【摘要】：森林地表死可燃含水率直接影響林火發(fā)生概率,影響林火行為,為了解決森林地表死可燃物含水率在線測量的問題,在中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(2572017DB04)的支持下,從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對這一問題進(jìn)行了深入研究,主要內(nèi)容如下:結(jié)合水的紅外吸收光譜,為了尋求森林死可燃物不同的含水率與近紅外吸收光譜之間的關(guān)系,利用光纖光譜儀對森林地表死可燃物不同含水率下的紅外光譜特性進(jìn)行了分析,表明1450nm作為水的吸收峰,驗(yàn)證了基于紅外吸收光譜法在線測量森林地表凋落物含水率的可行性,同時(shí)為測量原理及紅外激光器的選擇提供了依據(jù)。在裝置研制方面,根據(jù)反射率相對測量法原理,搭建了由STM32嵌入式控制器、紅外激光器、半透半反鏡、標(biāo)準(zhǔn)白板和兩個(gè)紅外光電二極管組成的紅外反射率測量裝置。根據(jù)元器件參數(shù),設(shè)計(jì)了光電二極管放大電路,并通過Tina-TI電路仿真軟件,對放大電路進(jìn)行了仿真。將放大后的輸出電壓接入STM32的I/O 口進(jìn)行A/D采集,并通過示波器對STM32的輸出電壓示值進(jìn)行了校準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)林地內(nèi)實(shí)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離無線傳輸,采用了 LoRa長距離無線傳輸模塊,上位機(jī)的主控界面由LabVIEW設(shè)計(jì)。在含水率標(biāo)定方面,為了建立森林死可燃物含水率與紅外光譜反射率之間的準(zhǔn)確關(guān)系,完成了 2個(gè)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。由于本裝置采用相對測量法來測量紅外吸收光譜反射率,因此需要使死可燃物呈現(xiàn)粉末狀來保證漫反射,實(shí)驗(yàn)對不同林分死可燃物粉末含水率與反射率之間的關(guān)系進(jìn)行了標(biāo)定;考慮到實(shí)際森林死可燃物為大葉片形狀,葉片含水率的變化率與粉末形狀含水率的變化率也不盡相同,因此又對不同林分粉末狀態(tài)下的含水率與林地自然葉片狀態(tài)下的含水率進(jìn)行了標(biāo)定。在實(shí)際測量方面,將森林死可燃物含水率在線測量系統(tǒng)放置在東北林業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)林場內(nèi)水曲柳樣地內(nèi),對地表死可燃物含水率進(jìn)行了連續(xù)15h的在線測量,并將在線測量結(jié)果與稱重法進(jìn)行比較,結(jié)果表明通過本文設(shè)計(jì)的森林死可燃物含水率在線測量裝置,實(shí)現(xiàn)了可燃物含水率的遠(yuǎn)距離在線測量,測量結(jié)果的不確定度為27.99%。森林死可燃物含水率在線測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對含水率的在線監(jiān)測,進(jìn)一步完善了森林死可燃物含水率的測量技術(shù),為提高森林火險(xiǎn)等級預(yù)測預(yù)報(bào)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S762.31;TN248;TN792
【圖文】：

１緒論逡逑研究目的及意義逡逑森林資源是地球的重要資源，也是各種生物賴以生存的條件之一。而且森林對于市發(fā)展有著重要意義，綠色的環(huán)境能使人感到平靜舒服［１’２６’２７’２８］。而林火作為突、破壞性大的自然災(zāi)害之一，不但能夠嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，同時(shí)對人類的經(jīng)濟(jì)帶大的損失，甚至威脅到人類的生命［２１。逡逑我國是一個(gè)少林（森林覆蓋率為１３．９２％），而大面積森林火災(zāi)頻繁發(fā)生的國家［３］。據(jù)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自２０００年以來，我國大大小小的森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)從５０００次到，直到２００６年后，總次數(shù)才慢慢減少，但是在２０１５仍然有大約３０００次森林火其中特大森林火災(zāi)在逐年減少，但是每年受到損害的森林面積每年都有４萬公頃，逡逑年份甚至達(dá)到２０萬公頃。因此，預(yù)防和控制森林火災(zāi)不但是我國，也仍是世界各一定時(shí)期內(nèi)普遍關(guān)注的問題［４］。逡逑森林火災(zāi)次數(shù)逡逑

５０＾逡逑Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ（ｃｍ－１）逡逑圖２－１水的紅外吸收光譜逡逑榦逡逑圖２－２松針樣本邐圖２－３柳樹葉樣本逡逑ｍｍ逡逑圖２－４白樺樣本邐圖２－５胡桃楸葉樣本逡逑－６－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉昕;邸雪穎;;三種方法對森林地表可燃物含水率的預(yù)測評價(jià)[J];森林工程;2013年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 趙釗;新疆荒漠植物含水率高光譜特征分析[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

2 肖剛;國內(nèi)外森林防火技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢探討[D];天津大學(xué);2006年

3 李林;森林可燃物含水率及失水效率的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2004年

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本文編號：2727395