基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法，该方法根据各地森林火灾专项预案指引，采用关键词匹配等方法提取上述因素对应的指标数据归类到P(压力)类指标，S(状态)类指标，R(响应)类指标，构建一套可为森林城市交接地区森林火灾风险评估计算公式对森领火灾进行有效评估，评估结果为事前预防与感知提供重要技术支撑,便于应急部门及时掌控周边潜在群众和火灾可能的发展趋势，并为平时巡查提供参考指引；使相关部门及人员能够及时有效地了解森林城市交接区森林火灾风险，能及时作出有效地防治，有效减少火灾的发生。生。

【技术实现步骤摘要】
基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法


[0001]本专利技术涉及城市公共安全领域，特别涉及一种基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法。

技术介绍

[0002]森林火灾，是指失去人为控制，在林地范围内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。森林防火工作是中国防灾减灾工作的重要组成部分，是国家公共应急体系建设的重要内容，是加快林业发展，加强生态建设的基础和前提，事关森林资源和生态安全，事关人民群众生命财产安全，实现森林火灾的“早发现、早出动、早扑救”成为各地林业管理部门的重点工作。
[0003]就目前而言，森林城市交接区火灾防护并没有一套有效的风险评估方法，无法有效及时地掌握森林城市交接区风险情况，无法对该区域森林火灾进行有效防御。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法，该方法能有效对森林城市交接区火灾风险进行评估，为事前预防与感知提供重要技术支撑，便于应急部门及时掌握周边潜在火灾可能的发展趋势，并为日常巡查提供参考指引。
[0005]为实现本专利技术的目的，在此提供的基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1：根据林火预案确定风险评估涉及各因素的指标范围；
[0007]步骤S2：明确所述步骤S1确定的指标范围中各指标的因素属性，根据森林火灾的诱发因素将所述指标范围内的具体指标确定为压力因素，根据森林本底条件将所述指标范围内的具体指标确定为状态因素，根据森林防火瞭望巡查覆盖条件将所述指标范围内的具体指标确定为确定响应因素；
[0008]步骤S3：获取已确定属性的指标的数据；
[0009]步骤S4：构建森林城市交接地区的森林火灾PSR评估框架，其中P对应森林火灾灾害的压力因素，S对应森林火灾灾害的状态因素，R对应森林火灾预防与救援响应；
[0010]步骤S5：建立空间目标区域的标准化格网，根据风险评估区域的面积，设置标准化格网的大小；
[0011]步骤S6：将步骤S3获取的指标数据叠加到步骤S5建立的格网中，对每个格网中归属于压力因素、状态因素、响应因素中的每一个子指标分别构建P1
……
Pn，S1
·
……
Sn，R1
……
Rn的标准格网划分的数据集；
[0012]步骤S7：根据公式1、公式2和公式3分别计算每个格网中森林火灾风险压力总因素值Prisk、森林火灾风险状态总体因素值Srisk和森林火灾风险响应总体因素值Rrisk，形成合并后的Prisk风险格网化数据、Srisk风险格网化数据和Rrisk风险格网化数据；
[0013]Prisk＝wp1*P1+...+wpn*Pn
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(1)
[0014]Srisk＝ws1*S1+...+wsn*Sn
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(2)
[0015]Rrisk＝wr1*R1+...+wrn*Rn
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(3)
[0016]式中，wp1...wpn，ws1...wsn，wr1...wrn为各项指标的权重值，取值范围为01，Pn、Sn、Rn分别归属于压力因素、状态因素和响应因素对应指标的数量；
[0017]步骤S8：根据公式410中的一个或多个计算获得每个格网的森林火灾风险评估值PSRrisk格网化数据；
[0018]PSRrisk＝(P
‑
R)/S
ꢀꢀ
(4)
[0019]PSRrisk＝(P
‑
S)/R
ꢀꢀ
(5)
[0020]PSRrisk＝P
‑
R
‑
S
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(6)
[0021]PSRrisk＝P/R/S
ꢀꢀ
(7)
[0022]PSRrisk＝(P/S)
‑
R
ꢀꢀ
(8)
[0023]PSRrisk＝(P/R)
‑
S
ꢀꢀ
(9)
[0024]PSRrisk＝P/(S+R)
ꢀꢀ
(10)
[0025]式中，P、S、R分别为每个格网森林火灾风险压力总因素值Prisk、森林火灾风险状态总体因素值Srisk和森林火灾风险响应总体因素值Rrisk，经式(1)式(3)获得；
[0026]步骤S9：将步骤S8计算所得的森林火灾风险评估值PSRrisk与预设的高阈值和低阈值进行比较，判断格网对应的地区的森林火灾风险等级。
[0027]在一些实施方式中，在获取已确定属性的指标的数据后，通过式(11)对各指标数据进行标准化处理，
[0028][0029]式中，X
j
为第j项指标，X
