地形图在森林防火中的应用

张运生，张思玉

（南京森林警察学院，江苏 南京 210046）

地形是影响林火行为的一个重要因素。大地形的宏观影响能对大范围内的气温分布的变化产生明显作用，局部地形的影响也能使短距离的气温有很大的差别，同时地形又直接影响风向和风速，进而影响林火的发生和蔓延。同时，坡度又直接影响林火的蔓延速度。地形又是导致森林火灾扑救过程中人员伤亡的一大因素，很多历史森林火灾案例也证明了这一点[1]。

地形图是研究地形的一个有力工具，地形图具有以多种方式表达现实世界的独特功能，可以识别用其方式不能体现的空间分布、关系和趋势，以其丰富的内容，为用户提供精准的信息[2]。

因此，研究地形图在森林防火中的应用，意义深远，也必将使森林防火工作事半功倍。

1 地形图在森林火灾预防中应用

1.1 瞭望台的选址

瞭望台是用来监测森林火灾发生，确定火灾发生地点而设立的，森林防火瞭望台应设置在经营活动的制高点和林场、居民点附近。

具体选址方法，可利用大比例尺地形图在预选的山顶上，作8个方位的4条线，然后根据等高线绘制4个方向的横剖面图，测定其盲区，比较各个预选点的盲区，选择盲区最少者为最佳地点[3]。

1.2 防火林带的选址

防火林带是森林防火的一项战略工程，具有生态、经济、社会、防火、通道五大效能[4]，分为山脊防火林带、山脚田边防火林带、林内防火林带、林缘防火林带、道路防火林带、居民点防火林带和溪渠防火林带。

根据防火林带的分类也可以看出，地形图是建设防火林带的重要工具之一。根据林区地形特点，结合森林分布、主风向，将地形图作为底图，绘制防火林带分布图，并使得防火林带成为闭合的林带，从而达到隔离森林火灾的目的。

2 森林火灾扑救组织与指挥中的应用

2.1 扑火队伍行进中的应用

2.1.1 路线选择

在得到森林火灾发生确切地点之后，指挥员首先应选择合适的行进路线，在选择路线时应遵守“有路不越野”的原则，首先找到距离火场最近的行车道路，然后在此基础上，根据图例寻找山间小路，避开悬崖、无桥的河流等难以通行的地区。路线选择应以最短时间为依据，而不是最短距离。路线选定后，在其上标出典型地物作为识别路线的依据。在行进过程中，带队指挥员需不断进行地形对照，以免走错路线。

2.1.2 站立点的确定

在森林火灾扑救过程中，指挥员需要知道扑火队的准确位置。作为火线扑火队员，地形图是必备工具，扑火队员可以利用周围地形特征、后方交会法等来确定自己的准确位置，报告给指挥部，对整体的森林火灾扑救组织提供参考。

2.2 扑火安全中的应用

森林火灾扑救过程中，伤亡时有发生，扑火队员对地形的不熟悉以及对危险地形认识不足是造成伤亡人员的重要原因之一[5]。

为了避免伤亡发生，需要特别注意几个危险地形，如鞍部、单口山谷、狭窄山脊、葫芦谷地形、陡坡、悬崖等。还要避免越过山脊、鞍部、山顶接近火场，不在上山火的上方和山脊线开设隔离带，可以利用河流、小溪、公路、铁路等为依托进行逃生。

2.3 在森林火灾指挥中的应用

森林火灾扑救指挥如同战场指挥，地形图是必不可少的作战工具。

2.3.1 供各级指挥员掌握火场全局

地形图可以将火场上的地形轮廓、地势起伏、江河、道路、居民点等情况，真实地展现在面前，供指挥员分析研究火场、地形情况，审时度势地制订扑救方案，组织扑火行动。

2.3.2 作为标绘火场态势图的底图

火场态势图是指挥员指挥火灾扑救的重要依据，其根据前线汇报、森林航空消防空中侦察等，在地形图上标绘出来的火场的发展态势，可以为森林火灾扑救组织提供依据。根据火场发展态势，指挥员可以统观全局，进行兵力合理配置，为森林火灾成功扑救提供依据。

2.3.3 临时防火隔离带位置的选择

对于树冠火、火势蔓延太快无法直接扑救的森林火灾，往往需要在火场前方开设临时防火隔离带来阻止森林火灾的任意蔓延[6]。临时防火隔离带的选择既不能距离火头太近、又不能太远，还要考虑开设隔离带所需时间和对森林的破坏，关键还要达到隔离火灾的目的。

