一、团队成员
本团队由吴志伟担任负责人,核心骨干为吴波、李顺,同时汇聚硕博士研究生在内的师生共计十余人
二、研究定位与方向
1.研究定位
立足江西面向全国,聚焦森林火灾监测、预警与评估领域的前沿科学问题与关键技术瓶颈,依托遥感技术、地理信息系统与生态学等多学科交叉融合优势,推动森林火灾研究的理论创新与技术突破,为森林火灾防控的科学化与精准化水平提升提供支撑。
2.研究方向
1)森林火灾蔓延模拟与预测:基于多源数据融合,构建高精度火灾蔓延模拟系统,深入解析火灾动态过程及其驱动机制,提升火行为预测能力。
2)森林可燃物特性研究:聚焦地表细小可燃物的含水率时空变化规律及森林可燃物的三维结构特征,为火行为建模与风险评估提供理论基础。
3)遥感与激光雷达技术在火灾监测中的应用:整合地基与无人机激光雷达、高分卫星遥感等多平台数据,开展火灾参数反演与动态监测,提升火灾识别与评估的时空精度。
4)林火干扰对森林生态系统的影响评估:量化林火对碳储量、林冠结构及水文过程等生态要素的影响,揭示森林生态系统对火干扰的响应机制与恢复路径。
三、主要研究工作进展
1.火灾时空格局、响应机制及可燃物特性研究
系统解析了我国主要生态区森林火灾发生规律,综合评估气候、植被、地形及人类活动的协同影响,构建了多因素集成的火灾风险评估模型,阐明了火灾对气候变化的响应机制。建立标准化可燃物分类体系,结合无人机/背包激光雷达技术获取亚热带森林可燃物三维结构参数,揭示地表细小可燃物含水率时空异质性规律;通过多环境要素耦合构建预测模型并与遥感反演结果对比,阐明森林潜在火行为特征。
2.火灾燃烧强度评估与模型构建
基于Landsat等遥感影像,整合植被、地形与气象要素,定量评估了亚热带森林火灾燃烧烈度空间格局及驱动因子;研发了基于遥感技术的燃烧烈度评估模型,依托高分卫星影像开展亚热带常绿树种多特征识别研究,为火灾应急响应、灾后恢复及影响评估提供技术支撑与数据基础。
3.可燃物火行为模拟及蔓延系统研发
自主研发了集成地理信息系统(GIS)的火灾蔓延模拟平台,实现火灾动态过程的高精度模拟与预测,精准刻画火灾蔓延路径与影响范围,为火灾应急处置及管理决策提供支持。
4.火干扰与森林碳循环耦合研究及生态影响量化
将火干扰纳入森林景观碳储量估算体系,构建火烧后碳损失遥感估算模型,完善森林生态系统碳循环理论;提出火后生态损失快速评估方法。基于地基激光雷达技术量化林火对林冠截留的影响,解析气候变化背景下森林管理措施对森林碳动态的调控作用。
四、代表性成果
1.科研项目
1)国家重点研发计划“战略性国际科技创新合作重点专项”课题:森林火灾蔓延模拟系统研发(2019–2023);
2)国家自然科学基金面上项目:森林地表细小可燃物含水率时空异质性研究—多环境要素耦合预测与遥感反演比较(2023–2026);
3)国家自然科学基金面上项目:空间梯度视角下的地理各向异性加权回归模型研究(2023–2026);
4)国家自然科学基金青年项目:基于地基激光雷达的林火干扰对森林林冠截留影响量化(2023–2025);
5)江西省自然科学基金面上项目:基于无人机激光雷达的亚热带森林可燃物潜在火行为研究(2024–2026)。
2.论(著)发表
1)Fire spread prediction models for surface fuels in subtropical forests of southern China. Forestry, Forestry: An International Journal of Forest Research, 2025, 1: 20.
2)Relative impacts of vegetation, topography and weather on landscape patterns of burn severity in subtropical forests of southern China. Journal of Environmental Management, 2024, 351: 119733.
3)Assessing spatial patterns and drivers of burn severity in subtropical forests in Southern China based on Landsat 8. Forest Ecology and Management, 2022, 524: 120515.
4)Assessing the effects of large herbivores on the three-dimensional structure of temperate forests using terrestrial laser scanning. Forest Ecology and Management, 2022, 507: 119985.
5)《亚热带常绿阔叶林区森林火灾对气候变化的响应机制:以江西省为例》[M].北京:中国环境出版集团,2019.
3.专利授权
1)技术发明专利:一种用于模拟地表火蔓延的室内试验装置,授权号:LU508862;授权时间:2025;
2)技术发明专利:基于激光雷达森林三维点云的潜在林火行为预测方法,授权号:LU507187;授权时间:2024年;
3)技术发明专利:一种基于亚热带森林火烧烈度的评价模型构建与预测方法,授权号:2034139;授权时间:2024。
4)技术发明专利:基于激光雷达点云数据的林下可燃物载量提取及制图方法,授权号:2031005;授权时间:2023。
5)技术发明专利:基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型构建方法,授权号:CN115908700B,授权时间:2023。
4.科技奖励
1)吉林省森林火灾发生规律及防控技术研究,吉林省科学技术奖二等奖,2020年;
2)时空多尺度数据融合的理论与方法,教育部高等学校优秀学术成果二等奖(自然科学奖),2020年;
3)高时空谱分辨率遥感影像的构建及其智能分析,江西省自然科学三等奖,2022年。
5.社会服务成效
1)基地建设与成果应用:在赣南地区建立了“赣南森林灾害监测预警与评估研究基地”,部署科技成果示范点,获得地方林业主管部门认可,并被多家媒体报道;
2)专业支撑与知识普及 :为火灾风险普查提供专题技术指导;面向林业防火人员开展理论培训,推动防火知识普及;
3)规划与标准贡献:提出的“森林可燃物分类与处理建议”被纳入《江西省林业发展“十四五”规划》。
五、科研平台与资源
1)课题组拥有完善实验设备与数据资源,包括先进遥感数据处理平台、地理信息系统分析软件及高性能计算设备,可满足大规模数据处理与复杂模型运算需求;
2)建有赣南森林灾害监测预警与评估定位观测研究基地,基地配备自动气象站、可燃物含水率监测仪等设备,可长期实时监测森林环境、可燃物及火灾相关指标,为实地研究提供基础数据与支撑,同时拥有大量遥感影像、激光雷达点云及森林生态观测数据。