max
为第j项指标的最大值，X
min
为第j项指标的最小值，X
ij
为第j项指标标准化值。
[0030]在一些实施方式中，所述步骤S7中各项指标的权重值主要从相关专家经验的权重确定。
[0031]在一些实施方式中，本申请提供的评估方法还包括输出森林火灾压力因素风险图步骤，该步骤的具体包括：
[0032]步骤SA1：获取确定为压力因素P的指标的矢量数据；
[0033]步骤SA2：对获取的矢量数据进行点状数据矢量化和面状全区域数据矢量栅格化，分别形成点状数据矢量化数据和面状全区域数据矢量栅格化数据；
[0034]步骤SA3:对点状数据矢量化数据进行点密度分析、核密度分析和缓冲区分析，输出栅格图；
[0035]步骤SA4:将经步骤SA3输出的栅格图和步骤SA2获取的面状全区域数据矢量栅格化数据进行栅格转点处理，得到栅格转点；
[0036]步骤SA5:获取的栅格转点并与所述步骤S5形成的标准化网格空间叠加，叠加结果合并汇总，并根据式(1)获取叠加后格网的森林火灾风险压力总因素值Prisk；
[0037]步骤SA6:根据步骤SA5得到森林火灾风险压力总因素值Prisk结果输出森林火灾压力因素风险图。
[0038]在一些实施方式中，本专利技术提供的评估方法还包括输出森林火灾状态因素风险图步骤，该步骤的具体包括：
[0039]步骤SB1：获取确定为状态因素S的指标的矢量数据；
[0040]步骤SB2：对获取的矢量数据进行点状数据矢量化和面状全区域数据矢量栅格化，分别形成点状数据矢量化数据和面状全区域数据矢量栅格化数据；
[0041]步骤SB3：对点状数据矢量化数据进行点密度分析、核密度分析和缓冲区分析，输出栅格图；
[0042]步骤SB4：将经步骤SB3输出的栅格图和步骤SB2获取的面状全区域数据矢量栅格化数据进行栅格转点处理，得到栅格转点；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PSR模型的森林城市交接区森林火灾风险评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1：根据林火预案确定风险评估涉及各因素的指标范围；步骤S2：明确所述步骤S1确定的指标范围中各指标的因素属性，根据森林火灾的诱发因素将所述指标范围内的具体指标确定为压力因素，根据森林本底条件将所述指标范围内的具体指标确定为状态因素，根据森林防火瞭望巡查覆盖条件将所述指标范围内的具体指标确定为确定响应因素；步骤S3：获取已确定属性的指标的数据；步骤S4：构建森林城市交接地区的森林火灾PSR评估框架，其中P对应森林火灾灾害的压力因素，S对应森林火灾灾害的状态因素，R对应森林火灾预防与救援响应；步骤S5：建立空间目标区域的标准化格网，根据风险评估区域的面积，设置标准化格网的大小；步骤S6：将步骤S3获取的指标数据叠加到步骤S5建立的格网中，对每个格网中归属于压力因素、状态因素、响应因素中的每一个子指标分别构建P1
……
Pn，S1
·
……
Sn，R1
……
Rn的标准格网划分的数据集；步骤S7：根据公式1、公式2和公式3分别计算每个格网中森林火灾风险压力总因素值Prisk、森林火灾风险状态总体因素值Srisk和森林火灾风险响应总体因素值Rrisk，形成合并后的Prisk风险格网化数据、Srisk风险格网化数据和Rrisk风险格网化数据；Prisk＝wp1*P1+...+wpn*Pn
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(1)Srisk＝ws1*S1+...+wsn*Sn
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(2)Rrisk＝wr1*R1+...+wrn*Rn
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(3)式中，wp1...wpn，ws1...wsn，wr1...wrn为各项指标的权重值，取值范围为0
‑
1，Pn、Sn、Rn分别归属于压力因素、状态因素和响应因素对应指标的数量；步骤S8：根据公式4
‑
10中的一个或多个计算获得每个格网的森林火灾风险评估值PSRrisk格网化数据；PSRrisk＝(P
‑
R)/S
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(4)PSRrisk＝(P
‑
S)/R
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(5)PSRrisk＝P
‑
R
‑
S
ꢀꢀ
(6)PSRrisk＝P/R/S
ꢀꢀ
(7)PSRrisk＝(P/S)
‑
R
ꢀꢀ
(8)PSRrisk＝(P/R)
‑
S
ꢀꢀ
(9)PSRrisk＝P/(S+R)
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(10)式中，P、S、R分别为每个格网森林火灾风险压力总因素值Prisk、森林火灾风险状态总体因素值Srisk和森林火灾风险响应总体因素值Rrisk，经式(1)式(3)获得；步骤S9：将步骤S8计算所得的森林火灾风险评估值PSRrisk与预设的高阈值和低阈值进行比较，判断格网对应的地区的森林火灾风险等级。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡恒，曹晓澄，廖聪，程楚云，庞骁，常啸寅，田原，邬伦，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：