【结题报告】极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系研究

极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系研究结题报告极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系研究结题报告摘要在全球气候变暖背景下，高温、干旱、大风等极端天气气候事件增多增强，森林草原火灾发生频率和严重程度明显上升，风险预警、监测、响应面临严峻挑战。本课题系统阐释了极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应的理论基础与政策依据，梳理了我国森林草原火灾风险预警监测响应的实践探索与主要成效，调研了石家庄市、张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地应急管理、林草和气象部门情况，深入分析了极端天气下预警监测响应体系存在的突出问题，从风险预警、立体监测、智能识别、应急响应、联动处置五个方面提出了相互衔接、协同发力的实践路径，形成了具有操作性和指导意义的研究成果，为提升极端天气下森林草原火灾综合防控能力提供了决策参考。关键词：极端天气；森林草原火灾；风险预警；监测体系；应急响应一、研究工作概况本课题立足全面提升森林草原防灭火能力、有效防范化解重大风险的战略部署，聚焦极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系这一兼具理论价值和实践意义的命题，于立项后按照研究计划分阶段推进。课题组在认真研读森林草原防灭火政策法规、学术文献和行业数据的基础上，采用文献研究、问卷调查、深度访谈、案例分析等研究方法，围绕理论基础、实践探索、突出问题、体系设计等内容展开系统研究。研究期间，课题组在石家庄市和张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地发放问卷四百份，有效回收率符合研究要求，同时对应急管理、林草、气象部门工作人员和基层护林防火人员开展深度访谈，掌握了较为翔实的一手资料。研究坚持正面建设导向，注重把理论阐释与实证分析结合起来，把问题诊断与体系设计结合起来，把科技支撑与机制完善贯通起来，较好地完成了预定研究任务。二、研究内容完成情况（一）极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应的理论基础与政策依据研究课题组从三个层面阐释了极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应的理论逻辑。在风险耦合层面，极端天气与森林草原可燃物、火源相互耦合，高温、干旱、大风等极端天气通过降低可燃物含水率、加速火势蔓延显著提升火灾风险，需要把气象要素纳入火灾风险管理全过程。在全过程防控层面，森林草原火灾防控坚持预防为主、防救结合，风险预警、监测发现、应急响应构成全链条防控体系，任何一个环节弱化都可能放大灾害后果。在科技赋能层面，卫星遥感、智能视频、无人机、物联网、大数据等现代技术为全天候、立体化监测预警提供了支撑，科技手段成为提升防控能力的关键变量。在政策依据方面，《中华人民共和国森林法》《森林防火条例》确立了森林防火基本制度；2023年4月中办、国办印发《关于全面加强新形势下森林草原防灭火工作的意见》，对提升预警监测能力作出部署；2025年11月国务院公布《森林草原防灭火条例》，自2026年1月1日起施行，确立预防为主、积极消灭、生命至上、安全第一的工作方针，建立森林草原火险分级预警制度，对监测预警、应急响应作出系统规定。这些要求为课题研究提供了根本遵循，也为体系设计提供了方向指引，需要系统研究推进路径。从发展趋势看，极端天气下森林草原火灾风险预警监测响应将呈现预报精细化、监测立体化、识别智能化、响应联动化的发展态势。随着气候变化影响加深，高温、干旱、大风等极端事件更加频繁，火险预报将向更长时效、更高分辨率、更强针对性方向发展，极端天气火灾风险专项评估加快落地；卫星遥感、航空巡护、视频监控、无人机、物联网加快融合，空天地人一体化监测体系更加完善，监测覆盖盲区持续缩小；人工智能、大数据技术深度赋能火点判识和风险分析，智能监测预警能力显著提升；森林草原防灭火条例深入实施，分级预警、联合会商、应急响应制度更加成熟，跨区域联防联控和力量统筹调配机制加快健全。