可以利用地形图来选择临时防火隔离带的位置，如果有可利用的地形，如道路、小溪等，可以在此基础上加宽。防火隔离带一般不应选在上山火的上坡方向，因为上山火蔓延速度快，十分危险，多数是选择下山火的前方开设。如上山火蔓延较缓慢，地形平缓，也可在山顶沿山脊线开设隔离带，阻挡林火转为下山火。

2.4 在火灾快速定位上的应用

目前，一些森林防火部门开发了简单的基于GIS（地理信息系统）森林火灾快速定位系统。其原理就是首先将地形图扫描进电脑，然后利用GIS对其进行几何校正。发生火灾时，一旦知道火灾坐标，输到系统后，即可自动显示火灾地点，知道火灾在地形图的准确位置，避免了传统上在纸质地形图查找坐标的繁琐方法。

3 森林火灾调查中的应用

森林火灾调查中很重要的一项就是过火面积调查，其中利用地形图进行过火面积调查的方法有两种：

3.1 传统地形图勾绘法

通过对过火区域进行实地踏查，选择过火区域边界典型地物，如山顶、山脊线、湖泊、河流、小溪、道路、桥梁、孤立树等，然后根据地形特点，对应到地形图上。然后勾绘出火场四周边缘线进而计算过火面积。

3.2 结合GPS进行地形图勾绘

针对过火区域典型地物很少或不明显的情况下，可以首先将GPS坐标系统设置成与地形图一致的坐标系统，然后利用GPS在火场边缘每隔一定距离进行定位，将这些定位点在地形图上的对应位置标出来，进行勾绘，进而计算过火面积。

4 其他方面的应用

4.1 虚拟森林火灾中的应用

随着地理信息技术的发展，尤其是GIS和虚拟地理环境技术的发展，使得虚拟森林火灾成为可能，而虚拟森林火灾的一个重要数据就是DEM（数字高程模型），森林植被等地表情况则是在三维基础上叠加而成。DEM的生成一般是由纸质地形图经过扫描转化为栅格数据，然后利用GIS技术对其进行数字化，进而生成DEM。可见地形图在虚拟森林火灾的过程中是一个必不可少的重要数据源。

4.2 森林航空消防中的应用

森林航空消防由于其快速、宏观、不受地面条件限制等优势在森林防火中的地位越来越高[7]。不管是防火期巡护，还是火场侦察，地形图都在其中扮演着重要的角色。由于森林航空消防是在空中，视野开阔，具有宏观性。与地面不同，在选择地形图上，一般选择较小比例尺地形图，如1∶20万、1∶25万或1∶50万地形图，在低空也可使用1∶10万地形图等。在飞机巡护过程中，火场观察员会一直进行地形图和实地对照，不断找出飞机在地形图中的位置，一旦在巡护中发现森林火灾，火场观察员通过观察，会在地形图上勾绘火场发展态势，为地面决策提供依据。

5 注意事项

在识读地形图时，还应注意地形图的比例尺以及地面上的地物和地貌的变化。

5.1 地形图是经过取舍绘制的

地形图比例尺越大，表示地物越详细。比例尺愈小，舍去的愈多，表示愈概略，很多地物和地貌在地形图上不一定能反映出来。

因此，要根据火场大小来选择不同比例尺的地形图。原则上火场越大，选择地形图的比例尺就越小，当然也可以在火场局部用较大比例尺地形图。

5.2 注意地形变化规律

地面上的地物和地貌不是一成不变的，地形图反映不出变化了的地形。地形变化具有一定的规律。如地物变化大、地貌变化小；城市、集镇扩大，分散住户减少；公路、桥梁、水库以及水力、电力设施增多，庙宇、牌坊、土堆、坟地之类的地物减少等。

在森林防火工作中，还要注意水体随着季节性的变化。如旱季时就要考虑图上的水体是否已经干涸等。

6 结论

尽管随着森林防火科技的不断发展，森林消防装备性能日益提高，但作为传统工具的地形图，在森林防火中的地位仍是无可替代的。深入地研究地形图在森林防火中的应用，必将进一步促进森林防火工作的顺利进行。

[1]杜永胜,王立夫.中国森林火灾典型案[M].北京:中国林业出版社,2007.

[2]静天魁.等高线地形图应用指南[M].北京:煤炭工业出版社,1983.

[3]姚树人,文定元.森林消防管理学[M].北京:中国林业出版社,2002.

[4]张思玉,张惠莲.森林火灾预防[M].北京:中国林业出版社,2006.

[5]郑怀兵,张南群.森林防火[M].北京:中国林业出版社,2006.

[6]王立伟,岳金柱.实用森林灭火组织指挥与战术技术读本[M].北京:中国林业出版社,2006.

[7]吴青龙.广西森林航空消防发展对策[J].森林防火,2009(4):57-60.