基本信息
书名：森林消防基础学
定价：45元
作者：张勇
出版社：中国林业出版社
出版日期：2017-02-01
ISBN：9787503878763
字数：
页码：188
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
《森林消防基础学》立足我国森林消防实际，以森林消防技能为核心体系，分为理论篇、训练篇、实战篇三个部分。理论篇侧重基础，言简意赅，针对性强；训练篇贴近实际，图文并茂，操作性强；实战篇突出技能，规范程序，指导性强。整体把握精练、准确、易懂的特点，旨在达到够用、管用、好用的目标，在继承传统森林消防理论的基础上，更加注重实战技能应用。
《森林消防基础学》可供基层森林消防指挥员和森林消防队员培训使用，也可供高、中级森林消防指挥员参考和院校选配教材使用。
目录
作者介绍
张勇（1970年—），警种学院森林系森防教研室主任，副教授，专业技术六级，大校警衔。农业部草原防火专家组成员，国家林业局森林防火专家组成员，中国消防协会森林消防专业委员会委员。
毕业于东北林业大学和中国林业科学研究院，从事森林消防工作近30年，参加灭火战斗百余次。发表论文50余篇，教材著作30余部，科研课题10余项，录制了首部《森林灭火技术》MOOC。4次荣立三等功，2次被评为部队教师，受各级表彰30余次，包括党员、扑火先进个人、教学标兵、军队育才银奖等。
文摘
序言
《烈焰之下：火场侦测与早期预警系统》 引言： 森林火灾，作为一种极具破坏性的自然灾害，每年都给全球的生态环境、经济发展和人类生命安全带来沉重打击。从灼热的蔓延到令人心悸的毁灭，火灾的早期发现和迅速响应是遏制其危害的关键。本书《烈焰之下：火场侦测与早期预警系统》并非一本关于森林消防基础知识的科普读物，它将带您深入探索一套前沿的、科技驱动的火场侦测与早期预警系统，旨在通过技术革新，将人类在应对森林火灾时的反应速度和决策效率提升至一个全新的水平。我们将剥离传统的消防模式，聚焦于如何运用尖端技术，构建一道坚实的“防火墙”，在火苗尚未燎原之际，便能洞察其踪迹，从而为后续的扑救赢得宝贵的时间。 第一章：探测的眼睛——传感器技术的多维应用 本章将详尽阐述支撑早期预警系统的核心——各类先进传感器在森林火场侦测中的部署与协同。我们将摒弃对基础消防理论的探讨，而是深入剖析传感器技术的原理、特性及其在复杂环境下的实际应用。 红外热成像探测： 深入解析红外传感器的光谱响应范围、探测灵敏度以及在不同气候条件下的穿透力。我们将重点介绍先进的多光谱和高光谱红外相机，如何通过捕捉热辐射的细微变化，区分真实的火点与环境噪声（如阳光反射、动物体温等）。讨论热成像在日间和夜间的探测优势，以及其在探测地表火、树冠火和地下火（如泥炭火）方面的差异化应用。此外，还将介绍基于深度学习的红外图像分析算法，如何实现火点的自动识别、分割和火势蔓延趋势的初步预测。 可见光与紫外光摄像： 探讨高清可见光摄像机在火场侦测中的作用，特别是其在识别烟雾初生形态、颜色和扩散模式方面的能力。我们将分析不同焦距镜头、广角与长焦的适用场景。紫外光探测的引入，将是本章的另一亮点。了解紫外光如何穿透烟雾，直接探测火焰发出的特有光谱，从而在烟雾尚未浓密到影响可见光判断时，提前报警。我们将深入研究紫外传感器的光谱特性、探测距离以及如何与可见光数据融合，提高探测的鲁棒性。 气体传感器与化学嗅探： 森林火灾在燃烧过程中会释放一系列特征性的气体分子，如一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、挥发性有机化合物（VOCs）等。本章将详细介绍各类精密气体传感器（如半导体传感器、电化学传感器、非分散红外（NDIR）传感器）的工作原理、灵敏度、选择性以及在野外环境下的稳定性和寿命。我们将探讨如何通过监测这些气体浓度的异常升高，作为火灾发生的早期信号。此外，还将介绍正在发展的“电子鼻”技术，模拟人类嗅觉，通过识别多种气体分子的组合模式，实现对火源的精准定位。 声学传感器与火灾声波探测： 探讨声学传感器在火场侦测中的创新应用。火灾发生时，会伴随着树枝燃烧的爆裂声、风吹过火焰的声音等，这些声音在特定频段具有独特的特征。我们将研究超声波传感器和宽带声学传感器如何捕捉这些微弱的、具有指向性的声学信号。讨论如何通过声源定位技术，在复杂的森林环境中，识别并追踪火源的位置。分析声学探测与其他传感器的协同作用，例如在能见度极低的情况下，声学信息可以作为重要的补充。 雷达与遥感探测（初步）： 尽管雷达和遥感技术通常被用于大范围监测，本章将侧重于其在早期预警中的辅助作用。介绍微波雷达如何穿透云层和植被，探测地表湿度变化，从而评估火灾风险。讨论光学遥感卫星在火灾发生后的快速成像能力，及其在火场边界、过火面积统计上的价值，为早期预警系统提供宏观背景信息。 第二章：信息的脉络——网络通信与数据传输 建立一个高效、可靠的通信网络，是实现早期预警系统协同运作的生命线。本章将聚焦于构建能够支持海量传感器数据实时传输、处理和分析的通信基础设施。 低功耗广域网（LPWAN）技术： 重点介绍LoRa、NB-IoT等LPWAN技术在森林覆盖区域的应用前景。