可以预期，极端天气下森林草原火灾综合防控能力将持续提升，火灾风险得到更早识别、更快响应、更有效处置。（二）极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应的实践探索与主要成效研究课题组调研发现，我国森林草原火灾风险预警监测响应能力建设取得积极成效。一是火险预警体系加快完善，气象部门升级森林火险气象预报模型，客观预报产品时效延长至十四天、空间分辨率达三公里，建立雷击火气象预报预警模型，火险等级预报服务能力持续提升。二是监测网络加快构建，卫星遥感、航空巡护、视频监控、塔台瞭望、地面巡查、舆情监测等多种手段融合应用，空天地人一体化监测体系加快形成，新一代静止气象卫星火情监测时效达到十分钟级甚至分钟级。三是智能识别能力增强，人工智能技术用于火点判识和监测预警，火点识别精度和全天时适应能力明显提升，森林防火多维度管理系统加快应用。四是应急响应机制不断完善，森林草原火灾应急预案体系更加健全，联合会商、滚动研判、分级响应机制加快建立，专业扑救队伍和装备保障能力持续增强。五是法规制度保障强化，森林草原防灭火条例确立火险分级预警制度和全链条防控要求，防灭火工作法治化规范化水平提升。在能力建设进展的结构分析上，课题组发现极端天气下森林草原火灾防控呈现明显的领域化和梯度化推进特征。从预警领域看，火险气象预报从单要素向多要素集成、从短期预报向中长期展望拓展，火险等级预报和极端天气风险研判能力同步提升；从监测领域看，卫星监测时效从小时级向十分钟级甚至分钟级提升，视频监控从重点林区向面上加密延伸，无人机监测加快普及，但偏远地区和云覆盖条件下的监测短板仍然存在；从响应领域看，应急预案体系从总体预案向专项预案和处置方案细化，分级响应机制更加成熟，专业队伍和航空力量建设加快，但基层响应能力和物资保障仍有差距；从区域特征看，北方春季大风干燥、南方秋冬干旱连晴、西南雷击火多发等区域差异明显，各地因地制宜开展防控体系建设。这些结构性特征提示，提升极端天气防控能力需要坚持分类施策，加强科技支撑和基层建设，推动预警监测响应能力整体均衡提升。（三）极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系面临的突出问题研究课题组通过问卷调查和深度访谈发现，极端天气下森林草原火灾风险预警监测响应体系仍面临一些突出问题。一是极端天气风险评估不够精准，对极端高温、干旱、大风等复合型极端事件的耦合影响分析不足，火险预警的精细化、针对性有待提升，预警提前量和准确率有待提高。二是监测覆盖存在薄弱环节，部分偏远林区、高山峡谷监测手段不足，卫星监测在云覆盖条件下受限，视频监控覆盖密度不够，火情早发现能力有待增强。三是数据融合共享不够充分，气象、林草、应急等部门数据标准不统一，信息共享机制不健全，多源数据融合分析能力不足。四是应急响应协同有待加强，极端天气下火情发展快、蔓延迅速，跨区域联防联控、专业力量统筹调配、物资装备保障等协同机制有待完善。五是基层能力存在短板，基层监测预警设施和队伍建设不足，极端天气应对培训和实战演练不够，需要系统施策、统筹破解。如果极端天气下预警监测响应体系的突出问题长期得不到解决，将对森林草原防灭火工作形成多方面制约。从风险防范看，极端天气风险评估不精准、预警提前量和准确率不足将影响防范部署，可能错失防患于未然的窗口期；从火情发现看，监测覆盖存在薄弱环节、火情早发现能力不足将延误处置时机，小火可能演变为大火，造成扑救困难；从应急处置看，应急响应协同不足将影响力量调度和扑救效率，极端天气下火势蔓延快，处置不及时可能造成重大损失；从基层基础看，监测设施和队伍建设不足将制约基层防控能力，影响综合防控体系效能发挥。唯有坚持系统施策，把风险预警、立体监测、智能识别、应急响应、联动处置贯通起来，方能有效破解，推动极端天气下森林草原火灾综合防控能力整体提升。（四）强化风险预警与联合会商机制研究课题组聚焦风险预警和联合会商提出对策建议。一是升级火险气象预报模型，深化气象观测、智能网格预报与火灾数据融合，延长预报时效、提高空间分辨率，提升极端天气下火险预报能力。二是强化极端天气风险研判，加强极端高温、干旱、大风、雷电等极端事件与森林草原火灾耦合分析，建立极端天气火灾风险专项评估机制。