民普遍用燒田坎的方法來解決這個問題，并且成為一部分農民的一項習慣性農事活動。單純地從森林防火需要的角度禁止燒田坎，部分農民對此不是很理解，仍然抱著僥幸心理去燒田坎。上墳燒紙是我國民俗傳統(tǒng)，一刀切的禁止，實踐中是難以實現(xiàn)的。
采伐跡地人工造林，如果不煉山造林，確實雜灌太多，整地造林難度太大，而且造林效果差，不利于幼林生長，嚴重影響人工商品林的經(jīng)濟效益。說明煉山造林有它存在的必要性。因此，簡單的一刀切“禁止煉山造林”的做法，實踐中是難以做到的。單純從森林防火的角度禁止煉山，有人認為存在林業(yè)內部部門的本位主義傾向，不利于林業(yè)的整體發(fā)展。
然而燒田坎、上墳燒紙又的確是引發(fā)森林火災的一個主要因素；還有弱智人員玩火也是導致森林火災的一個重要因素。但是，應該注意到，弱智人員玩火主要是在山下路邊、人群活動頻繁的地方，特地跑到遠山林子里面的較少。真正要靠其監(jiān)護人把這些弱智人員全天候監(jiān)護起來，客觀上難以實現(xiàn)。
2建議
在繼續(xù)做好原有的森林防火措施的基礎上，采取以下技術措施，提高森林防火效果。
2.1提高林分的防火能力
在易發(fā)森林火災地段，如人為活動頻繁處的林分、上墳燒紙周圍的林分、農田邊緣的林分等，種植一定比例的防火樹種，增強森林的自身防火功能。在容易受到人為活動影響的林分，特別是在山下道路邊的林子，混交種植一些阻燃性能較強的樹種，如木荷、銀木荷、花櫚木、油茶、茶樹、石筆木、火力楠、馬蹄荷、楊梅、桃葉石楠、阿丁楓、樂東擬單性木蘭、深山含笑、乳源木蓮、絲栗栲、苦櫧、甜櫧、青岡、冬青、米老排、交讓木、欏木石楠、女貞、竹柏等防火性能較好的鄉(xiāng)土樹種，以增強森林自身的防火功能，降低發(fā)生森林火災的風險。據(jù)報道，防火樹種達到25%~30%的比例，林分自身的防火功能能夠得到較好的體現(xiàn)。
2.2有條件地實施煉山造林
應該實施有條件的煉山造林。不煉山的確不利于人工造林，不能因為怕發(fā)生森林火災就禁止煉山，況且發(fā)生的森林火災絕大部分都不是煉山造成的，不能顧此失彼，而應該采取疏堵結合的方法。為防止煉山造林引發(fā)森林火災，應該研究制定安全煉山、可以達到安全煉山要求的技術條件（標準），如適宜的氣象因子（風力的大小、風向、空氣濕度等）條件、需要的隔離帶的寬度、守護人員的數(shù)量等技術指標，就可以煉山造林；否則，就不能煉山。煉山安全系數(shù)達到什么程度，就算是安全等，制定了標準，就好操作，讓煉山造林者有標準可依。
2.3修建農（田）林（分）間的防火帶
篇2
作者簡介：尹智斌（1978―），男，白族，高級工程師，主要從事林業(yè)發(fā)展及規(guī)劃工作。
中圖分類號：S7
文獻標識碼：A
文章編號：16749944（2016）03015502
1引言
森林火災屬于災害性事故，具有突發(fā)性強、范圍廣、影響大、撲救困難等特點。“十二”規(guī)劃工作的大力開展，對我國林業(yè)發(fā)展來說即是機遇也是挑戰(zhàn)，不僅大大推動了林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展腳步，還為其帶來了一些新問題[1]。而森林防火工作作為林業(yè)工作中的重要部分，必須要針對防火工作中存在的問題加以整改，將防火工作落到實處，最大程度上避免森林火災的發(fā)展，將林業(yè)經(jīng)濟損失降到最低。
2五寶山國有林場基本情況
五寶山林場始建于1957年，以經(jīng)營生態(tài)公益林為主的事業(yè)型林場，林場經(jīng)營總面積為64.851萬畝，其中林業(yè)用地62.031萬畝，占總面積95.7 %。非林業(yè)用地2.82萬畝，灌木林地7.141萬畝，疏林地2007畝，森林覆蓋率為82.3 %，林木綠化率93.3 %。林場經(jīng)營面積中國家重點公益林為42.7049萬畝，占林業(yè)用地面積的6884 %。省級重點公益林為2.99萬畝，占林業(yè)用地面積的48 %；商品林面積16.3361萬畝，占林業(yè)用地面積的26.36 %。全場森林總蓄積為423.086萬m3，以華山松，云南松、鐵杉、冷杉、實心竹、軟、硬闊葉林為主。管護區(qū)域分布在諾鄧鎮(zhèn)、寶豐鄉(xiāng)、功果橋鎮(zhèn)和苗尾鄉(xiāng)，主要經(jīng)營區(qū)域集中分布于瀾滄江、a江兩岸。
3國有林場森林防火工作中存在的問題
3.1缺乏森林防火意識
大多數(shù)群眾在潛意識中都認為國有林場森林防火工作屬于國家和政府管轄之內，與自己生活關系不大，因而在防火意識上嚴重欠缺。這是一些地方的林場失火后，群眾見火不撲等現(xiàn)象發(fā)生的重要因素，最終導致大火發(fā)生，造成巨大經(jīng)濟損失，甚至釀成不可挽回的悲劇。究其原因，還是因為國家或政府相關部門對群眾防火宣傳教育工作不到位，未將防火意識深入人心，即便是開展了相關教育宣傳也僅僅只是流于形式。
3.2森林火源管控困難
五寶山國有林場森林中有很多可燃物載量，尤其是在秋冬火災高發(fā)季節(jié)，這時若發(fā)生火災往往撲救難度較大[1]。通常森林一旦發(fā)生火災，往往蔓延十分迅速，甚至發(fā)生飛火或沖火現(xiàn)象。并且，由于國有林場森林中雜草叢生，而秋冬季節(jié)天氣本來就很干燥，加之的雜草更使得林場森林內的可燃物增加，造成森林火災容易發(fā)生。另外，受我國傳統(tǒng)習俗影響，清明、春節(jié)等特殊節(jié)日燒香、放鞭炮等行為，也是造成森林發(fā)生火災的重要因素之一。
3.3防火工作難度較大
五寶山國有林場森林防火工作難度較大，主要原因有三方面。
（1）五寶山國有林場的森林防火通道落后。國有林場通常都位于山區(qū)地段，受山區(qū)地勢影響，國有林場道路一般坡體跨度大，道路上設備不完善，有時甚至會發(fā)生滅火消防人員因道路原因難以及時感到滅火區(qū)域，錯過最佳滅火時間。
（2）通訊困難。山區(qū)一般信號較差，影響無線網(wǎng)絡指揮，護林巡視人員不能及時向外界傳達火災具體情況，造成火災撲救效果不佳。
（3）撲救隊伍的專業(yè)技術不高。一些國有林場由于地處偏遠，導致護林人員的綜合素質相對不高，而且護林的緊急救援人員并不完善。護林人員的專業(yè)滅火技能低、數(shù)量少、缺乏統(tǒng)一嚴謹?shù)臏缁鹬刃蚺c規(guī)則。這些缺陷與不足造成了森林防滅火處于被動地位。
[BT（1]4[ZK（]五寶山國有林場森林防火工作存在的問題的解決對策[ZK）][BT）]
4.1加強宣傳教育，提高全民防火意識
要想做好五寶山國有林場森林防火工作，增強全面防火意識是基礎也是關鍵。相關部門應大力開展森林防火宣傳教育，從思想上提高民眾防火意識，讓防火變成每一位公民的使命和責任，動員全社會民眾力量來防范火災的發(fā)生。在宣傳教育過程中，應重點宣傳森林火災所造成的嚴重后果和經(jīng)濟損失，森林火災的預防手段，發(fā)現(xiàn)火警后應采取怎樣的撲救措施，以及森林防火相關法律法規(guī)等。另外，在宣傳上還應采用多種方式互相結合，確保宣傳教育能夠深入人心，起到應有的教育效果。
4.2預防控制，強化森林火源管理
森林火源是導致森林火災發(fā)生的主要因素，因而通過預防和控制等方式來強化對森林火源的管理能夠有效避免林場森林火災的發(fā)生。森林火源管理是一項全面、系統(tǒng)的重難點工作，在管理上必須要堅持預防與控制相結合的原則。一是在森林火災發(fā)生高峰時期做好預防工作，在林區(qū)內設置防火檢查站，對進入林區(qū)的人、物進行嚴格檢查，避免將火種帶入林場；二是林場護林工作者在日常巡視工作中，還需要提醒過往行人注意安全用火，并且嚴格執(zhí)行兩監(jiān)管、三檢查措施。“兩監(jiān)管”即在工作中嚴格監(jiān)管野外用火，嚴格監(jiān)管外來特殊人員。“三檢查”是指每日進行例行檢查、重要時期重點檢查、重要環(huán)節(jié)多次檢查。
4.3基層建設，推動防火工作進步
結合國有林場實際情況，加大對基層建設工作的資金投入力度，注重森林防火基層工作地點落實。將森林火災的預防與撲救經(jīng)費納入到林區(qū)所在地的財政預算規(guī)劃中，將防火的基礎設施建設納入到當?shù)氐膰窠?jīng)濟、社會發(fā)展規(guī)劃中[3]。同時，還應加強社會各界資金籌備，完善林區(qū)基層建設，比如加強林區(qū)防火道路修建，在林場內設立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對林場內森林進行全面性、網(wǎng)絡性監(jiān)控，另外還應針對林場森林建立防火無線電指揮網(wǎng)絡系統(tǒng)，并裝備相應數(shù)量的防火專用指揮車。最后，在防火技術上，積極引進先進的火災撲救裝備設施，學習防火撲救新技術，推動國有林場森林防火工作的現(xiàn)代化進程。
4.4儲備物資，加強防火隊伍建設
五寶山國有林場管護面積64.851萬畝，森林面積較為廣闊，一旦發(fā)生火災將會造成較大破壞力，產生巨大經(jīng)濟損失，因此必須要積極展開火災撲救工作。過去很長一段時間，五寶山國有林場在森林火災撲救上都是動員人民群眾進行救災，這種方法雖說成本較低，但由于人民群眾未經(jīng)過專業(yè)撲火訓練，撲救工作質量和效率都較低。對此，國有林場應在場內建立一支專業(yè)森林火災撲救隊伍，對其進行專業(yè)撲救訓練，并定期進行火災撲救模擬演練，提高隊伍撲救能力，提升森林火災撲救效果。而林場由于職工人數(shù)較少，且呈現(xiàn)老齡化趨勢，因此在火災撲救上通常都是選擇專業(yè)隊伍和群眾隊伍相結合的方式來進行火災撲救。此外，五寶山國有林場還應加強防火物資的儲備，確保防火運輸工具和探火、滅火器械及通訊器材的齊備，以便能夠滿足森林防火需求。
5結語
森林火警都具有突發(fā)性強、處理難度高等特點，一旦發(fā)生森林火災造成的影響和經(jīng)濟損失較為巨大。因此五寶山國有林場必須要重視森林防火工作，采用科學的管理措施加強森林管理，同時還要從根本上提高全民森林防火意識，為保護五寶山國有林場的森林資源提供保障。
參考文獻：
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篇3
1徐州市環(huán)城國家森林公園背景概況
徐州環(huán)城國家森林公園，位于江蘇省徐州市主城區(qū)，東經(jīng)11622’-11841’、北緯3343 7-3459’， 1992年林業(yè)部批準成立，現(xiàn)隸屬徐州市市林業(yè)局，2002年被定為江蘇省生態(tài)公益林試點單位。園內72座山峰呈組團式環(huán)繞徐州市主城區(qū)，總面積為1469.53公頃，林木總蓄積量達99150立方米，對改善徐州地區(qū)生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。土壤類型為石灰?guī)r風化淀積形成的堿性土，石灰?guī)r山地土層瘠薄。年均氣溫14℃，年平均風速3 m/s，冬季旱風強烈，風日頻率高，森林公園山地森林主要為人工營造的側柏純林，樹齡大都在50-60年，密度大，樹脂含量高，極易引發(fā)山地森林火災。
2徐州市環(huán)城國家森林公園所面臨的主要問題
2.1可燃物載量高，林火撲救難度大
徐州冬季氣候干旱，可燃物載量高，林分易燃性高，林火撲救難度大。徐州市環(huán)城國家森林公園以人工側柏純林為主，森林覆蓋率高達73.94%，有林地1104.79公頃，林木總蓄積量達99150立方米，九里山側柏林最大密度達2300株/公頃，郁閉度0.8以上，林緣、林窗雜草灌木生長旺盛，林下凋落物積累多，側柏枝葉樹脂含量高，分解慢，林地干燥，極易引起森林火災。山高坡陡、水源缺乏，林火撲救難度大。
2.2火源種類多，難預防
徐州環(huán)城國家森林公園，園內72座山峰呈組團式環(huán)繞徐州市主城區(qū)，林地與多種用地相臨交錯，全部開放管理，游人自由出入。因此火源種類較多，如游人扔煙頭、野炊、周邊燃燭放鞭炮、林內祭祖燒紙上香、林緣農田燒秸桿、居民用火等。
2.3防火隊伍人員少，撲救能力低
徐州環(huán)城國家森林公園森林防火工作員少，一線的隊員僅17人。隊伍年齡結構偏大，40歲以上人員約占50%。缺少防火隊伍、防火專業(yè)的的知識的培訓和防火技能的操練。
2.4森林防火設施裝備較少
徐州環(huán)城國家森林公園，缺少先進的防火預警設備、消防車等防火、滅火設備，現(xiàn)有的森林防火滅火設備和森林火災監(jiān)控設備也比較落后。
3徐州國家環(huán)城森林公園的防火措施與對策
森林防火要堅持“預防為主，積極消滅”的方針和科學防控，依法治理，可持續(xù)控災戰(zhàn)略，建立布局合理、技術先進、管理高效的預防體系，實現(xiàn)森林防火實時監(jiān)測、及時預警、保障林業(yè)健康發(fā)展，保護生態(tài)安全。大力推進生物防火林帶工程建設，構筑生物阻隔帶與自然阻隔帶相結合的林火阻隔網(wǎng)絡，有效控制森林火災的危害。
3.1采用科學森林經(jīng)營技術措施
科學的森林經(jīng)營，在森林防火、滅火方面發(fā)揮著重要的作用，不僅可以大大降低森林火災的隱患，而且對環(huán)境保護、減少污染起著非常重要的作用。主要措施有：撫育間伐、減少易燃樹種組成增加防火樹種組成；清除雜草灌木、枯枝和凋落物減少林內可燃物載量；進行 森林防火區(qū)區(qū)劃及火險等級劃分，按照火災發(fā)生頻率和林分資源特點將防火區(qū)分為重點防火區(qū)和一般防火區(qū)。
3.2加強對森林防火法制工作和宣傳力度
