[发明专利]一种基于GIS空间地理分析的森林防火直升机坪布局选址方法

说明书

本发明提出一种基于GIS空间地理分析的森林防火直升机坪布局选址方法，相对于现有技术具有如下有益效果：(1)为森林防火直升机坪规划工作提供科学依据，指导设施空间合理布局；(2)将ArcGIS软件应用于选址辅助决策分析，实现选址要素空间可视化，增强选址方案的科学性和合理性；(3)建立基于层次分析法的选址评价体系，将复杂的选址问题转化为定性与定量相结合的决策系统，提升方案优化的实用性与有效性；(4)构建基于覆盖模型的布局选址模型，应用科学的数学模型算法，可精确、快速的解决直升机坪布局问题；(5)提出一套明晰的直升机坪布局选址技术框架及分析方法，具有较好的实操性和广泛的适用性。

技术领域

本发明属于直升机坪布局选址优化技术领域，具体涉及一种基于GIS空间地理分析的森林防火直升机坪布局选址方法。

背景技术

建设生态文明，关系人民福祉，关乎民族未来。党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业总体布局，明确提出大力推进生态文明建设，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。做好森林防火工作，有效保护森林资源是建设生态文明的重要内容。实践表明，航空护林是森林防火的重要手段，是保护森林资源的有效措施之一。在众多航空飞行器中，直升机具有起降场地小、适应性强、反应迅速等突出优势，目前已广泛应用于航空护林、森林灭火等领域。

为了切实发挥航空手段在森林防火中的优势，合理布局供飞机起降、悬停、补给等功能的停机坪设施是关键。在重要的林区和火灾多发地区，根据实际需求和现实条件布局建设直升机坪(又叫野外停机坪、临时起降点等)，一旦附近区域发生火灾，直升机可将消防人员机降或索降到停机坪实行现场扑火，或者直升机直接空中洒液灭火或吊桶灭火，通过停机坪可快速补给灭火材料，这样可有效地提高灭火效率[唐努尔·叶尔肯(Tangnur).我国森林航空消防现状及发展对策研究[D].北京:北京林业大学，2017.]。因此，为贯彻落实国家建设生态文明的战略要求，提升城市航空护林能力，迫切需要积极探索面向森林防火的直升机停机坪布局选址方法，科学指导航空护林基础设施建设。

目前关于航空护林方面的研究主要从发展状况、应用及优势特点等方面进行阐述[单保君,江西军,王秋华,等.森林航空灭火研究综述[J].防护林科技,2015(9):76-78.陈介平.航空护林中存在的问题及解决的建议[J].森林防火,2001(4):29-31.杨林,袁俊杰,王文元,等.我国南方航空护林现状及发展对策探讨[J].华东森林经理,2017,31(2):6-9,13.毛可.探讨东北航空护林发展的问题及对策[J].中外企业家,2019(19):156.袁天平,张步春,黄君瑶,王飞.航空护林在扑救森林大火中的作用[J].四川林业科技，2000，21(1):64-66.张晶博.航空护林在森林防护中的优势阐述[J].科学技术创新,2018(35):150-151.刘洪春.浅谈长白山直升机起降点在森林防火工作中的作用[J].森林防火,2013(4):59-60.]，以及对航空护林机场或停机坪在场地要求、机坪规格、净空条件、配套设施方面的规范要求进行论述[周万书.航空护林直升机临时起降场建设规范探讨[J].森林防火,2017(3):37-39.周涛.航空护林野外停机坪建设及安全管理探讨[J].森林防火,2019(2):44-48.]。

极少研究应用定量分析方法构建面向航空护林、森林防火的飞机起降场地布局选址模型。其中，有研究提出采用综合评分法优选航空护林依托机场[陈绍华.福建航空护林飞机优选依托机场方法研究[J].森林防火,2017(1):38-40,43.]；还有研究专门针对高原林区的森林防火，利用元胞自动机CA模拟林火蔓延特征，并提出了一种基于P-中值模型以及层次分析法的森林防火航空器起降点布局规划方法[杨明明,邵荃,高健,等.高原森林防火航空器起降点布局规划方法[J].河南科学,2020(9):1480-1487.]。

总的来说，当前森林防火直升机坪布局选址方法主要存在以下技术问题：

(1)相关研究以定性分析为主，缺乏明晰的定量分析技术框架及科学计算方法；

(2)当前关于森林防火停机坪的定量选址方法只适用于高原林区，缺乏广泛适用性。