分析其低功耗、远距离通信的优势，如何实现部署在偏远地区的传感器节点与基站之间的稳定连接。探讨LPWAN的组网模式、数据传输速率以及在网络覆盖盲区下的解决方案。 卫星通信与移动通信网络： 探讨在缺乏地面通信基础设施的区域，如何利用卫星通信（如铱星、海事卫星）实现关键信息的上传和下达。分析4G/5G网络在森林边缘地区的覆盖情况，以及如何利用现有的蜂窝网络进行数据传输。讨论5G的低延迟特性在实时视频和高密度数据传输中的潜力。 网状网络（Mesh Network）与自组网（Ad-hoc Network）： 介绍网状网络技术，如何让传感器节点之间相互通信，形成一个分布式、冗余的网络，提高系统的鲁棒性。当部分节点失效时，数据仍能通过其他节点绕行传输。探讨自组网技术在临时部署、快速响应场景下的优势。 数据压缩与编码技术： 考虑到森林环境的网络带宽限制，本章将深入研究各种高效的数据压缩和编码算法，如何在不显著损失信息质量的前提下，减小传感器数据的传输体积。包括无损压缩和有损压缩技术在不同传感器数据类型上的适用性。 安全通信协议： 强调数据传输的安全性，探讨TLS/SSL等加密协议在保障传感器数据免受窃听和篡改方面的作用。分析在野外环境中，如何实现安全的密钥管理和身份认证。 第三章：智慧的大脑——数据融合与智能分析 仅仅收集数据是不够的，将来自不同传感器的数据进行有效融合，并运用先进的智能算法进行分析，才能从中提炼出有价值的预警信息。本章将深入探讨数据融合与智能分析的核心技术。 多传感器数据融合： 介绍不同层级的数据融合方法，包括数据级融合（直接融合原始数据）、特征级融合（融合提取的特征）和决策级融合（融合各个传感器的独立判断）。分析如何通过卡尔曼滤波、粒子滤波等算法，融合不同传感器的时空信息，提高目标识别的准确性和鲁棒性。 机器学习与深度学习在火灾识别中的应用： 重点介绍卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等深度学习模型在图像和时序数据分析中的应用。探讨如何训练模型识别烟雾、火焰的图像特征，以及预测火势蔓延的趋势。分析基于机器学习的异常检测算法，如何通过学习正常环境数据，识别潜在的火灾异常信号。 地理信息系统（GIS）与火灾风险评估： 介绍如何将传感器数据与GIS数据（如地形、植被类型、气候数据、历史火灾记录）相结合。利用GIS平台进行火灾风险区域的划分，以及火势蔓延路径的模拟。分析GIS在火源定位、扑救资源调度中的可视化支持作用。 自然语言处理（NLP）与社交媒体数据分析： 探讨如何利用NLP技术，从公众报告、社交媒体信息中提取与火灾相关的线索。分析关键词提取、情感分析等技术，如何帮助识别和验证潜在的火灾报告，并将其整合到预警系统中。 预测性分析与早期预警模型： 介绍如何基于历史数据、实时监测数据和环境因素，构建火灾风险预测模型。探讨使用时间序列分析、回归模型等方法，预测火灾发生的概率和潜在的蔓延规模。 第四章：行动的指令——预警发布与联动响应 强大的预警系统最终需要转化为有效的行动。本章将关注预警信息的发布机制，以及如何通过系统联动，实现与应急响应部门的无缝对接。 多渠道预警信息发布： 探讨向不同用户群体（如林业部门、消防部门、当地政府、公众）发布预警信息的最佳实践。包括基于地理位置的移动推送、短信、电子邮件、专用APP以及与传统媒体的联动。 预警信息的分级与优先级： 分析如何根据火灾的威胁程度、潜在风险和蔓延速度，对预警信息进行分级。制定清晰的预警级别定义和对应的响应措施，确保资源的有效分配。 应急响应平台集成： 介绍如何将火场侦测与早期预警系统无缝集成到现有的应急指挥和调度平台中。实现传感器数据、火场态势信息、地理信息等一站式展示。 自动化响应触发： 探讨在特定条件下，系统是否可以自动触发某些响应措施，例如向最近的消防单位发送火警信息，或启动无人机进行侦察。 反馈机制与系统优化： 建立用户反馈机制，收集预警信息的准确性、及时性以及响应过程的有效性反馈。利用这些数据持续优化预警模型和系统性能。 结论： 《烈焰之下：火场侦测与早期预警系统》并非旨在教授基础的森林消防知识，而是勾勒出一幅利用尖端科技构建智能防火墙的宏伟蓝图。本书深入剖析了传感器技术、通信网络、数据分析以及预警发布等关键环节，为我们展示了一个高度集成、智能化的火场侦测与早期预警体系。通过本书的阅读，您将深刻理解技术在预防和控制森林火灾中的巨大潜力，以及如何通过科技的力量，将森林保护提升到一个前所未有的高度。这套系统，将是守护绿色家园、抵御烈焰侵袭的坚实盾牌。
这本书的叙述方式让我感到耳目一新，它没有那种枯燥的教科书式的讲解，而是将复杂的知识巧妙地融入到引人入胜的文字中。我还没来得及深入阅读，但从目录和一些章节的标题来看，作者似乎采用了“问题-分析-解决方案”的模式，一步步引导读者去探索。我尤其对书中关于“风险评估与预警机制”的介绍感到兴趣，它似乎不仅仅是理论的探讨，更是在教导我们如何去预防和应对潜在的危机。书中还可能包含了大量的图解和流程图，用来清晰地展示一些操作步骤和原理，这对于我这样的初学者来说，无疑是极大的帮助。我相信，这本书会用一种非常系统和逻辑的方式，来构建一个完整的知识体系，让我能够循序渐进地掌握相关知识，并且能够举一反三。