森林防火必須走依法治火之路，實行規(guī)范化、法制化化管理，依法控制各種林火火源，強化野外火源管理。加強宣傳，提高人民群眾在森林防火工作中起到的作用，充分利用網(wǎng)絡、廣播、電視、報紙、標語、宣傳車、文藝匯演、座談會、等形式進行宣傳教育，使森林防火的法律、法規(guī)、條例和政策覆蓋全社會，提高社會的防火意識，并鼓勵參與防火活動。
3.3提高森林防火隊伍的防火技能
森林防火隊伍的建設，對森林防火工作起著直接作用，防火隊員的數(shù)量要及時的補充，隊伍年齡應當年輕化。隊伍專業(yè)素質的好壞將直接決定著森林防火工作的進行，必須加強對森林防火隊伍的專業(yè)知識的學習培訓：
（1）熟悉森林火災的撲救措施、撲救森林火災的原則、程序、戰(zhàn)術和安全自救技巧。
（2）提高了專業(yè)或半專業(yè)森林消防隊員的安全防火意識、應急反應水平和撲救森林火災能力。
（3）搞好森林防火演習，森林防火演習可以提高應急反應速度、磨合指揮協(xié)同作戰(zhàn)能力、提高指揮藝術、合理調配防火成員單位的能力，撲救森林火災的后勤保障供應能力。這樣既達到了實戰(zhàn)練兵的目的，又提高了撲火隊的實戰(zhàn)水平。
3.4加大對森林防火工作資金投入改善設施裝備
資金的投入對森林防火工作起著決定性作用。加大資金的投入能夠為森林防火工作提供先進的科學技術和預防設備，這樣在預防森林火災方面將發(fā)揮巨大作用。有了資金投入才能完善相應的防火基礎設施建設：護林點、防火道路建設、防火隔離帶建設、防火望塔建設、防火宣傳建設， 建立引水上山，水源滅火工程；在易發(fā)生火災區(qū)域預置滅火器材；建設一套先進、完善的森林監(jiān)測預警體系，購置集遙感、監(jiān)測技術、自動控制、計算機技術、無線網(wǎng)絡通訊技術、GIS信息管理技術于一體的實時森林監(jiān)測預警系統(tǒng)。這樣才能提高徐州環(huán)城國家森林公園的森林防火滅火能力，做好森林防火工作。
4小結
徐州環(huán)城國家森林公園森林防火工作，已經(jīng)成為徐州城市發(fā)展的重要問題之一，對徐州的生態(tài)環(huán)境建設起著重要的作用，必須給予足夠的重視。通過采用科學森林經(jīng)營技術措施，加強對森林防火法制工作和宣傳力度，提高森林防火隊伍的防火技能和加大對森林防火工作資金投入改善設施裝備，實現(xiàn)森林防火工作的制度化、規(guī)范化、現(xiàn)代化。對于徐州環(huán)城國家森林公園的森林防火工作起到積極的促進作用。
參考文獻
篇4
這幾年,伴隨著我國的森林防火技術和裝備水平的提高,相關技術研究工作空前繁榮。然而,值得注意的是森林防火的應用基礎研究不夠深人和連續(xù),尤其是針對林火科學中關鍵性的問題以及目前諸如林區(qū)和居民點結合部火災現(xiàn)象這類研究熱點。這首先表現(xiàn)在,我國科技工作者發(fā)表的關于林火科學研究的文章在國際火災研究學術期刊和重要國際會議上占有率很低。這不僅僅意味著我國的林火研究在國際學術領域的影響相當小,從深層次上更看到了目前我國相關研究工作的水平與西方發(fā)達國家研究工作的差異。
正如其他應用學科或交叉學科一樣,有效發(fā)展森林防火科技、確保森林防火的百年大計,需要一個基礎來支撐。這個基礎就是對于我國森林火災規(guī)律可靠性和系統(tǒng)性的認識。這是未來建立有效預防和科學化的災害管理的基石。這一切不但會反映在諸如學術論文和科技專著等出版物中,而且最終都會體現(xiàn)在防火理念的更新、裝備的發(fā)展以及應付緊急狀態(tài)綜合能力的提高。通過對林火基礎研究和應用基礎研究予以長期性投人和扶持,確保相關科研工作的可持續(xù)發(fā)展。這將有利于豐富和發(fā)展我國森林防火科學,積累人才和技術,也有助于進行技術革新和著手新形勢下的防火手段的更新和提高,最終建立起我國獨特的和現(xiàn)代化的森林火災預防、監(jiān)測、撲救和善后的完整體系。應用基礎研究和產出的關系在圖1中作了簡示。
技術運用和儲備對人才隊伍的依賴關系也提 不言而喻的。正如一個淺灘撐不起一艘大船,對于 應用性很強、涉及面很寬的工作,明顯需要大批專 業(yè)人才來實施。一個先進的科技裝備,不管是引i} 的還是自主開發(fā)的,只有擁有一批合格的技術人員和必要的支持設施,才能進行有效的操作和組護,并把采集的結果運用到工程實際中去。比如目前呈現(xiàn)的全球性的地理信息資料數(shù)字化趨勢,勃需要大批專業(yè)人員來完成相關信息的輸人、更新、分析和與相關管理決策系統(tǒng)的鏈接。筆者非常贊同在今后若干年內通過吸收和培訓各類專業(yè)人才以充實森林防火科技管理和研究隊伍。當然,這需要通過組建或擴充一些有效的運作平臺以確保這類工作有序和高質量地實施。
在國家林業(yè)局提出的中長期發(fā)展規(guī)劃中,有一個發(fā)展我國森林防火科技的戰(zhàn)略構想,那就是組建專門從事林火研究的實驗室to。這是一個很好的設想。然而要落實它,不但要對建設過程中的問題有充分的考慮,更要有長遠的規(guī)劃。就筆者參與中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室建設的經(jīng)歷以及對公安部四大消防研究所發(fā)展過程的了解,建一個重量級的實驗室不但需要長期的投人,還需要穩(wěn)定一批科研骨干。另外,由于科研工作的特殊性,真正意義上出成果和產生效益,通常有時間滯后效應。
尋求包括中國科技大學火災科學國家重點實驗室在內的中科院科研單位以及其他高校與防火相關研究小組的合作,不失為現(xiàn)階段解決工程實際問題的一條可操作捷徑。這些科研部門通常可能會做一些“陽春白雪”類的工作,然而,通過溝通和引導,完全可以借助于協(xié)作單位的技術基礎和人力資源,解決火災預防、監(jiān)測和撲救過程中面臨的問題。國外在這方面就有成功經(jīng)驗可以借鑒,如沒有圍墻的泛歐洲林火實驗室(Eufire Lab)就是一個跨越整個歐盟和地中海地區(qū)的“虛擬”研究機構[}z}。從運作的狀況來看,它非常成功地整合和利用了歐盟所屬國家的若干研究隊伍的資源和優(yōu)勢,并就與該地區(qū)切身利益相關的科學問題和相關技術開展了實時的和卓有成效的工作。
值得一提的是,在具體科研課題的立項和實施中應避免所謂的“淺井”現(xiàn)象[3],即為了追求課題的新穎性而把科研項目的選題鋪得太寬,缺少對已經(jīng)進行的、難度較大科技課題的有力和持續(xù)扶持。有意識地集中人力和物力資源或通過納人其他國家的大型科技發(fā)展專項,確保對一些林火研究中關鍵性問題開展有深度的研究,并最終開發(fā)出解決問題的相關技術。這些關鍵的問題應包括像林區(qū)和居民點結合部(交界域)特殊地區(qū)火災發(fā)生的規(guī)律、火災發(fā)展過程中的能量輸運和諸如飛火、火旋風以及樹冠火在內的特殊林火現(xiàn)象等。
2技術裝備的整合
裝備是技術性工作的工具和標志,也是效率和成功的代名詞。與森林防火事業(yè)相關的裝備,小到簡單的撲救工具、救火隊員的防護服和面罩以及便攜式通信器械,大到各類消防車輛和運載水和噴灑滅火藥劑的飛機,品種繁多。在中長期科技發(fā)展規(guī)劃中對未來1}年的裝備補充和更新制定了詳細的指標。
篇5
發(fā)展規(guī)劃
監(jiān)測手段
可燃物
1普遍意義上的科技進步
這幾年，伴隨著我國的森林防火技術和裝備水平的提高，相關技術研究工作空前繁榮。然而，值得注意的是森林防火的應用基礎研究不夠深人和連續(xù)，尤其是針對林火科學中關鍵性的問題以及目前諸如林區(qū)和居民點結合部火災現(xiàn)象這類研究熱點。這首先表現(xiàn)在，我國科技工作者發(fā)表的關于林火科學研究的文章在國際火災研究學術期刊和重要國際會議上占有率很低。這不僅僅意味著我國的林火研究在國際學術領域的影響相當小，從深層次上更看到了目前我國相關研究工作的水平與西方發(fā)達國家研究工作的差異。
正如其他應用學科或交叉學科一樣，有效發(fā)展森林防火科技、確保森林防火的百年大計，需要一個基礎來支撐。這個基礎就是對于我國森林火災規(guī)律可靠性和系統(tǒng)性的認識。這是未來建立有效預防和科學化的災害管理的基石。這一切不但會反映在諸如學術論文和科技專著等出版物中，而且最終都會體現(xiàn)在防火理念的更新、裝備的發(fā)展以及應付緊急狀態(tài)綜合能力的提高。通過對林火基礎研究和應用基礎研究予以長期性投人和扶持，確保相關科研工作的可持續(xù)發(fā)展。這將有利于豐富和發(fā)展我國森林防火科學，積累人才和技術，也有助于進行技術革新和著手新形勢下的防火手段的更新和提高，最終建立起我國獨特的和現(xiàn)代化的森林火災預防、監(jiān)測、撲救和善后的完整體系。應用基礎研究和產出的關系在圖1中作了簡示。
技術運用和儲備對人才隊伍的依賴關系也提 不言而喻的。正如一個淺灘撐不起一艘大船，對于 應用性很強、涉及面很寬的工作，明顯需要大批專 業(yè)人才來實施。一個先進的科技裝備，不管是引i} 的還是自主開發(fā)的，只有擁有一批合格的技術人員和必要的支持設施，才能進行有效的操作和組護，并把采集的結果運用到工程實際中去。比如目前呈現(xiàn)的全球性的地理信息資料數(shù)字化趨勢，勃需要大批專業(yè)人員來完成相關信息的輸人、更新、分析和與相關管理決策系統(tǒng)的鏈接。筆者非常贊同在今后若干年內通過吸收和培訓各類專業(yè)人才以充實森林防火科技管理和研究隊伍。當然，這需要通過組建或擴充一些有效的運作平臺以確保這類工作有序和高質量地實施。
在國家林業(yè)局提出的中長期發(fā)展規(guī)劃中，有一個發(fā)展我國森林防火科技的戰(zhàn)略構想，那就是組建專門從事林火研究的實驗室to。這是一個很好的設想。然而要落實它，不但要對建設過程中的問題有充分的考慮，更要有長遠的規(guī)劃。就筆者參與中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室建設的經(jīng)歷以及對公安部四大消防研究所發(fā)展過程的了解，建一個重量級的實驗室不但需要長期的投人，還需要穩(wěn)定一批科研骨干。另外，由于科研工作的特殊性，真正意義上出成果和產生效益，通常有時間滯后效應。
尋求包括中國科技大學火災科學國家重點實驗室在內的中科院科研單位以及其他高校與防火相關研究小組的合作，不失為現(xiàn)階段解決工程實際問題的一條可操作捷徑。這些科研部門通常可能會做一些“陽春白雪”類的工作，然而，通過溝通和引導，完全可以借助于協(xié)作單位的技術基礎和人力資源，解決火災預防、監(jiān)測和撲救過程中面臨的問題。國外在這方面就有成功經(jīng)驗可以借鑒，如沒有圍墻的泛歐洲林火實驗室(Eufire Lab)就是一個跨越整個歐盟和地中海地區(qū)的“虛擬”研究機構[}z}。從運作的狀況來看，它非常成功地整合和利用了歐盟所屬國家的若干研究隊伍的資源和優(yōu)勢，并就與該地區(qū)切身利益相關的科學問題和相關技術開展了實時的和卓有成效的工作。
值得一提的是，在具體科研課題的立項和實施中應避免所謂的“淺井”現(xiàn)象[3]，即為了追求課題的新穎性而把科研項目的選題鋪得太寬，缺少對已經(jīng)進行的、難度較大科技課題的有力和持續(xù)扶持。有意識地集中人力和物力資源或通過納人其他國家的大型科技發(fā)展專項，確保對一些林火研究中關鍵性問題開展有深度的研究，并最終開發(fā)出解決問題的相關技術。這些關鍵的問題應包括像林區(qū)和居民點結合部(交界域)特殊地區(qū)火災發(fā)生的規(guī)律、火災發(fā)展過程中的能量輸運和諸如飛火、火旋風以及樹冠火在內的特殊林火現(xiàn)象等。
2技術裝備的整合
裝備是技術性工作的工具和標志，也是效率和成功的代名詞。與森林防火事業(yè)相關的裝備，小到簡單的撲救工具、救火隊員的防護服和面罩以及便攜式通信器械，大到各類消防車輛和運載水和噴灑滅火藥劑的飛機，品種繁多。在中長期科技發(fā)展規(guī)劃中對未來1}年的裝備補充和更新制定了詳細的指標。
篇6
森林火災是影響范圍大，造成損失巨大，預防難度大的自然災害。影響森林火災發(fā)生，發(fā)展的因素眾多，除了風速，濕度，降雨，溫度等等自然因素外，人類活動對于森林的影響也是發(fā)生森林火災重要原因，今年來很多大型森林火災的發(fā)生最直接的原因還是人類活動用火不善造成的，這為森林火災預防，管理增加了難度。早期的森林防火管理主要依靠政策性宣傳，防火期內安排人員巡山，增設瞭望臺，相關單位增設人員值班等等措施來預防火災的發(fā)生，隨著科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，在原有火災管理的基礎上，進一步引入遙感技術和地理信息系統(tǒng)技術，利用遙感衛(wèi)星可以從高空大范圍監(jiān)測大面積林區(qū)情況，在發(fā)生森林火災后利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定火災發(fā)生的具置，結合地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析得出最合理高效的撲救方案，是現(xiàn)代化森林防火管理的發(fā)展趨勢。現(xiàn)代化的森林防火管理系統(tǒng)應包括：森林動態(tài)監(jiān)測，森林火險等級預報，森林火災發(fā)生后蔓延模擬，森林火災發(fā)生后損失評估，對火災撲救的輔助決策等內容。
1、森林防火工作中存在的主要問題
1.1 火點定位
火點定位目前已經(jīng)實現(xiàn)依靠衛(wèi)星圖像和GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位，但有時間間隔，目前民用尚未達到實時動態(tài)監(jiān)控。
