ТОМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ
Download
1 / 14

(1) - PowerPoint PPT Presentation


  • 130 Views
  • Uploaded on

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРИШИН А.М. , ФИЛЬКОВ А.И. применение ARCVIEW GIS для решения задачи прогноза лесной пожарной опасности. (1).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '(1)' - rosina


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
1

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТГРИШИНА.М. , ФИЛЬКОВ А.И. применение ARCVIEW GIS для решения задачи прогноза лесной пожарной опасности


1

(1) УНИВЕРСИТЕТ

Здесь Pij – вероятность возникновения лесного пожара для j-го интервала (шага по времени) на i-ой лесной территории; N – общее число типов леса на площади F; Pij (A) – вероятность антропогенной нагрузки; Pij(ЛП/A) -вероятность возникновения пожара вследствие антропогенной нагрузки на площади Fi;Pij(M) - вероятность возникновения сухих гроз на площади Fi; Pij (ЛП/M) - вероятность возникновения лесного пожара от молнии при условии, что сухие грозы могут иметь место на площади Fi; Pij(С)-вероятность того, что к 13 часам местного времени влагосодержание слоя ЛГМ будет меньше критического (вероятность возникновения пожара по метеоусловиям);индекс j соответствует дню пожароопасного сезона.


1

(2) УНИВЕРСИТЕТ

,

,

Величина Pij(C) определяется по формуле:

где 2ij – текущее влагосодержание ЛГМ, 2ij – критическое влагосодержание ЛГМ, F- площадь лесной территории конкретного лесхоза, района или области; Fi - площадь лесной территории, покрытой лесом i-го типа (хвойных или лиственных пород и др).

Для определения остальных членов в формуле (1) необходимо использовать определение вероятностей через частоту событий и воспользоваться статистическими данными:


1

m УНИВЕРСИТЕТ

50

100

250

500

750

1000

Pij(A)

0,096

0,097

0,098

0,099

0,101

0,102

m

2000

3000

4000

5000

7500

10000

Pij(A)

0,108

0,114

0,120

0,125

0,143

0,160

Pij (А)

Pij (ЛП/A)

(3)

,

(4)

Pij (М)

Pij (ЛП/М)

,

  • где NA –количество дней в пожароопасный сезон, когда имеется антропогенная нагрузка, достаточная для зажигания ЛГМ, NПА - количество пожаров от антропогенной нагрузки; NКП - общее количество пожаров; NМ - число дней в которые имели место молнии (при сухих грозах); NПС - общее число дней пожароопасного сезона; NПМ - количество пожаров от молний, при сухих грозах.

    Показатель пожароопасной посещаемости населенного пунктаPij (A) определяем по таб.1.

  •  Таблица 1.Значения Pij (A).


1

  • Постановка уточненной осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ

    Используем упрощенную постановку задачи с учетом парциального давления паров воды. Доказано, что температура газовой и конденсированной фаз мало отличается друг от друга. Тогда используя метод осреднения по высоте слоя ЛГМ, и простой метод приближенного вычисления интегралов c учетом граничных условий имеем следующие уравнения для определения средней безразмерной температуры к-фазы в слое ЛГМ и среднего влагосодержания в этом слое:

(5)

Уравнение (5) представляет собой баланс энергии в к-фазе слоя ЛГМ, а уравнение (6) характеризует баланс влаги в слое ЛГМ

(6)

Эти уравнения необходимо решать с использованием следующих начальных условий

(7)


1

  • Аналитическое решение задачи осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ

    Известно, что существующая в России система метеостанций дает сведения о метеорологических данных до восьми раз в сутки. Поэтому в качестве постоянного шага по времени для новой системы прогноза лесной пожарной опасности следует принять три часа. Обозначим любой временной отрезок буквой n, очевидно, что начало первого временного отрезка совпадает с началом пожароопасного сезона.

    Раскладывая правые части уравнений (5), (6) в ряд Тейлора до второго члена в окрестности точек sn, 2n, и отбрасывая члены с0n, d0n, (1-exp(-)) в силу малости, интегрируя, получим два выражения для нахождения влагосодержания и температуры слоя ЛГМ для каждого 3-х часового интервала

(8)

(9)

Таким образом, каждые три часа можно по формуле (8) получить значение влагосодержания в функции от безразмерного времени .

Тогда вероятность возникновения пожара по географическим и метеорологическим причинам в моментопределяется по формуле (1). Следовательно, удается определить вероятность возникновения пожара в любой момент времени.


1

Рис. осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ1. Изменение вероятности пожарной опасности для различных сценариев сушки: 1 – Tе=295, е=0.7, Rw(h)=140, Jw=70, V=0.695; 2 – Tе=300, е=0.7, Rw(h)=140, Jw=70, V=0.695; 3 – Tе=295, е=0.85, Rw(h)=140, Jw=70, V=0.695; 4 – Tе=295, е=0.7, Rw(h)=500, Jw=70, V=0.695; 5 – Tе=295, е=0.7, Rw(h)=140, Jw=200, V=0.695; 6 – Tе=295, е=0.7, Rw(h)=140, Jw=70, V=2.

Из рисунка 1 видно, что наибольший вклад в вероятность пожарной опасности вносят температура окружающей среды, скорость ветра, величина плотности потока падающего солнечного излучения, величина плотности потока длинноволнового излучения. В то время как увеличение относительной влажности воздуха наоборот понижает пожарную опасность.


1
Состав комплекса ГИС ПЛПО осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ

ГИС ПЛПО

Детерминированно-

вероятностная

методика

Цифровые

карты

Базы данных

Математическая модель

сушки слоя ЛГМ

Компьютерные

программы


1

Структура ГИС ПЛПО осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ

Базы данных

Специальное программное обеспечение

Система

цифровых карт

Общее программное обеспечение

Интерфейс пользователя


1
картографические функции осредненной задачи о сушке слоя ЛГМ

•обслуживание информационных запросов по лесотаксационным единицам, включающим как логические (поиск по заданному набору характеристик), так и пространственные критерии (поиск по карте)•обновление и редактирование баз данных•оформление и вывод тематических карт территорий


1
Рис.2 Соединение таблицы результатов расчета программы с атрибутивной таблицей темы.


1
Рис.3 Величины вероятности возникновения лесного пожара и влагосодержания для двух кварталов


1
Рис.4 Соединение таблицы с произвольной температурой для каждого квартала с атрибутивной таблицей темы.


1
Рис.5 Образец карты для всех кварталов лесхоза с использованием виртуальных данных.


ad