1.2 林火蔓延
對于火災蔓延的趨勢更多依靠經(jīng)驗，當時風速，氣象情況以及火場地形來判斷，對于小范圍小規(guī)模林火來說具有實用性，但大規(guī)模大面積以及突發(fā)性森林火災還是需要科學的林火蔓延模型模擬，得出科學撲救決策。
2、GIS技術在森林防火管理中的應用
2.1 火點定位
森林火災的監(jiān)測除了依靠傳統(tǒng)的瞭望臺，護林員巡山等，目前已經(jīng)實現(xiàn)利用衛(wèi)星影像從太空大范圍監(jiān)控林區(qū)。在得到疑似火情火點報告信息后，指揮管理中心利用GIS地理信息系統(tǒng)迅速定位出準確地點，調取所屬行政區(qū)劃，離火情點最近的水源道路信息和周邊人員情況等，指示火情點所屬相關部門立即前往現(xiàn)場確定火情。
2.2 火災決策分析
當確認森林火災發(fā)生后，利用GIS地理信息系統(tǒng)能夠快速掌握火災周圍的情況，對撲火決策提供科學可靠地指導性數(shù)據(jù)。當火災發(fā)生時，利用地理信息系統(tǒng)各類專題圖層的空間信息，計算出離火點最近的水源、道路道路信息、救援隊伍最短行進路徑，離災現(xiàn)場最近村莊、重點保護對象、可能遭受破壞的電線塔等信息。決策者就能根據(jù)系統(tǒng)預警信息對滅火工作進行部署與指揮-----安排救援隊伍行進路線，附近居民撤離及安置，防火隔離帶的開挖準備等等，為火災撲救決策的合理性，高效性提供數(shù)據(jù)支持。
2.3 林火蔓延分析
林火因風向、風速、地形、植被類型和分布情況的不同，出現(xiàn)不同的蔓延形狀。林火的蔓延有一定的規(guī)律，影響林火蔓延的各項因子進過數(shù)學建模能模擬火災發(fā)生和發(fā)展，預測火災發(fā)生蔓延的趨勢，因此研究、了解、掌握其基本規(guī)律對撲救森林火災極為重要。火勢蔓延主要受火災地區(qū)每天的最高溫度、中午風力、可燃物類型、風力、坡度、風向六大要素影響。運用林火蔓延預測模型，我們可以做到對火勢蔓延趨勢進行預測和分析，同時計算出火頭、火翼、火尾速度以及蔓延面積等數(shù)據(jù)。根據(jù)模擬計算結果，系統(tǒng)自動生成火場發(fā)展形勢圖，并通過GIS技術直觀而科學地表現(xiàn)出來，為防火部門提供一個輔助決策工具。
幾種常見的林火蔓延模型：
（1）美國的Rothermel模型，（2）澳大利亞的McArthur模型，（3）加拿大的國家林火蔓延模型，（4）中國的王正非林火蔓延模型。
每個數(shù)學模型的應用都有一定的局限性，不具備完全的準確性和通用性。特別是用于模型所基于的假定之外的場合時，將會帶來很大的誤差。在利用基本模型預測森林火災發(fā)生的情況時，更多的是結合當?shù)氐匦危瑲夂颍脖坏纫蜃又贫ǚ细鞯貐^(qū)的林火蔓延修正模型，這也是利用地理信息系統(tǒng)對林火管理的重要研究內容。在沒有發(fā)生森林火災時各地區(qū)結合之前發(fā)生森林火災的已有數(shù)據(jù)驗證相關林火蔓延模型，找出適合本地區(qū)適用的修正模型，在森林火災發(fā)生后林火蔓延模擬更具可靠性。
2.4 火情態(tài)勢標繪
態(tài)勢標繪即在屏幕地圖的基礎上，標繪行動和過程的一種手段，其基本依托為防火符號庫和屏幕地圖。火情態(tài)勢標繪信息按統(tǒng)一格式存檔形成林火勢態(tài)圖層，達到火場與指揮中心的信息同步。指揮中心能夠通過火情態(tài)勢圖及時了解當前火勢以及救援情況，為下一步的滅火工作提供依據(jù)。
2.5 火災損失評估
火場損失評估的研究內容是根據(jù)現(xiàn)實火場數(shù)據(jù)以及森林分布數(shù)據(jù)，對森林火災造成的森林損失進行統(tǒng)計和分析。損失評估的指標很多，包括損失面積，蓄積等等，今后還將融入碳匯損失分析。通過損失評估可以及時快速的森林火災災后損失評價，指導災后森泰系統(tǒng)重建修復、火燒跡地清理等工作提供指導。
3、前人的主要研究成果
隨著航空航天遙感技術、3S集成應用技術、通訊技術的發(fā)展，再結合現(xiàn)代化科學的管理，為森林防火管理提供了先進的手段和技術條件。美國和加拿大在林火行為研究、森林火災預防、監(jiān)測和撲救方面，一直走在世界前列。近年來，計算機技術也正在逐漸向我國森林防火管理中滲透。我國森林防火系統(tǒng)的研究已卓有成效，防火工作己逐步由經(jīng)驗型向科學管理型轉變，如建立了衛(wèi)星防火監(jiān)測網(wǎng)；開發(fā)了地理信息和資源信息系統(tǒng)；開展森林防火的內業(yè)建設：重點進行火險預測預報系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、林火跟蹤定位系統(tǒng)、地理與資源信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)、通訊信息系統(tǒng)等6個系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設；并制定全國森林火災評估辦法，完成全國森林火險等級區(qū)劃，試驗和應用飛機化學滅火、生物防火等。其中比較成功的有中國林業(yè)科學院資源信息所和國家林業(yè)總局信息中心聯(lián)合開發(fā)的森林火災管理信息系統(tǒng)；北京師范大學資源與環(huán)境科學系開發(fā)的西南重點林區(qū)火災背景數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)；中國科技大學研制的武夷山保護區(qū)森林防火體系建設地理信息系統(tǒng)。
4、結語
科學的管理森林，及時有效的預防森林火災的發(fā)生，以及火災發(fā)生后高效合理制定撲救火災方案，減少火災帶來的損失，提高火災發(fā)生時的應急能力是森林防火管理的核心內容。森林防火預警系統(tǒng)涉及森林防火理論與模型、GIS和計算機等多領域知識，是一個比較復雜的GIS應用系統(tǒng)。其中火點定位、火勢蔓延分析、火災周邊分析、損失評估、三維模型等功能也是今后研究發(fā)展的重點，現(xiàn)有研究成果主要針對特定重點林區(qū)的構建，各地區(qū)，各林區(qū)管理上較為分散，研究成果沒有統(tǒng)一共享。目前我國也沒有大規(guī)模的全國性的森林防火管理系統(tǒng)，隨著GIS技術的提高和遙感影像的精度提高，將會大大促進GIS技術在森林防火管理中的應用，如何實現(xiàn)高效的，準確的，大規(guī)模，大范圍，實時的動態(tài)監(jiān)測將成為今后GIS相關技術的發(fā)展和應用的趨勢。
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篇7
1 系統(tǒng)設計
系統(tǒng)設計圖，如圖1所示。
1.1 圖像傳輸設備的選擇及技術參數(shù)
模擬圖像傳輸系統(tǒng)采用調頻體制，信號帶寬27MHz。為了保證信號之間互不干擾，兩路信號中心頻率間隔應大于38MHz。目前國產模擬圖像傳輸系統(tǒng)主要有L波段、S波段、Ku波段幾種，頻率范圍分別為：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。
如果以38MHz頻率間隔計算，各頻段可同時傳輸?shù)淖疃嗦窋?shù)分別為：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。
本系統(tǒng)共需同時傳輸15路圖像信號，L波段利用頻率復用技術可以做到30路圖像傳輸，從系統(tǒng)要求整體設備性能及造價來考慮，選擇L波段。微波傳輸需滿足視距傳輸條件，即監(jiān)控點至控制中心傳輸路徑上無遮擋（收發(fā)天線間可視）。
該系統(tǒng)方便安裝，傳輸圖像鮮明，主要是利用微波頻段傳輸，包括報警信號、伴音和視頻。
微波圖像傳輸系統(tǒng)：主要技術指標：頻段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；
微波工程接收機技術指標：輸入頻率： 950-2050MHz；輸入阻抗：75Ω；輸入電平：-65-- -35dBm；中頻帶寬：27MHz；噪聲門限：6dB典型值；視頻制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；視頻輸出：1V峰-峰值；頻率響應：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作電壓： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA電源：18V/100mA。
1.2 無線指令遙控系統(tǒng)
無線遙控是指實現(xiàn)對被控目標的非接觸遙遠控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領域應用廣泛。我們設計的系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口，以適應各種協(xié)儀。由發(fā)射和接收部分組成，可以控制云臺、鏡頭。
2 原理設計
如圖2所示。
2.1 功能簡述
在森林內多個地點放攝像機，通過無線發(fā)射C（帶煙傳感接收）發(fā)射各種信號，接收機能夠看到森林中各個監(jiān)控點的實時狀況。
前端指令機能接收到監(jiān)控點發(fā)出的指令，解碼器來執(zhí)行中心的指令，控制云平臺左右上下的轉動，以及對鏡頭進行長焦、短焦的改變等。
2.2 控制原理
2.2.1 無線圖像傳輸?shù)倪^程
無線圖像傳輸頻率復用采用分割方式，圖像通道采用微波點對點的方式。攝像機通過采集的視頻信號輸送給發(fā)射機，然后輸出給天線，以微波的無線形式傳送給監(jiān)控設備的天線，接收設備接收到信號了以后，再經(jīng)過解調還原視頻信號，這樣就可以有確盤錄像機中顯示圖像了。
在實際使用的微波通信線路中，總是使用方向性非常強的天線，并把收、發(fā)天線對準，以使接收端收到較強的直射波。但是，由于受天線的方向性所限，總會有一部分電磁波透射到地表面，經(jīng)地表面反射后到達收信端的天線，或散射進入太空；其次，由于大氣層中存在不均勻的氣體，也會造成電磁波的折射和吸收，損失掉一部分能量；另外，由于微波無法穿過傳輸線路上的固體物，所以，在傳輸路線上的固體物，特別是高大的建筑物，就會使微波造成繞射和電平損耗。因此，微波通信既有直線傳輸特性，又有多徑傳輸特性，在無遮擋的情況下，傳輸距離可達70公里。廣泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、廠礦等領域的遠距離無線監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2.2 無線指令控制的過程
控制通道采用碼分多址、一對多點方式。指令信號通過主機輸入指令參數(shù)，再通過發(fā)射天線發(fā)射到森林中的各個監(jiān)控點中，監(jiān)控點接收到主機發(fā)射過來的信號，先通過校驗，再通過無線指令接收機解調出控制數(shù)據(jù)給解碼器，解碼器再根據(jù)地址碼來判斷是否解碼，同時具備雙向語音功能，可以適時對話。
3 結束語
實驗證明：通過采用硬盤錄像系統(tǒng)，進行實時錄象，上級領導可以通過聯(lián)網(wǎng)的計算機進行遠程監(jiān)控并查詢錄像資料，能真實記錄火災發(fā)生及救火的過程，提供有效真實的資料，其性能可靠；高清晰、高畫質，成為技術先驅。
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作者簡介
篇8
The causes of forest fire and emergency safety measures on fighting fire
Abstract： The occurrence of forest fires， had made great losses to the state property， and posed a serious threat to people's life security， larger influence on the development of the national economic and social environment. With gradually increasing the frequency of forest fire in our country， the level of fire intensity was enhanced， this caused a certain difficulty for fighting fire， which saved personnel security increasingly attention. This article mainly aimed at the situation of forest fire in China， this paper discussed some common causes of forest fires， and in the face of a forest fire， how to fighting forest fire emergency safety measures， to ensure the personal safety of saves personnel.
Key words： forest fires； fighting fire；emergency safety measures
一、 我國森林火災的狀況
森林是自然環(huán)境中重要的調節(jié)者，影響著人們的日常生活。森林不僅為人類提供了基本的生存物質，而且與人類文明的發(fā)展有著密不可分的關系。由于森林具有調節(jié)氣候，維持生態(tài)圈的碳氧平衡，防風固沙，保持水土和涵養(yǎng)水源的作用，因而世界各國都將森林的保護作為主要的戰(zhàn)略發(fā)展目標。
森林火災是一種最為常見的自然災害，具有發(fā)生面積廣、危害性大、時效性強、處理救助難的特點。上個世紀80年代開始，我國人口急劇增加，工業(yè)化進程的推進逐步加快，這就導致木材的需求量增加，現(xiàn)有森林面積不斷下降，與此同時，森林火災的發(fā)生情況嚴重。例如，1987年大興安嶺地區(qū)的特大火災發(fā)生，造成了嚴重的經(jīng)濟損失。1995年內蒙古發(fā)生的森林火災，過火面積達到了30萬hm2。森林火災的發(fā)生給國家財產造成了巨大的損失，并且給人民的生命安全構成了嚴重的威脅。
森林火災的發(fā)生通常難以避免，有關火災的發(fā)生、撲救和防控方面的研究，我國仍處在一個相對落后的水平，缺乏針對森林火災的有效監(jiān)測、預警、應急響應，以及相應的處置方案。因此，做好早期預防和相關應急處置措施仍是我國森林火災管理方面的重點工作。
二、 森林火災發(fā)生險情的原因分析
1. 氣象和火險季節(jié)
高火險期間、大風天氣和火場的小氣候共同決定了火災發(fā)生的機會。干旱期間，空氣會較為干燥，溫度相對較高，發(fā)生火災后的蔓延速度較快，這就導致?lián)渚鹊奈ｋU性增大。有研究表明，當相對濕度達到75%以上時，森林火災不會發(fā)生；當達到55%到75%時，可能發(fā)生火災；當為55%以下時，大火極有可能發(fā)生；當小于30%時，可能發(fā)生特大型火災。
我國北方地區(qū)火災發(fā)生險情的時間主要為春季和秋季兩季，而南方更多的實在冬季和春季。東北的大小興安嶺地區(qū)和長白山地區(qū)，森林防火期一般都定在每年的春季和秋季。而南方的長江流域地區(qū)，由于存在夏季的梅雨期后，會有2到3個月的晴朗天氣，極易出現(xiàn)森林火災。除了常規(guī)的氣候特征外，還需要著重了解氣候的特殊性，這主要是指時而反常的氣候，導致非防火期也會發(fā)生火災。因此，在工作中應當依據(jù)防火部門的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)、長期的天氣預報信息，以及時時的可燃物干濕情況，做好定期檢查和火災的相關防控工作。
2. 地形
危險的地形是影響森林火災的主要因素之一。危險的地形主要包括陡坡、較窄的草塘溝、山凹、單口山谷、窄山脊線、突起的山巖地區(qū)，以及其它諸多的特殊地形等。這些特殊的地形通常會導致火情愈發(fā)的嚴重。例如，陡坡在一定程度上會促進林火的蔓延發(fā)展速度；較窄的草塘溝、山凹、單口山谷由于地形特殊，具有通風不良的特點，增加了搶險的難度；、突起的山巖地區(qū)，會產生多變的火頭，危險性極為嚴重。
3. 危險可燃物
危險的可燃物通常是指含水量較低，并且形態(tài)較小，易然性較強的針葉幼齡林、灌木林和雜草等。其中針葉林林火表現(xiàn)為燃燒的強度較大，通常會引起地下火、地表火、樹冠火一同發(fā)生。這就造成了火場的情況難以判斷；闊葉林具有火勢快、相對平穩(wěn)的特點，這就為火勢的判定和提高滅火機動性提供了較大的幫助，并且闊葉林的分布特征和樹種差異，可以制約林火的進一步發(fā)展；灌木林引發(fā)的火災一般燃燒的強度較大，與針葉林火災相比，強度小但蔓延速度快，火勢判斷容易；林草過渡帶通常位于通風較好的地方，易燃的可燃物也較多，這就導致火強度較高，火勢發(fā)展極快。與此同時，這樣的地帶易形成地區(qū)的小氣候問題，火勢變化無常，判斷火勢的難度較大。
4. 人為原因
森林火災發(fā)生最主要的誘因是人為方面原因，而人為原因關鍵的問題是人為火源的潛在威脅。農、林、牧業(yè)在生產過程中，為了生產的需求，經(jīng)常進行燒荒、燒灰積肥、燃燒桔梗、煉山等活動，對森林火災的發(fā)生構成了潛在威脅。而更為直接引發(fā)火災的方式是非生產性用火，包括林區(qū)吸煙、上山用火、上墳燒紙，以及燃放煙花炮竹等，這些是造成我國大部分火災發(fā)生的原因。除了火源威脅外，森林火災預報的方法不完善、林火的監(jiān)測系統(tǒng)不完備和相應的監(jiān)控能力較弱、森林搶險裝備技術落后，以及指揮系統(tǒng)不完善，也造成了當火災發(fā)生時，搶險救災的能力不足和難以及時的應對森林火災。
三、 撲救森林火災緊急避險措施
1. 安全區(qū)域避險
在森林火災搶險的過程中，通常的主要目的是要保護國家財產和人員的安全，這就需要滅火人員往往進入一些安全隱患較大的區(qū)域進行搶險，采取強制的措施來阻止火勢的蔓延。此時應當安排人員設置安全避險區(qū)域，以保證搶險人員的生命安全。此區(qū)域一般選在地勢較為平坦，植被較少，并且上風向的位置。
2. 以火攻火避險
當遇到大火直接迎面逼近時，撲救人員難以進行直接的撲救，并且不能及時有效地轉移的情況下，可以采用以火攻火的避險方法。以火攻火的避險方法主要有以下三種方式：一是利用依托，點迎面火。通過有效地利用道路、河流、小溪等作為依托，把依托當作邊界，迎火頭點火，以阻斷火頭；二是點無依托迎面火。當火迎面逼近，形成了巨大的火墻，并且火頭的前方具有靜風區(qū)域，地表處火頭方向存在微風時，可采用線狀點燒的方法。三是點順風火。當出現(xiàn)大風、低煙、火頭以跳躍的方式不斷快速發(fā)展，不能利用逆風火阻擊火頭的情況時，應在下風方向立即點燃順風火，注意火線拉開的寬度要大于50米。與此同時，撲救人員應快速在火燒跡地的順風方向避險。
3. 沖越火線避險
當火勢較大，火蔓延速度過快，難以及時轉移，且不能點迎面火和順風火時，一般應利用沖越火線避險。一方面可以直接沖越火線。通常選在一些較為平坦、火強度低、火墻厚度薄、火焰高度矮的地方，撲救人員將衣服蒙于頭部，迅速的逆風沖過火線，在火燒跡地避險，切忌進行順風逃生。另一方面可以處置沖越火線。運用滅火炮和水霧噴射器等滅火裝備，對較為稀疏的植被，且火勢較弱的區(qū)域集中力量打破缺口，然后迅速轉移至火燒跡地避險。
4. 利用裝備避險
我國森林火災搶險的主要滅火工具和裝備有風力滅火機、滅火彈，以及水槍等，這些裝備在一定程度上滿足滅火目的，并且也能起到保護人員安全的作用。在突發(fā)性森林火災搶險的過程中，應更多的利用科學有效的方法，并且及時正確的指揮命令，采用先進的裝備技術，有助于撲救人員成功避險，減少人員的傷亡。最終以標本兼治和多管齊下的方法，達到成功避險的目的。
參考文獻：
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篇9
智能決策支持系統(tǒng)(Intelligent DecisionSupport System，IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世紀80年代提出[2]。IDSS是在決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，DSS)的基礎上集成人工智能(Artificial Intelligence， AI)及專家系統(tǒng)(Expert System，ES)而形成的，其核心思想是將人工智能與其它相關科學技術相結合，使DSS具有人工智能，能夠更充分地應用人類的知識。IDSS既充分發(fā)揮了專家系統(tǒng)以知識推理形式解決定性分析問題的特點，又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計算為核心解決定量分析問題的特點，充分做到了定性和定量分析的有機結合，使得解決問題的能力和范圍得到一個大的發(fā)展。
1 決策支持系統(tǒng)及其在林業(yè)中的應用
DSS是在20世紀70年代初由美國M S ScottMorton首先提出[3]，并在80年代迅速發(fā)展起來的新型計算科學。DSS是以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎，以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段，針對半結構化的決策問題，支持決策活動的具有智能作用的人機系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為決策者提供決策所需的數(shù)據(jù)、信息和背景材料，幫助明確決策目標和進行問題的識別，建立或修改決策模型，提供各種備選方案，并且對各種方案進行評價和優(yōu)選，通過人機交互功能進行分析、比較和判斷，為正確決策提供必要的支持。
DSS實質上是在管理信息系統(tǒng)和運籌學的基礎上發(fā)展起來的，它把管理信息系統(tǒng)和模型輔助決策系統(tǒng)結合起來，使得數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理融為一體，提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)要靠人來實現(xiàn)模型間的聯(lián)合和協(xié)調，解決復雜的、多模型輔助決策效率低下，而決策支持系統(tǒng)是由計算機自動組織和協(xié)調多模型的運行和數(shù)據(jù)庫中大量數(shù)據(jù)的存取和處理，達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。
DSS由3個系統(tǒng)組成[3]，即人機交互系統(tǒng)(對話部件)、模型庫系統(tǒng)(模型部件)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(數(shù)據(jù)部件)。
20世紀80年代以來，決策支持系統(tǒng)廣泛應用于林業(yè)，并在林業(yè)資源與環(huán)境監(jiān)測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業(yè)科學研究院建立了基于Internet網(wǎng)絡環(huán)境的林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫[4]，包含了森林資源狀況、林業(yè)社會情況、林業(yè)經(jīng)濟情況、林業(yè)工程建設情況、林業(yè)營林情況和林業(yè)自然資源等歷史數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)運行采用了基于Internet的3層結構模式，即用戶/WEB服務器/數(shù)據(jù)庫服務器運行模式，可提供數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡查詢、管理和維護功能，為分析和決策提供支持。
W C Schou等人開發(fā)了航空噴霧決策支持系統(tǒng)(Spray Safe Manager，SSM)[5]。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除，但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環(huán)境問題，因此在清楚噴藥工具對環(huán)境的影響及作用效果、運用效率的前提下，可靠地進行除草劑噴灑是必要的。SSM的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與生物反應模型融合在一起。該系統(tǒng)包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代SSM(SSM2)將噴霧沉淀和地理信息系統(tǒng)(GIS)融合在一起，增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型，從而可在真實的空間背景下區(qū)分噴霧區(qū)邊界和敏感區(qū)域。由于使用者能夠即時、直觀地“看到”噴霧區(qū)地圖上的圖像及數(shù)據(jù)，使得SSM2的模擬更加真實。
2 智能決策支持系統(tǒng)及其在林業(yè)中的應用
2.1 智能決策支持系統(tǒng)的信息結構
圖1為智能決策支持系統(tǒng)的信息結構[6]，其中知識庫用來存放各種規(guī)則集、專家知識經(jīng)驗及其因果關系;數(shù)據(jù)庫存放基礎數(shù)據(jù)、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協(xié)同器從知識、數(shù)據(jù)、模型、方法等各個方面為決策服務，協(xié)調各部分之間的關系，為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。
2.2 智能決策支持系統(tǒng)的研究進展
隨著Internet/Intranet技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的智能決策支持系統(tǒng)面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數(shù)據(jù)不再集中于一個物理節(jié)點，而是分散到網(wǎng)絡上的不同節(jié)點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理，變成在網(wǎng)絡環(huán)境下的分布或分布加并行的處理方式。
進入20世紀90年代以來，人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術和Internet/Intranet技術的發(fā)展為IDSS提供了強大的技術支撐。20世紀80年代興起的Agent技術為智能決策支持系統(tǒng)奠定了技術基礎。Agent是一個能夠持續(xù)自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態(tài)環(huán)境中的問題求解實體[7]。Agent具有相當程度的獨立性、自主性、協(xié)作性、適應性和社會性，并在一定程度上具有人的部分智力。將Agent技術融合到智能決策支持系統(tǒng)中所集成的基于Agent的智能決策支持系統(tǒng)具有傳統(tǒng)IDSS所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互，系統(tǒng)資源不足時能夠向外界請求幫助，同時具有對外提供資源的功能;其二是系統(tǒng)部件的易于增減，保持系統(tǒng)完整而不含多余的計算過程。(2)IDSS是分布式的、基于網(wǎng)絡環(huán)境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用，而且系統(tǒng)資源(決策知識、決策經(jīng)驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經(jīng)驗和智能。(5)突破靜態(tài)的程序化決策方式，實現(xiàn)人機智能結合。
目前多Agent技術已成為人工智能研究的熱點。多Agent系統(tǒng)(Multi-Agents System，MAS)是一個松散耦合的Agent網(wǎng)絡，這些Agent通過交互解決超過單個Agent的能力或知識的問題。多Agent系統(tǒng)具有如下特征:每個Agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統(tǒng)全局控制;數(shù)據(jù)和知識是分散的;處理是異步的;Agent是異質的、分布的;系統(tǒng)是開放的。
2.3 智能決策支持系統(tǒng)在林業(yè)中的應用
隨著數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、3S與DSS技術的發(fā)展，以及精確林業(yè)自身發(fā)展的需要，國內外開始研究智能決策支持系統(tǒng)在林業(yè)中的應用，如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。
北京林業(yè)大學研制出區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統(tǒng)[8]。該系統(tǒng)由4個子系統(tǒng)構成:數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統(tǒng)，并以數(shù)據(jù)及圖形系統(tǒng)為基礎，以模型系統(tǒng)為分析手段，以專家系統(tǒng)為智能決策核心，各模塊相對獨立，以數(shù)據(jù)管理模塊為中介，組成有機整體。可實現(xiàn)統(tǒng)計、預測、區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)診斷、土地分類及生態(tài)評價、林種的水平及立體配置、區(qū)域經(jīng)濟結構優(yōu)化等功能。
東北林業(yè)大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究，建立了基于WEB與3S技術的森林防火智能決策支持系統(tǒng)[9]，實現(xiàn)了林火數(shù)據(jù)庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網(wǎng)絡化管理。它包含了森林防火滅火系統(tǒng)中的地形圖繪制，防火機構、歷史火災和各種代碼等數(shù)據(jù)庫的建立與維護，火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立，與上下級單位的數(shù)據(jù)交換，在火災發(fā)生前可作出林火預報和預防;當林火發(fā)生時，可模擬林火的蔓延，并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案，為指揮員作出正確決策提供參考;火災發(fā)生后可作出火災損失評估。
Raymond K Fink等人[10]利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數(shù)據(jù)，在可變量施肥系統(tǒng)中利用基于規(guī)則的決策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的GIS工具將農田進行網(wǎng)格化，分成10×30 m的矩形方塊。根據(jù)歷史產量數(shù)據(jù)、歷史性質數(shù)據(jù)(土壤物理性質、土壤化學性質、坡度、地貌等)進行數(shù)據(jù)挖掘，采用CART回歸樹運算法則(Beriman等，1984)確定產量模型，根據(jù)當前性質數(shù)據(jù)、產品市場價格等，按照經(jīng)濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看，采用DSS4Ag系統(tǒng)進行變量施肥，產量增加不很明顯，但施肥總量明顯減少，降低了成本，且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費，整體經(jīng)濟效益得到提高。
3 精確林業(yè)智能決策支持系統(tǒng)的設計
3.1 精確林業(yè)的概念
精確林業(yè)是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業(yè)工程技術等現(xiàn)代高新科技，建立一體化、數(shù)字化、智能化的現(xiàn)代化林業(yè)生產模式和技術體系，最大限度地獲得森林的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益，實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展[10~12]。簡言之，精確林業(yè)就是實現(xiàn)以最小資源投入、最小環(huán)境危害獲得最大林業(yè)效益。其中，地球空間信息技術主要有全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感、數(shù)據(jù)通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng);林業(yè)工程技術主要有林業(yè)機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐，等等。精確林業(yè)的研究與發(fā)展有助于我國人口、資源與環(huán)境方面重大問題的解決，有助于林業(yè)資源的高效利用和林業(yè)環(huán)境保護，是發(fā)展林業(yè)的重要途徑。
3.2 系統(tǒng)的總體設計框圖
建立GIS和ES集成的精確林業(yè)智能決策支持平臺，可為林業(yè)生產者、管理人員和科技人員提供網(wǎng)絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據(jù)歷史上病蟲草害發(fā)生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識，進行病蟲草害統(tǒng)計趨勢模型和技術經(jīng)濟分析，建立農藥使用技術專家系統(tǒng)，并根據(jù)實時數(shù)據(jù)處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值，建立智能決策支持系統(tǒng)，從而可針對不同林業(yè)生產情況及病蟲草害發(fā)生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數(shù)量等，指導自動執(zhí)行變量投入決策，控制可變量噴頭實現(xiàn)特定區(qū)域的農藥精確定量噴霧，最大程度上杜絕非目標農藥沉積，減輕環(huán)境污染。同時，病蟲草害防治后的一系列數(shù)據(jù)可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰(zhàn)略的儲備參考。
轉貼于
根據(jù)我們的研究和實踐，提出精確林業(yè)智能決策支持系統(tǒng)(PFIDSS)的總體設計框圖(圖2)。
3.3 系統(tǒng)的功能
(1)GIS數(shù)據(jù)倉庫包括3個基本功能:①數(shù)據(jù)獲取。負責從外部獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分類，重新組合成面向全局的數(shù)據(jù)視圖，從而解決IDSS中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)格式不一致問題;②數(shù)據(jù)存儲和管理。負責數(shù)據(jù)倉庫的內部維護和管理，包括數(shù)據(jù)的存儲組織、維護、分發(fā)等;③信息訪問。它屬于數(shù)據(jù)倉庫的前端，面向不同種類的最終用戶，由系統(tǒng)的各種工具組成。數(shù)據(jù)倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數(shù)據(jù)集。
(2)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進行挖掘，通過大量的歷史性數(shù)據(jù)分析，從中識別和提取隱含的、潛在的有用信息，通過多庫協(xié)同器，將其分發(fā)給數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、方法庫管理系統(tǒng)、模型庫管理系統(tǒng)、知識庫管理系統(tǒng)。挖掘的主要技術是空間要素和屬性信息關聯(lián)的空間數(shù)據(jù)挖掘，它的研究內容不僅僅局限于對地理要素的空間位置和空間關系的研究，而且還包括對空間現(xiàn)象(季節(jié)更換、氣象條件)、空間因素(高山、谷地、平原)、空間組成(土壤、地貌、植被、水域)、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究，力求從中揭示出相互影響的內在機制與規(guī)律、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究，力求從中揭示出相互影響的內在機制與規(guī)律。
(3)聯(lián)機分析處理OLAP是分析各種歷史數(shù)據(jù)的最佳手段，其主要功能是:①提供數(shù)據(jù)的多維概念視圖，可以使用戶從多角度、多側面來考察數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)，深入理解數(shù)據(jù)的信息和內涵;②快速響應用戶請求;③提供強大的統(tǒng)計、分析、報表處理功能，進行趨勢預測。
(4)精確林業(yè)工程系統(tǒng)。執(zhí)行智能決策系統(tǒng)產生的結果，如進行變量施肥、變量噴霧。國內外智能決策支持系統(tǒng)的研究和應用多集中在商業(yè)和工業(yè)企業(yè)管理等領域，而在林業(yè)及生態(tài)系統(tǒng)管理等領域，研制和開發(fā)應用較少。但有理由相信，隨著計算機技術、3S技術、信息技術、林業(yè)工程技術的發(fā)展以及林業(yè)現(xiàn)代化管理水平的提高，精確林業(yè)智能決策支持系統(tǒng)的研究和應用會不斷得到發(fā)展并走向成熟。
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篇10
(DecisionSupportSystem,DSS)的基礎上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及專家系統(tǒng)(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是將人工智能與其它相關科學技術相結合,使DSS具有人工智能,能夠更充分地應用人類的知識。IDSS既充分發(fā)揮了專家系統(tǒng)以知識推理形式解決定性分析問題的特點,又發(fā)揮了決策支持系統(tǒng)以模型計算為核心解決定量分析問題的特點,充分做到了定性和定量分析的有機結合,使得解決問題的能力和范圍得到一個大的發(fā)展。
1決策支持系統(tǒng)及其在林業(yè)中的應用
DSS是在20世紀70年代初由美國MSScottMorton首先提出[3],并在80年代迅速發(fā)展起來的新型計算科學。DSS是以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎,以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段,針對半結構化的決策問題,支持決策活動的具有智能作用的人機系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為決策者提供決策所需的數(shù)據(jù)、信息和背景材料,幫助明確決策目標和進行問題的識別,建立或修改決策模型,提供各種備選方案,并且對各種方案進行評價和優(yōu)選,通過人機交互功能進行分析、比較和判斷,為正確決策提供必要的支持。
DSS實質上是在管理信息系統(tǒng)和運籌學的基礎上發(fā)展起來的,它把管理信息系統(tǒng)和模型輔助決策系統(tǒng)結合起來,使得數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理融為一體,提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)要靠人來實現(xiàn)模型間的聯(lián)合和協(xié)調,解決復雜的、多模型輔助決策效率低下,而決策支持系統(tǒng)是由計算機自動組織和協(xié)調多模型的運行和數(shù)據(jù)庫中大量數(shù)據(jù)的存取和處理,達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。
DSS由3個系統(tǒng)組成[3],即人機交互系統(tǒng)(對話部件)、模型庫系統(tǒng)(模型部件)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(數(shù)據(jù)部件)。
20世紀80年代以來,決策支持系統(tǒng)廣泛應用于林業(yè),并在林業(yè)資源與環(huán)境監(jiān)測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業(yè)科學研究院建立了基于Internet網(wǎng)絡環(huán)境的林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫[4],包含了森林資源狀況、林業(yè)社會情況、林業(yè)經(jīng)濟情況、林業(yè)工程建設情況、林業(yè)營林情況和林業(yè)自然資源等歷史數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)運行采用了基于Internet的3層結構模式,即用戶/WEB服務器/數(shù)據(jù)庫服務器運行模式,可提供數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡查詢、管理和維護功能,為分析和決策提供支持。
WCSchou等人開發(fā)了航空噴霧決策支持系統(tǒng)(SpraySafeManager,SSM)[5]。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除,但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環(huán)境問題,因此在清楚噴藥工具對環(huán)境的影響及作用效果、運用效率的前提下,可靠地進行除草劑噴灑是必要的。SSM的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與生物反應模型融合在一起。該系統(tǒng)包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代SSM(SSM2)將噴霧沉淀和地理信息系統(tǒng)(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型,從而可在真實的空間背景下區(qū)分噴霧區(qū)邊界和敏感區(qū)域。由于使用者能夠即時、直觀地“看到”噴霧區(qū)地圖上的圖像及數(shù)據(jù),使得SSM2的模擬更加真實。
2智能決策支持系統(tǒng)及其在林業(yè)中的應用
2.1智能決策支持系統(tǒng)的信息結構
圖1為智能決策支持系統(tǒng)的信息結構[6],其中知識庫用來存放各種規(guī)則集、專家知識經(jīng)驗及其因果關系;數(shù)據(jù)庫存放基礎數(shù)據(jù)、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協(xié)同器從知識、數(shù)據(jù)、模型、方法等各個方面為決策服務,協(xié)調各部分之間的關系,為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。
2.2智能決策支持系統(tǒng)的研究進展
隨著Internet/Intranet技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的智能決策支持系統(tǒng)面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數(shù)據(jù)不再集中于一個物理節(jié)點,而是分散到網(wǎng)絡上的不同節(jié)點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理,變成在網(wǎng)絡環(huán)境下的分布或分布加并行的處理方式。
進入20世紀90年代以來,人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術和Internet/Intranet技術的發(fā)展為IDSS提供了強大的技術支撐。20世紀80年代興起的Agent技術為智能決策支持系統(tǒng)奠定了技術基礎。Agent是一個能夠持續(xù)自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態(tài)環(huán)境中的問題求解實體[7]。Agent具有相當程度的獨立性、自主性、協(xié)作性、適應性和社會性,并在一定程度上具有人的部分智力。將Agent技術融合到智能決策支持系統(tǒng)中所集成的基于Agent的智能決策支持系統(tǒng)具有傳統(tǒng)IDSS所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互,系統(tǒng)資源不足時能夠向外界請求幫助,同時具有對外提供資源的功能;其二是系統(tǒng)部件的易于增減,保持系統(tǒng)完整而不含多余的計算過程。(2)IDSS是分布式的、基于網(wǎng)絡環(huán)境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用,而且系統(tǒng)資源(決策知識、決策經(jīng)驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經(jīng)驗和智能。(5)突破靜態(tài)的程序化決策方式,實現(xiàn)人機智能結合。
目前多Agent技術已成為人工智能研究的熱點。多Agent系統(tǒng)(Multi-AgentsSystem,MAS)是一個松散耦合的Agent網(wǎng)絡,這些Agent通過交互解決超過單個Agent的能力或知識的問題。多Agent系統(tǒng)具有如下特征:每個Agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統(tǒng)全局控制;數(shù)據(jù)和知識是分散的;處理是異步的;Agent是異質的、分布的;系統(tǒng)是開放的。
2.3智能決策支持系統(tǒng)在林業(yè)中的應用
隨著數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、3S與DSS技術的發(fā)展,以及精確林業(yè)自身發(fā)展的需要,國內外開始研究智能決策支持系統(tǒng)在林業(yè)中的應用,如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。
北京林業(yè)大學研制出區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統(tǒng)[8]。該系統(tǒng)由4個子系統(tǒng)構成:數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統(tǒng),并以數(shù)據(jù)及圖形系統(tǒng)為基礎,以模型系統(tǒng)為分析手段,以專家系統(tǒng)為智能決策核心,各模塊相對獨立,以數(shù)據(jù)管理模塊為中介,組成有機整體。可實現(xiàn)統(tǒng)計、預測、區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)診斷、土地分類及生態(tài)評價、林種的水平及立體配置、區(qū)域經(jīng)濟結構優(yōu)化等功能。
東北林業(yè)大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究,建立了基于WEB與3S技術的森林防火智能決策支持系統(tǒng)[9],實現(xiàn)了林火數(shù)據(jù)庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網(wǎng)絡化管理。它包含了森林防火滅火系統(tǒng)中的地形圖繪制,防火機構、歷史火災和各種代碼等數(shù)據(jù)庫的建立與維護,火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立,與上下級單位的數(shù)據(jù)交換,在火災發(fā)生前可作出林火預報和預防;當林火發(fā)生時,可模擬林火的蔓延,并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案,為指揮員作出正確決策提供參考;火災發(fā)生后可作出火災損失評估。
RaymondKFink等人[10]利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數(shù)據(jù),在可變量施肥系統(tǒng)中利用基于規(guī)則的決策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的GIS工具將農田進行網(wǎng)格化,分成10×30m的矩形方塊。根據(jù)歷史產量數(shù)據(jù)、歷史性質數(shù)據(jù)(土壤物理性質、土壤化學性質、坡度、地貌等)進行數(shù)據(jù)挖掘,采用CART回歸樹運算法則(Beriman等,1984)確定產量模型,根據(jù)當前性質數(shù)據(jù)、產品市場價格等,按照經(jīng)濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看,采用DSS4Ag系統(tǒng)進行變量施肥,產量增加不很明顯,但施肥總量明顯減少,降低了成本,且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費,整體經(jīng)濟效益得到提高。
3精確林業(yè)智能決策支持系統(tǒng)的設計
3.1精確林業(yè)的概念
精確林業(yè)是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業(yè)工程技術等現(xiàn)代高新科技,建立一體化、數(shù)字化、智能化的現(xiàn)代化林業(yè)生產模式和技術體系,最大限度地獲得森林的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益,實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展[10~12]。簡言之,精確林業(yè)就是實現(xiàn)以最小資源投入、最小環(huán)境危害獲得最大林業(yè)效益。其中,地球空間信息技術主要有全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感、數(shù)據(jù)通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng);林業(yè)工程技術主要有林業(yè)機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐,等等。精確林業(yè)的研究與發(fā)展有助于我國人口、資源與環(huán)境方面重大問題的解決,有助于林業(yè)資源的高效利用和林業(yè)環(huán)境保護,是發(fā)展林業(yè)的重要途徑。
3.2系統(tǒng)的總體設計框圖
建立GIS和ES集成的精確林業(yè)智能決策支持平臺,可為林業(yè)生產者、管理人員和科技人員提供網(wǎng)絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據(jù)歷史上病蟲草害發(fā)生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識,進行病蟲草害統(tǒng)計趨勢模型和技術經(jīng)濟分析,建立農藥使用技術專家系統(tǒng),并根據(jù)實時數(shù)據(jù)處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值,建立智能決策支持系統(tǒng),從而可針對不同林業(yè)生產情況及病蟲草害發(fā)生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數(shù)量等,指導自動執(zhí)行變量投入決策,控制可變量噴頭實現(xiàn)特定區(qū)域的農藥精確定量噴霧,最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環(huán)境污染。同時,病蟲草害防治后的一系列數(shù)據(jù)可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰(zhàn)略的儲備參考。
根據(jù)我們的研究和實踐,提出精確林業(yè)智能決策支持系統(tǒng)(PFIDSS)的總體設計框圖(圖2)。
3.3系統(tǒng)的功能
(1)GIS數(shù)據(jù)倉庫包括3個基本功能:①數(shù)據(jù)獲取。負責從外部獲取數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)分類,重新組合成面向全局的數(shù)據(jù)視圖,從而解決IDSS中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)格式不一致問題;②數(shù)據(jù)存儲和管理。負責數(shù)據(jù)倉庫的內部維護和管理,包括數(shù)據(jù)的存儲組織、維護、分發(fā)等;③信息訪問。它屬于數(shù)據(jù)倉庫的前端,面向不同種類的最終用戶,由系統(tǒng)的各種工具組成。數(shù)據(jù)倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數(shù)據(jù)集。
篇11
我國林業(yè)產業(yè)總產值達5860億元;松香年產44萬噸，出口量居世界首位;出口家具13億件，出口數(shù)量居世界首位。經(jīng)濟林產品年產量也已達7000多萬噸。林業(yè)產業(yè)已成為當?shù)剞r村經(jīng)濟的支柱產業(yè)和農民增收的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計，中國目前林業(yè)產業(yè)的發(fā)展每年可解決4500多萬勞動力的就業(yè)問題，大約占到農村剩余勞動力的37.5%。在南方集體林區(qū)158個林業(yè)重點縣，農民收入的40%以上來自于林業(yè)產業(yè)。但是和國外林業(yè)相比，我國林業(yè)既有一定的優(yōu)勢，也有多方面的劣勢，優(yōu)勢與劣勢并存。所以我們還要重視營林建設，同時提出了一些整地、造林樹種選擇，造林季節(jié)的選擇的方法與全國聯(lián)系更加緊密，合作更加廣泛。
1.1林木資源發(fā)展空間大
我國森林資源總的變化趨勢是:森林面積逐年增加，每年以200萬公頃速度遞增，林木生長量開始大于消耗量，森林資源的發(fā)展在數(shù)量上開始走出“低谷”，扭轉長期以來森林資源下降的局面，實現(xiàn)了森林面積和森林蓄積的“雙增長”。森林資源是決定林業(yè)生存和發(fā)展的基礎。加WTO后沖擊的重點雖然是林產工業(yè)，但競爭的焦點卻在于林業(yè)產品，而林產品的關鍵原料在于森林資源。
1.2竹資源豐富
我國是世界竹類資源最豐富、竹類栽培和加工利用最為悠久的國家。其竹林面積達700萬公頃，約占世界竹林面積的1/3、用材竹林總蓄積量約9700萬噸。竹材和竹制品，無論在品種還是在產量方面，在世界上我國均為首位。竹林中的竹筍和竹蓀是天然保健食品，也是出口創(chuàng)匯的重要資源。
1.3森林資源存量小、質量低
我國是一個森林資源貧乏的國家，其特點是存量小、分布不均、森林質量下降、結構不合理，經(jīng)營管理水平低，林木生長量不高。在這樣的條件下，很難履行森林向人們提供生態(tài)環(huán)保和供應木材的重任。由于森林資源的數(shù)量、質量等方面的不足，必將導致木材供不應求、優(yōu)質木材短缺，價格上揚等一系列問題，影響對林產工業(yè)的發(fā)展程度，直接影響到林產品的市場競爭能力。
1.4人造板工業(yè)落后
我國木材加工業(yè)，特別是人造板制造業(yè)普遍存在規(guī)模小、設備落后、技術力量不足、生產效率低、產品質量差的問題。加上生產管理水平跟不上、木材價格偏高和原料生產浪費嚴重等原因，造成我國人造板事業(yè)與世界水平的明顯差距。在缺乏必要的競爭條件，整體水平屬于低效型結構情況下，很難在加入WTO后，保持我國人造板工業(yè)的穩(wěn)定。
2當前我區(qū)域培育資源的一些技術措施
2.1為能及時供應林業(yè)產品市場，發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟，我區(qū)資源培育方法主要是：
2.1.1植苗培育更新法。
2.1.2人工促天然培育更新法。
2.1.3封山育林培育更新法，就當前形勢，加快資源的培育，多采用植苗更新培育法（即采用實生苗造林）培育資源，能達到較為理想的效果。
2.2整地、造林樹種選擇，造林季節(jié)的選擇的一些程序、方法造林地的整理是在造林前改善環(huán)境條件的一道主要工序。通過整地可以改善造林的立地條件、清除灌木、雜草和采伐剩余物。在造林前后的一段時間里，增加直接投射到地面的透光度;還可以改變小地形，使透光度增加減少。整地清除了地表植被，增加透光度，因而在白天地表層的溫度要比有植被覆蓋時上升得快，整地后改變了土壤物理性，使土壤溫度狀況發(fā)生變化同時增加土壤肥力。因而，能提高造林成活率及使幼林的生長情況顯著改善。整地還能保持水土、減免土壤侵蝕，同時也有利于造林施工，提高造林質量。
2.2.1造林地的清理。造林地的清理，是造林整地翻墾土壤前的一道工序，把造林地上的灌木、雜草、竹類以及采伐跡地上的枝丫、梢頭、站稈、倒木、伐根等清除掉。清理方法：分為全面清理、帶狀清理和塊狀清理3種方式。清理的方法也可分為割除清理、火燒清理和用化學藥劑清理。割除清理可以是人工，也可以用機具，如推土機、割灌機、切碎機等機具。清理后歸堆和平鋪，并用火燒方法清除（也叫煉山）。也可以采用噴灑化學除草劑，殺死灌木叢和草類等植物。
2.2.2整地方式和方法。整地方式分為全面整地和局部整地。局部整地又分為帶狀整地和塊狀整地。全面整地是翻墾造林地全部土壤，主要用于平坦地區(qū)。局部整地是翻墾造林地部分土壤的整地方式。包括帶狀整地和塊狀整地。帶狀整地是呈長條狀翻墾造林地的土壤。在山地帶狀整地方法有:水平帶狀、水平階、水平溝、反坡梯田、撩壕等;平坦地的整地方法有:犁溝、帶狀、高壟等。塊狀整地是呈塊狀的翻墾造林地的整地方法。山地應用的塊狀整地方法有:穴狀、塊狀、魚鱗坑;平原應用的方法有:坑狀、塊狀、高臺等。
3造林方法
3.1播種造林法:又稱直播造林，是將林木種子直接播種在造林地進行造林的方法。這種方法省去了育苗工序，而且。施工容易，便于在大面積造林地上進行造林。但是這種方法造林對造林立地條件要求較嚴格，造林后的幼林撫育管理措施要求也較高。播種造林的適用條件:適合于種粒大、發(fā)芽容易、種源充足的樹種，如橡櫟類、核桃、油茶、油桐和山杏等大粒種子。其要求造林地土壤水分充足，各種災害性因素較輕，對于邊遠且人煙稀少地區(qū)的造林更為適宜。播種造林的方法有:塊狀播種、穴播、縫插、條插和撒播等。
3.2分殖造林法:是利用樹木的營養(yǎng)器官(干、枝、根等)及竹子的地下莖作為造林材料直接進行造林的方法。其特點是能夠節(jié)省育苗時間和費用，造林技術簡單，操作容易，成活率較高，幼樹初期生長較快，而且在遺傳性能上保持母本的優(yōu)良性狀。但要求有立地條件較高的造林地，同時分殖造林材料來源，受母樹的數(shù)量與分布狀況的限制，這種方法主要用于適用營養(yǎng)繁殖的樹種，如松樹、楊樹、柳樹、泡桐和竹類等。
3.3植苗造林法：除了上述采用一些播種造林法和分蘗造林法外，則主要采用植苗造林法（大多數(shù)采用一年生實生苗造林）。
3.4因地制宜選擇造林樹種。根據(jù)現(xiàn)代生態(tài)學原理，營造林技術方法應講究適地適樹的實效要求，提倡因地制宜、因地而異、合理安排選擇種植各種樹種或塊狀套種混交的原則。適當提高種植闊葉林面積的比例，一方面，能加快改善土壤環(huán)境結構和提高林分質量。闊葉樹落葉層能保持土壤濕潤，落葉腐殖質又能增加土壤肥力，使林木容易吸收土層養(yǎng)分，達到速生豐產的效果。另一方面，又能改變林相林貌，增加生物多樣性和生態(tài)旅游的觀賞性，豐富森林資源景觀，還可提高抗病蟲害能力，對于保持水土、涵養(yǎng)水源、調節(jié)氣候等都具有十分重要的作用和意義。
3.5選擇造林最佳時間：造林時間，以往以春季為主，近年由于各地造林樹種多樣性，引種工作和技術推廣工作做得比較好，造林季節(jié)普遍提早，廣東、廣西、福建、浙江及湖南等地多在12月至翌年2月造林，最遲不超過3月(桉樹可推遲至6月)，效果很好，成活率普遍提高。冬末春初氣溫較低，蒸發(fā)量小，苗木地上部分處于休眠狀態(tài)，起苗栽苗不致過多失水，栽后容易成活。同時樹苗根系活動較早（冬末即已開始），造林之后，先扎根，后長葉，抗旱能力強，當年生長量比春季造林大20%以上。冬季造林時間充裕，有利于勞力安排，保證造林質，值得提倡。但在冬季干旱和嚴寒的地區(qū)，仍以春天造林為宜。栽樹天氣要選陰雨天和雨后晴天，土壤過旱，連續(xù)大雨或結冰、霜凍期間以及刮大風天，均不宜種樹。
3.6造林栽植方法：一般采用穴植，不論全墾帶整地，都要挖不小于40cm~60cm見方，深30cm-50cm的植穴底要平，杉株行距規(guī)格為1.7m×2m，密度達到180~200株/畝；松、闊株行距為2m×2m，密度達到160~170株/畝左右。栽時苗木要保持端正，根系順向水平舒展，苗梢向山下（不反山）。要適當洚淺，抑制根勁萌蘗，擴大生根部位，增強抗旱能力栽植一年生長苗木（一般苗高在30cm~45cm左右）。苗莖入土三分之一左右，苗高大于40cm的以苗莖入土15cm~20cm左右為宜。
3.7營造混交林：隨著杉、松造林面擴大，商品林追求經(jīng)濟效益，純林的弱點是不利改善土壤地力，對不良環(huán)境適應性差，易發(fā)生病蟲害等自然災害，各地都有出現(xiàn)，因此，從生態(tài)和植物的多樣性及穩(wěn)定林型結構出發(fā)，更提倡發(fā)展以杉、松、闊為主的多樹種的發(fā)展模式，多林種的混交林，將會在今后工作中多數(shù)運用于經(jīng)營方面。
3.7.1立地條件較差山地紅壤的造林地，宜采用一些適應性強的樹種，如馬尾松同杉木混交套種以及枳、荷等到本地樹種套種。各地實踐證明，杉松混交效果是好的，不論是兩種同時造林或因杉木長不起來再混種馬尾松，或在馬尾松林下套種杉木，都能促使杉木成林成材，這是由于松樹耐干旱瘠薄，主根發(fā)達，穿透力強可洚入下層，不僅改變地面環(huán)境，為杉木造成庇蔭條件，而且可以增加土壤空隙度，特別是馬尾松間伐后，根系容易腐爛，形成空隙，有利杉木根系發(fā)育。
3.7.2為保持和改善土壤地力，防止病蟲害和有效防止山火，可在山腳種植15m~20m寬的防火隔離帶，樹種可選擇種植木荷、楊梅等含水率較高有效防火抗火樹種。改善土壤地力，還可選擇固氮功能改造土壤的樹種，如榿木、樟樹、木荷木考類等混交。
3.7.3在立地條件變化較大的造林地，可根據(jù)土壤變化情況，采用不規(guī)則塊狀混交，如山窩、山洼、山腳造闊葉樹純林，其他部位選松樹或杉樹，即做到適地適樹，又達到混交效果。此外，為了克服低山丘陵栽杉、松早退、早衰的現(xiàn)象，造林時應注意種源選擇，試驗和生產實踐都證明，從附近的中心產區(qū)或鄰近的山區(qū)采種效果較好，具有遠緣雜交的優(yōu)勢。
4.總結
在林業(yè)生產經(jīng)營活動中，各位林業(yè)工作者不僅要掌握造林整地，樹種選擇，造林時間的選擇，還要掌握撫育，病蟲害防治，森林防火等重要的“管、護、防”等問題，才能有效地培育資源，加快林業(yè)發(fā)展，更好地為林業(yè)生產服務，便森林資源做到“青山常在，永續(xù)利用”。
篇12
多傳感器融合系統(tǒng)由于具有較高的可靠性和魯棒性，較寬的時間和空間的觀測范圍，較強的數(shù)據(jù)可信度和分辨能力，已廣泛應用于軍事、工業(yè)、農業(yè)、航天、交通管制、機器人、海洋監(jiān)視和管理、目標跟蹤和慣性導航等領域[1，2]。筆者在分析數(shù)據(jù)融合技術概念和內容的基礎上，對該技術在林業(yè)工程中的應用及前景進行了綜述。
1 數(shù)據(jù)融合
1.1 概念的提出
1973年，數(shù)據(jù)融合技術在美國國防部資助開發(fā)的聲納信號理解系統(tǒng)中得到了最早的體現(xiàn)。70年代末，在公開的技術文獻中開始出現(xiàn)基于多系統(tǒng)的信息整合意義的融合技術。1984年美國國防部數(shù)據(jù)融合小組(DFS)定義數(shù)據(jù)融合為:“對多源的數(shù)據(jù)和信息進行多方的關聯(lián)、相關和綜合處理，以更好地進行定位與估計，并完全能對態(tài)勢及帶來的威脅進行實時評估”。
1998年1月，Buchroithner和Wald重新定義了數(shù)據(jù)融合:“數(shù)據(jù)融合是一種規(guī)范框架，這個框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數(shù)據(jù)，以獲得實際需要的信息”。
Wald定義的數(shù)據(jù)融合的概念原理中，強調以質量作為數(shù)據(jù)融合的明確目標，這正是很多關于數(shù)據(jù)融合的文獻中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質量”指經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度，如可改善分類精度，獲得更有效、更相關的信息，甚至可更好地用于開發(fā)項目的資金、人力資源等[3]。
1.2 基本內容
信息融合是生物系統(tǒng)所具備的一個基本功能，人類本能地將各感官獲得的信息與先驗知識進行綜合，對周圍環(huán)境和發(fā)生的事件做出估計和判斷。當運用各種現(xiàn)代信息處理方法，通過計算機實現(xiàn)這一功能時，就形成了數(shù)據(jù)融合技術。
數(shù)據(jù)融合就是充分利用多傳感器資源，通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用，把多傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據(jù)某些準則進行組合，以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數(shù)據(jù)融合的內容主要包括:
(1)數(shù)據(jù)關聯(lián)。確定來自多傳感器的數(shù)據(jù)反映的是否是同源目標。
(2)多傳感器ID/軌跡估計。假設多傳感器的報告反映的是同源目標，對這些數(shù)據(jù)進行綜合，改進對該目標的估計，或對整個當前或未來情況的估計。
(3)采集管理。給定傳感器環(huán)境的一種認識狀態(tài)，通過分配多個信息捕獲和處理源，最大限度地發(fā)揮其性能，從而使其操作成本降到最低。傳感器的數(shù)據(jù)融合功能主要包括多傳感器的目標探測、數(shù)據(jù)關聯(lián)、跟蹤與識別、情況評估和預測[4]。
根據(jù)融合系統(tǒng)所處理的信息層次，目前常將信息融合系統(tǒng)劃分為3個層次:
(l)數(shù)據(jù)層融合。直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進行關聯(lián)后，送入融合中心，完成對被測對象的綜合評價。其優(yōu)點是保持了盡可能多的原始信號信息，但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實時性差，通常只用于數(shù)據(jù)之間配準精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數(shù)據(jù)中提取特征，進行數(shù)據(jù)關聯(lián)和歸一化等處理后，送入融合中心進行分析與綜合，完成對被測對象的綜合評價。這種融合既保留了足夠數(shù)量的原始信息，又實現(xiàn)了一定的數(shù)據(jù)壓縮，有利于實時處理，而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒，所以特征層融合是目前應用較多的一種技術。但是該技術在復雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯性與可靠性有待進一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨立地完成特征提取和決策等任務，然后進行關聯(lián)，再送入融合中心處理。這種方法的實質是根據(jù)一定的準則和每個決策的可信度做出最優(yōu)的決策。其優(yōu)點是數(shù)據(jù)通訊量小、實時性好，可以處理非同步信息，能有效地融合不同類型的信息。而且在一個或幾個傳感器失效時，系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作，具有良好的容錯性，系統(tǒng)可靠性高，因此是目前信息融合研究的一個熱點。但是這種技術也有不足，如原始信息的損失、被測對象的時變特征、先驗知識的獲取困難，以及知識庫的巨量特性等[5，6]。
1.3 處理模型
美國數(shù)據(jù)融合工作小組提出的數(shù)據(jù)融合處理模型[7]，當時僅應用于軍事方面，但該模型對人們理解數(shù)據(jù)融合的基本概念有重要意義。模型每個模塊的基本功能如下:
數(shù)據(jù)源。包括傳感器及其相關數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫和人的先驗知識等)。
源數(shù)據(jù)預處理。進行數(shù)據(jù)的預篩選和數(shù)據(jù)分配，以減輕融合中心的計算負擔，有時需要為融合中心提供最重要的數(shù)據(jù)。目標評估。融合目標的位置、速度、身份等參數(shù)，以達到對這些參數(shù)的精確表達。主要包括數(shù)據(jù)配準、跟蹤和數(shù)據(jù)關聯(lián)、辨識。
態(tài)勢評估。根據(jù)當前的環(huán)境推斷出檢測目標與事件之間的關系，以判斷檢測目標的意圖。威脅評估。結合當前的態(tài)勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等，這一過程應同時考慮當前的政治環(huán)境和對敵策略等因素，所以較為困難。
處理過程評估。監(jiān)視系統(tǒng)的性能，辨識改善性能所需的數(shù)據(jù)，進行傳感器資源的合理配置。人機接口。提供人與計算機間的交互功能，如人工操作員的指導和評價、多媒體功能等。
2 多傳感器在林業(yè)中的應用
2.1 在森林防火中的應用
在用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)數(shù)據(jù)測定森林火點時的20、22、23波段的傳感器輻射值已達飽和狀態(tài)，用一般圖像增強處理方法探測燃燒區(qū)火點的結果不理想。余啟剛運用數(shù)據(jù)融合技術，在空間分辨率為1 000 m的熱輻射通道的數(shù)據(jù)外加入空間分辨率為250 m的可見光通道的數(shù)據(jù)，較好地進行了不同空間分辨率信息的數(shù)據(jù)融合，大大提高了對火點位置的判斷準確度[8]。為進一步提高衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)分析的準確性與可靠性，利用原有森林防火用的林區(qū)紅外探測器網(wǎng)，將其與衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)融合，可以使計算機獲得GPS接收機輸出的有關信息通過與RS實現(xiàn)高效互補性融合，從而彌補衛(wèi)星圖譜不理想的缺失區(qū)數(shù)據(jù)信息，大大提高燃燒區(qū)火點信息準確度和敏感性。
2.2 森林蓄積特征的估計
Hampus Holmstrom等在瑞典南部的試驗區(qū)將SPOT-4×S衛(wèi)星數(shù)據(jù)和CARABAS-II VHFSAR傳感器的雷達數(shù)據(jù)進行了融合，采用KNN(k nearest neighbor )方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進行了估計[9]。
KNN方法就是采用目標樣地鄰近k個(k=10)最近樣地的加權來估計目標樣地的森林特征。研究者應用衛(wèi)星光譜數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)融合技術對試驗區(qū)的不同林分的蓄積特征進行估計，并對三種不同的數(shù)據(jù)方法進行誤差分析。試驗表明，融合后的數(shù)據(jù)作出的估計比單一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)或雷達數(shù)據(jù)的精度高且穩(wěn)定性好。
2.3 用非垂直航空攝像數(shù)據(jù)融合GIS信息更新調查數(shù)據(jù)
森林資源調查是掌握森林資源現(xiàn)狀與變化的調查方法，一般以地面調查的方法為主，我國5年復查一次。由于森林資源調查的工作量巨大，且要花費大量的人力、物力和資金。國內外許多學者都在探索航空、航天的遙感調查與估計方法。
Trevor J Davis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數(shù)據(jù)融合對應的GIS數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)森林調查數(shù)據(jù)的快速更新，認為對森林資源整體而言，僅某些特殊地區(qū)的資源數(shù)據(jù)需要更新。在直升飛機側面裝上可視的數(shù)字攝像裝置，利用GPS對測點進行定位，對特殊地區(qū)的攝像進行拍攝，同時與對應的GIS數(shù)據(jù)進行融合，做出資源變化的估計或影像的修正[10]。
試驗表明，融合后的數(shù)據(jù)可以同高分辨率矯正圖像相比，該方法花費少，精度高，能充分利用影像的可視性，應用于偏遠、地形復雜、不易操作、成本高的區(qū)域，同時可避免遙感圖像受云層遮蓋。
3 數(shù)據(jù)融合在林業(yè)中的應用展望
3.1 在木材檢測中的應用
3.1.1 木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機體，生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節(jié)子等生長缺陷，這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優(yōu)良特性，以及木材的使用率、強度、外觀質量，并限制了其應用領域。在傳統(tǒng)木制品生產過程中，主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷，而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異，且受木材紋理的影響，識別起來非常困難，勞動強度大，效率低，同時由于熟練程度、標準掌握等人為因素，可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中，板材缺陷的非雙面識別嚴重影響了生產線的生產節(jié)拍。因此必須開發(fā)一種能夠對板材雙面缺陷進行在線識別和自動剔除技術，以解決集成材加工中節(jié)子人工識別誤差大、難以實現(xiàn)雙面識別、剔除機械調整時間長等問題。
3.1.2 單一傳感器在木材檢測中的應用
對木材及人造板進行無損檢測的方法很多，如超聲波、微波、射線、機械應力、震動、沖擊應力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法[11，12]。超聲技術在木材工業(yè)中的應用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結構和性能之間的關系、木材結構及缺陷分析、膠的固化過程分析等[13]。
隨著計算機視覺技術的發(fā)展，人們也將視覺傳感器應用于木材檢測中。新西蘭科學家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等，同時準確地測量單個纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢，能夠區(qū)分不同紙漿類型，測定木材纖維材料加固結合力，并動態(tài)地觀察木材纖維在材料中的結合機理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經(jīng)產業(yè)化，該軟件利用數(shù)碼相機或激光掃描儀采集板材的圖像，自動識別板材節(jié)子和缺陷的位置，控制板材的加工。該軟件還具有進行原木三維模型真實再現(xiàn)的計算機視覺識別功能，利用激光掃描儀自動采集原木的三維幾何數(shù)據(jù)。
美國林產品實驗室利用計算機視覺技術對木材刨花的尺寸大小進行分級，確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學基于視覺傳感器進行了定向刨花板內刨花定向程度的檢測，從而可以通過調整定向鋪裝設備優(yōu)化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強度。
在制材加工過程中，利用計算機視覺技術在線實時檢測原木的形狀及尺寸，選擇最佳下鋸方法，提高原木的出材率。同時可對鋸材的質量進行分級，實現(xiàn)木材的優(yōu)化使用;在膠合板的生產過程中，利用計算機視覺技術在線實時檢測單板上的各種缺陷，實現(xiàn)單板的智能和自動剪切，并可測量在剪切過程中的單板破損率，對單板進行分等分級，實現(xiàn)自動化生產過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經(jīng)驗的基礎上，建立了板材分級分類的計算機視覺專家系統(tǒng)。在國內這方面的研究較少，王金滿等用計算機視覺技術對刨花板施膠效果進行了定量分析[14]。
X射線對木材及木質復合材料的性能檢測已得到了廣泛的應用，目前該技術主要應用于對木材密度、含水率、纖維素相對結晶度和結晶區(qū)大小、纖維的化學結構和性質等進行檢測，并對木材內部的各種缺陷進行檢測。
3.1.3 數(shù)據(jù)融合在木材檢測中的應用展望
單一傳感器在木材工業(yè)中已得到了一定程度的應用，但各種單項技術在應用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節(jié)子，有時會把木板上的臟物或油脂當成節(jié)子，造成誤判，有時也會受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響，此外，這種技術只能檢測部分表面缺陷，而無法檢測到內部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術均能測量密度及內部特征，但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵，因為這些缺陷的密度往往同木板相同。因此，一個理想的檢測系統(tǒng)應該集成各種傳感技術，才能準確、可靠地檢測到木材的缺陷[15，16]。
基于多傳感器(機器視覺及X射線等)數(shù)據(jù)融合技術的木材及木制品表面缺陷檢測，可以集成多個傳統(tǒng)單項技術，更可靠、準確地實時檢測出木材表面的各種缺陷，為實現(xiàn)木材分級自動化、智能化奠定基礎，同時為集裁除鋸、自動調整、自動裁除節(jié)子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節(jié)子數(shù)控自動剔除成套設備提供技術支持。
3.2 在精確林業(yè)中的應用
美國華盛頓大學研究人員開展了樹形自動分析、林業(yè)作業(yè)規(guī)劃等研究工作;Auburn大學的生物系統(tǒng)工程系和USDA南方林業(yè)實驗站與有關公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業(yè)機器系統(tǒng)的性能和生產效率。
目前單項的GPS、RS、GIS正從“自動化孤島”形式應用于林業(yè)生產向集成技術轉變。林業(yè)生產系統(tǒng)作為一個多組分的復雜系統(tǒng)，是由能量流動、物質循環(huán)、信息流動所推動的具有一定的結構和功能的復合體，各組分間的關系和結合方式影響系統(tǒng)整體的結構和功能。因此應該在計算機集成系統(tǒng)框架下，有效地融合GPS、GIS、RS等數(shù)據(jù)，解決這些信息在空間和時間上的質的差異及空間數(shù)據(jù)類型的多樣性，如地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、點數(shù)據(jù)等。利用智能DSS(決策支持系統(tǒng))以及VRT(可變量技術)等，使林業(yè)生產成為一個高效、柔性和開放的體系，從而實現(xiàn)林業(yè)生產的標準化、規(guī)范化、開放性，建立基于信息流融合的精確林業(yè)系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學提出了“精確林業(yè)工程系統(tǒng)”[17]。研究包括精確林業(yè)工程系統(tǒng)的領域體系結構、隨時空變化的數(shù)據(jù)采集處理與融合技術、精確控制林業(yè)生產的智能決策支持系統(tǒng)、可變量控制技術等，實現(xiàn)基于自然界生物及其所賴以生存的環(huán)境資源的時空變異性的客觀現(xiàn)實，以最小資源投入、最小環(huán)境危害和最大產出效益為目標，建立關于林業(yè)管理系統(tǒng)戰(zhàn)略思想的精確林業(yè)微觀管理系統(tǒng)。
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篇13
實踐教學是高等農林院校人才培養(yǎng)過程中一個極其重要的教學環(huán)節(jié)，也是提高學生的專業(yè)技能和職業(yè)崗位工作能力最有效的教學形式，其在高等農林教育中的核心作用是無法替代的[1，2]。因此，進一步加強和改革高等農林院校實踐教學，對培養(yǎng)和提高大學生創(chuàng)新精神及崗位業(yè)務能力至關重要。從進入21世紀以來的15年的歷程來看，隨著高等農林教育的改革發(fā)展，社會上對農林院校各專業(yè)畢業(yè)生的要求越來越高，專業(yè)人才除了必須具備寬口徑的理論知識以外，必須同時擁有較強的業(yè)務實踐能力[3，4]。西北農林科技大學林學院積極應對新時期高等農林教育面臨的新挑戰(zhàn)，結合新修訂的教育部森林保護學專業(yè)人才培養(yǎng)目標，初步構建了較為科學的森林保護學實踐教學新體系，重點在實踐教學內容體系的構建、保障體系的構建、管理體系的構建等方面進行了一系列探索和嘗試，以達到培養(yǎng)應用型森林保護專業(yè)人才的目的。
一、實踐教學體系存在的主要問題
（一）對實踐教學體系的重要性認識不足
實踐教學是高等院校中教學體系的重要組成部分，但長期以來，在“高等學校應以理論教學為主，實踐教學為輔”等思想觀念的影響下，高等學校各專業(yè)的實踐教學普遍弱化，不少高等院校往往將教學工作的重點放在理論教學上，實踐教學的重要性沒有得到根本的重視，很多畢業(yè)生在校期間沒有受到應有的運用知識技能解決生產實際問題的訓練，導致高校培養(yǎng)的人才在走向社會和工作崗位后，因為技能和綜合素質不夠而沒有社會競爭力。
（二）缺乏與時俱進的實踐教學內容
很多農林高校森林保護學的實踐教學內容大多為單一的驗證性內容，如實驗教學過程中，往往將森林保護學中昆蟲學和病理學的內容按照課堂理論教學的進程安排，從食葉病蟲、枝干病蟲、苗圃地下病蟲等森林有害生物的形態(tài)觀察再到分類鑒定，基本都是實驗標本的演示和驗證，這種實驗課程更多是對理論教學的重復，學生雖然親自參與了實驗課程，但僅僅是具備了森林有害生物的基本知識而已，實驗完成后，學生無法靈活運用知識技能解決生產實際問題的訓練，學生所學知識也是與社會互相脫節(jié)，久而久之，學生對森林保護學專業(yè)學習的積極性和主動性就會受到很大程度的限制。
（三）實踐教學的經(jīng)費投入不足
當前，我國農林高等教育已經(jīng)從規(guī)模型轉向重視內涵式發(fā)展的質量型轉變。一部分農林高校在前期的發(fā)展過程中，由于受財力所限，沒有將實踐教學經(jīng)費真正納入科學合理的財務預算，更沒有堅持將專業(yè)實踐教學項目列入專項投入，具體表現(xiàn)在實踐教學日常運行經(jīng)費、教學改革經(jīng)費、實驗課程建設經(jīng)費、專業(yè)建設經(jīng)費和實習實訓基地教學經(jīng)費等投入不足，從而嚴重影響了森林保護學實踐教學的質量和效果。
（四）實踐教學體系不完善
很多農林高等院校實踐教學的質量控制和考核體系不完善。突出表現(xiàn)為平時的教學管理過程當中，過分依賴或重視森林保護學課程理論教學的考核。迄今為止，部分農林院校尚沒有構建科學規(guī)范的森林保護學實踐教學體系及其考核標準，有的農林高校雖然制訂了森林保護學實踐教學體系及教學質量考核標準，但在具體的實施過程中，沒有落到實處，從而使得森林保護學實踐教學質量無法得到有效保障。
二、實踐教學體系的構成要素
實踐教學體系是貫徹和落實實踐教學內容實施與發(fā)展的體系，具體來講，就是將課程實驗教學、實習教學、實訓教學和畢業(yè)設計等各個實踐教學環(huán)節(jié)進行科學合理地安排，旨在循序漸進地培養(yǎng)和塑造農林高校畢業(yè)生的專業(yè)基本技能和綜合技術技能。實踐教學體系的構成要素主要包含實驗教學、實訓教學和實習教學等多個方面。
1.實驗教學。實驗教學是高等教育的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學生的動手實踐能力方面具有理論教學所不可替代的作用，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面也有較強的優(yōu)勢[5，6]。高等農林院校的專業(yè)教學實驗應該摒棄過去那種不注重學生創(chuàng)新能力的實驗教學方法，大力革新實驗模式，構建具有專業(yè)特色的綜合性和研究性實驗教學新體系。同時，為了保證專業(yè)課實驗教學質量，特別是保證學生扎實的實驗基本功，教師應該加大對對實驗教學的預習、操作、記錄和器材審簽、撰寫報告和考核等多個環(huán)節(jié)的考核。
2.實訓教學。實訓教學是指任課老師選擇與專業(yè)密切相關的具體案例，讓學生在一種模擬環(huán)境中，應用所學專業(yè)理論知識解決生產實際問題，從而在比較短的時間內，讓學生獲取相關專業(yè)的心智技能和動手操作技能，大幅度提高大學生的工作方法和實踐經(jīng)驗。農林高校大學生的實訓教學有各種類型，如從程度上分類，有單項實訓和綜合實訓；從結構上分類，有崗位訓練、過程訓練、項目和任務訓練、仿真訓練等模式。實訓教學是高等教育的核心內容，課程設計、畢業(yè)設計、職業(yè)技能訓練應貫穿于農林院校學生學歷教育的全過程之中，全面提高大學生的綜合素養(yǎng)，最終培養(yǎng)社會和企業(yè)真正需要的高素質人才。
3.實習教學。實習教學是指在教師指導下，讓學生運用某一技術基礎或專業(yè)基礎課程的知識與實際相聯(lián)系，以增強感性認識、驗證某些理論、提高某些技能、了解與本專業(yè)有關的基本操作方法和在生產勞動中接受思想教育的實踐教學形式。高等農林院校的實習教學常常包括認知實習和畢業(yè)實習，除此而外，還經(jīng)常有到農業(yè)生產實踐中的社會實踐、調研等多種活動。實習教學是高等院校實踐教學最重要的環(huán)節(jié)，只有通過實習教學，才能使學生將理論知識技能應用到生產實踐當中，從而獲得職業(yè)崗位所需要的實際工作能力。
三、實踐教學體系的構建
（一）實踐教學內容體系的構建
近年來，西北農林科技大學林學院教授委員會對森保專業(yè)崗位能力進行了分析，確立了實踐教學的內容體系，構建了基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的通識、專業(yè)和綜合技能實踐教學新體系。該實踐教學體系以培養(yǎng)大學生的職業(yè)素養(yǎng)和崗位技能為宗旨，三個層次的技能按照知識體系互相緊密銜接，凸顯了森林保護學實踐教學體系的科學性和合理性，有效解決了高等林業(yè)教育與林業(yè)生產實踐相脫節(jié)的實際問題。
1.森林保護學專業(yè)通識技能。西北農林科技大學森林保護學專業(yè)實踐教學體系中的通識技能有兩個組成部分：即通識類課程實踐技能和學科大類課程實踐技能。前者主要涵蓋“公共必修課”、“通識類選修課”、“創(chuàng)新技能和素養(yǎng)”、“數(shù)理化基礎”和“人文社會科學”等五個通識技能模塊，旨在培養(yǎng)大學生的通識類實踐技能；后者主要涵蓋植物科學類課程模塊，學校每年設置生物學綜合大實習，旨在培養(yǎng)低年級大學生的學科大類平臺課程實踐技能。其教學與專業(yè)基礎理論課教學結合在一起。
2.森林保護學專業(yè)專項技能。該專業(yè)技能包括資源昆蟲學飼養(yǎng)、森林害蟲防治、森林病害防治、生物防治技術、化學防治技術、森林有害生物檢疫技術、園林植物保護技術、鼠害防治技術等八項專業(yè)技能。上述技能主要結合農林業(yè)生產實踐，于每年的6～8月期間集中安排在秦嶺國家生態(tài)定位站，即學校火地塘教學實驗林場進行，實訓和實習時間不少于2個月，充分保證了大學生森林保護學專項技能的獲得，為將來走向林業(yè)生產奠定了堅實基礎。
3.森林保護學專業(yè)綜合技能。主要由森林病蟲鼠害監(jiān)測調查技術能力、防治技術能力、森林植物檢疫綜合能力、農藥藥效試驗能力、森林防火應急預案制定能力、鄉(xiāng)鎮(zhèn)林場森林防火規(guī)劃能力等森林保護專業(yè)綜合技能和畢業(yè)論文設計組成，實訓持續(xù)時間不少于4～5個月。每項實訓力求運用適合高等農林教育的項目任務教學模式，既有對項目任務的描述，又有可操作性的實訓設計與指導，體現(xiàn)了教、學、做的一體化。
（二）實踐教學保障體系的構建
高等農林院校的森林保護學實踐教學保障體系包括軟件保障和硬件保障兩個方面。軟件保障是指擁有一支政治堅定、思想過硬、知識淵博、業(yè)務精湛、品格高尚、勤于育人的高素質師資隊伍；實踐教學硬件保障指的是實驗、實訓和實習基地。西北農林科技大學林學院非常重視大學生實踐教學保障體系的建設。近年來，林學院充分利用社會力量和資源，與陜西華山景區(qū)、黃帝陵古樹名木保護中心等校外企事業(yè)單位聯(lián)合建立了多個森林保護學教學實習和實訓基地。利用企業(yè)的先進生產手段、技術裝備和經(jīng)營管理方式，建立了大學生校外實踐教學基地，極大地豐富了學生實踐教學的內容，既促進了產學研的緊密結合，也加強了學校和社會的聯(lián)系，有效地提升了森林保護學人才的培養(yǎng)質量。森林保護學專業(yè)在國家林業(yè)局重點專業(yè)建設經(jīng)費和教育部“985工程”專項經(jīng)費的支持下，先后投入300多萬元的實驗室專項經(jīng)費，對原有的森林保護學實驗室設備進行了改造升級，目前已經(jīng)建成具有先進技術設備的森林保護學教學實驗中心。近年來，學校也十分重視森林保護學校內外實習基地的建設。學校合并組建以后，先后投入5000多萬元，建成包括國家級秦嶺生態(tài)定位站、林學院試驗苗圃、西安市植物園、寶雞市植物園、太白林業(yè)局蘇家溝林場等多個校內外教學實習基地；同時學院還建成了山陽核桃板栗試驗示范站、清澗紅棗試驗示范站、鳳縣花椒試驗示范站、鎮(zhèn)安板栗試驗示范站、安康北亞熱帶經(jīng)濟林果樹試驗示范站、隴縣和黃龍核桃試驗示范基地以及渭河試驗站、楊凌教學試驗苗圃2個教學基地。上述實驗、實訓和實習基地的建設，為提高森林保護學實踐教學質量提供了良好的硬件條件。
（三）實踐教學管理體系的構建
為規(guī)范實踐教學管理，西北農林科技大學林學院建立了一套科學的森林保護學實踐教學管理體系。該體系主要包括實踐教學質量評價體系、監(jiān)控體系、考核體系和反饋體系四個組成部分。
1.實踐教學質量評價體系的構建。森林保護學的實踐教學質量評價比較復雜，既涉及到實踐教學的過程評價，也涉及到實踐教學的結果評價。同時，森林保護學實踐教學質量評價的主體包括了課程指導老師、學生和實踐單位，因此，學校和學院教學管理部門完善了相關教學管理文件，組織教授委員會制訂了森林保護學實踐課程的教學計劃、教學大綱、實踐教學指導書和實踐課程的質量標準。如在綜合性實驗教學過程中，從實驗內容的篩選、實驗材料的準備、實驗課的提前預習，教學過程的組織與指導、實驗報告的撰寫批閱到考核方式，都有一整套評價標準和量化指標；而在生產實習和實訓過程中，從實習實訓計劃、實習報告、職業(yè)技能考核表到實習實訓成績的評定，質量評價貫穿于每個環(huán)節(jié)當中；而在畢業(yè)設計實踐過程中，從畢業(yè)論文題目的篩選、科研資助項目的等級、指導教師的職責與任務、畢業(yè)論文的撰寫、評審、答辯與論文等級評定標準的制定，均有一系列嚴格的量化指標體系。森林保護學實踐教學質量評價體系的建立，具有較強的可操作性，有力地促進了實踐教學質量的穩(wěn)步提升。
2.實踐教學質量監(jiān)控體系的構建。質量監(jiān)控是對森林保護學實踐教學的各個環(huán)節(jié)進行的規(guī)劃、檢查、評價、反饋和調控過程，是切實提高實踐教學質量的重要保證。西北農林科技大學在實踐教學質量監(jiān)控中采用了由林學院、森保系、指導教師組成的三級教學監(jiān)控管理模式，即學院教學管理辦公室會同教學質量督導組監(jiān)控森保系和指導老師的教學狀態(tài)，森保系監(jiān)控實踐課程指導教師的教學狀態(tài)并形成對林學院教學狀態(tài)的反饋、指導教師監(jiān)控學生的學習狀態(tài)并形成對學院教學辦公室的反饋。同時，學院積極完善班級信息員制度，在每個班級挑選兩名品學兼優(yōu)的學生作為教學信息員，實現(xiàn)學生對林學院、指導教師的反饋。通過以上的教學質量監(jiān)控，我院實現(xiàn)了二級學院、指導教師、學生之間相互監(jiān)督的封閉式監(jiān)控流程。較大地提高了我院森林保護學實踐教學的質量。
3.實踐教學考核體系的構建。實踐教學成績評定是根據(jù)教學目的，對學生在實踐學習成就（知識、技能、習慣、態(tài)度等）上的變化做出估價的過程，評定結果正確與否，對實踐教學效果有直接影響。傳統(tǒng)的森林保護學教學考核體系主要注重理論知識的考核，實踐教學成績即使占有一定比例，也是以各項實驗、實習報告來評定，而學生在實際操作中的基本技能、動手能力并未完全列入實踐課成績中。為使學生的實踐成績能夠客觀地反映學生對實驗、實訓、實習基本知識、基本技能的掌握程度，森林保護學實驗中心在制定科學的實踐教學績評定方法的基礎上，對森林保護學實踐教學考核體系進行了探索與創(chuàng)新，創(chuàng)建了實踐教學成績綜合測評體系。如實驗課成績評定指標的選擇原則與方法，改革了考試的方式和學生成績的評定方法。學生總的實驗成績?yōu)榘俜种啤嶒炘O計20%，實驗操作20%，學習態(tài)度10%，實驗結果20%，實驗閉卷考核30%。在對學生成績評定中，教師根據(jù)學生對實驗操作技能的掌握程度和實驗報告結果的準確度、精確度以及在實驗過程中表現(xiàn)出來的能力等，對學生進行全面考核。在考核方式上，力求靈活、新穎、多樣。在操作考核中采取隨機即興口試與實際操作相結合的方法。從近3年的實踐結果來看，運用實踐教學綜合測評體系，有利于提高專業(yè)人才的培養(yǎng)質量。
4.實踐教學質量反饋體系構建。森林保護學實踐教學體系是一個不斷完善的過程。換句話說，即便目前農林高校所培養(yǎng)的大學生的技能和素養(yǎng)滿足社會上林業(yè)企事業(yè)單位的需求，那么這種情況也只是短暫的過程，因為這種過程會隨著社會對林業(yè)高級人才需求的變化而不斷被打破。為了使得森林保護學實踐教學體系的質量得到保證，必須綜合教學過程中各種相關信息，進行動態(tài)地反饋與調整。因此，信息的有效反饋對提高實踐教學質量非常重要。森林保護學實踐教學質量反饋體系構建主要依賴于三個方面：首先是借助于學生評教活動。因為在校學生是實踐教學質量的最直接感受著，他們對教學質量也最有話語權；除此之外，森林保護學專業(yè)的高年級畢業(yè)生或參加工作的大學生的評價往往也很重要，通過他們的反饋意見，可以獲得對森林保護學實踐教學體系的客觀評價，以確保其教學質量的不斷改進與完善；最后是借助于社會上用人單位的評價。用人單位最看重的就是高等學校所培養(yǎng)的大學生的創(chuàng)新能力和綜合素質能否滿足其需要。因此，社會上廣大林業(yè)企事業(yè)用人單位對森林保護學實踐教學體系的合理性最有發(fā)言權。來自用人單位的反聵信息往往有助于學校及時調整森林保護學實踐教學體系和人才培養(yǎng)方案。為了客觀、全面、準確地反映森林保護學實踐教學的水平及效果，近年來，西北農林科技大學在實踐教學質量反饋體系構建中，建立了基于學生評教、畢業(yè)生和用人單位信息反饋的關聯(lián)動態(tài)調整評價體系，從而形成了關于實踐教學客觀、準確的質量反饋體系，從而提高了森林保護學實踐教學的質量，畢業(yè)生專業(yè)技能受到用人單位的普遍好評。
四、總結與建議
實踐證明，我校圍繞高等林業(yè)院校森林保護學實踐教學體系的構建和完善，分別從實踐教學內容體系的構建、保障體系的構建、管理體系的構建等方面的職業(yè)教育課程教學改革，使教學效果得到了很大的提升，學生自主學習能力得到了進一步的培養(yǎng)。92%以上的畢業(yè)生完全符合森林保護學工程師及相關職業(yè)崗位要求，扎實掌握森林病理學、森林昆蟲學、農藥學以及有害生物綜合管理等方面的基礎理論，具有較寬的知識面和較強的適應性；并且有60%以上的學生了解森林保護學的發(fā)展方向，初步具有獨立從事科學研究工作或獨立負擔森林保護技術工作的能力，基本上能夠達到森林保護專業(yè)工程師中等水平，學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、自主學習能力和職業(yè)素養(yǎng)均得到了較大幅度的提高。培養(yǎng)應用型技能人才已經(jīng)成為當前高等學校的戰(zhàn)略使命。在建設創(chuàng)新型國家的時代背景和國際人才競爭的大格局下，高水平農林高校如何積極適應我國農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需要，肩負起培養(yǎng)和造就具有農林學科特色的應用型人才的重任，闖出一條適合人才培養(yǎng)的新路子，是大家都在努力思考并且積極探索的問題。西北農林科技大學在建設世界一流農業(yè)大學進程中，主動順應高等教育改革趨勢和農業(yè)科技發(fā)展要求，積極探索農科應用型人才培養(yǎng)模式和途徑，建設教學團隊，創(chuàng)體體制機制，培育創(chuàng)新文化，取得了良好成效。但是，我們也遇到了一些問題和困惑：傳統(tǒng)的實踐教學只能讓學生得到初步的實踐經(jīng)驗，已經(jīng)遠不能滿足培養(yǎng)學生實踐能力的需要。如何依托校內實訓室、校外實訓基地和企業(yè)，使學生能夠在仿真或真實的情境中學習，使得教學體系從封閉轉向開放，從以理論教學為中心，轉變?yōu)橐詫嵺`教學為中心，使整個實踐教學的目標、內容、標準變得清晰、明確，創(chuàng)新出適應我國高等農林院校的實踐教學體系，將成為今后研究的一個新趨勢。
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