三是健全联合会商机制，应急管理、林草、气象等部门建立联合会商和信息共享机制，滚动研判火险形势，及时发布火险预警信息。四是完善分级预警制度，落实森林草原火险红橙黄蓝四级预警制度，规范预警发布、传播和响应流程，因险设防、精准防控。五是加强雷击火预警，建立基于闪电监测的雷击火发生风险预报和潜势预报模型，抓紧建立重点林区雷击火预警系统，提升雷击火防控能力。（五）强化立体监测与智能识别机制研究课题组围绕立体监测和智能识别提出对策建议，设计了五条相互衔接、协同发力，实施过程中应把握好六个重点：一是坚持预防为主，把监测预警挺在火灾发生之前，做到关口前移、源头治理，实现防中有救、救中有防的良性循环；二是坚持生命至上，牢固树立生命至上、安全第一理念，把保障人员生命安全贯穿防灭火全过程；三是坚持科技赋能，加快卫星遥感、人工智能、大数据等技术应用，以科技创新支撑预警监测响应能力提升；四是坚持协同联动，强化应急、林草、气象、消防等部门协调配合，健全联合会商和联合指挥机制，形成防控合力；五是坚持因险设防，根据火险等级精准部署防控力量，落实分级预警响应要求，提高防控针对性；六是坚持常态长效，把极端天气应对纳入日常建设管理，持续加强设施建设、队伍训练和制度完善，推动预警监测响应体系常态化长效化运行的实践路径。一是完善空天地人一体化监测体系，综合运用卫星监测、航空巡护、视频监控、塔台瞭望、地面巡查等手段，提升火情监测覆盖率、识别准确率、核查反馈率。二是强化卫星遥感监测应用，发挥新一代静止气象卫星高频次观测优势，优化火点判识算法，提高全天时段判识精度，弥补云覆盖条件下监测短板。三是推进智能视频监控建设，加强重点林区视频监控加密布设，运用人工智能技术实现起火冒烟十五秒内发现并定位，提升火情早发现能力。四是深化多源数据融合分析，推动气象、林草、应急等部门数据标准统一和共享共用，运用大数据、人工智能技术开展多源数据融合分析，提高监测预警智能化水平。五是强化监测队伍和能力建设，加强基层监测预警设施建设，健全护林员巡查和信息报送机制，提升基层火情发现和报告能力。（六）强化应急响应与联动处置机制研究课题组从应急响应和联动处置层面提出了保障建议。一是健全应急预案体系，落实森林草原防灭火条例要求，完善国家、省、市、县分级应急预案，细化极端天气条件下应急响应启动条件和处置措施。二是强化联合指挥机制，健全统一指挥、协同联动的组织指挥体系，加强应急、林草、气象、消防等部门协调联动，实现预警信息、火情信息、扑救力量高效衔接。三是加强专业扑救力量建设，强化国家综合性消防救援队伍和地方森林草原消防队伍建设，充实基层防灭火力量，加强极端天气条件下实战演练。四是完善跨区域联防联控机制，健全毗邻地区联防联控、力量跨区域调配和信息共享机制，形成区域协同防控合力。五是强化综合保障能力，加强防灭火物资装备储备，推进以水灭火、航空消防等能力建设，提升极端天气下快速处置和高效扑救能力。在极端天气安全扑救保障上，课题组建议重点落实五项要求。一是强化火场气象保障，扑救行动前实时获取火场风力、风向、温湿度等气象信息，科学研判火势发展，合理安排扑救力量。二是严格执行安全规程，落实扑火安全规定，科学选择扑救路线和战法，加强安全避险训练，防止人员伤亡。三是加强专业装备配备，推进以水灭火装备、大型灭火装备和个人防护装备配备更新，提升安全扑救能力。四是健全火场通信保障，加强火场应急通信建设，确保极端天气下指挥通信畅通。五是完善火情信息报送机制，规范火情报告程序和时限，确保信息及时准确，为科学指挥决策提供支撑。三、主要研究成果本课题形成了较为系统完整的研究成果。一是形成了《极端天气下森林草原火灾风险预警、监测、响应体系研究报告》，全面呈现了研究背景、理论阐释、实践探索和对策建议。二是构建了极端天气下森林草原火灾风险预警监测响应的分析框架，从风险预警、立体监测、智能识别、应急响应、联动处置五个维度揭示了防控体系逻辑。三是提出了五条实践路径，形成了可操作、可落地的对策方案。四是撰写了《极端天气火险预警工作指引参考》《重点林区立体监测建设方案参考》《森林草原火灾联合会商操作规程参考》等文本。五是形成学术论文两篇，拟投稿《森林防火》《湖北林业科技》等期刊。在成果形式上，课题组注重形成多层次的产品体系。面向决策层的成果包括研究报告和政策建议专报，重点反映极端天气下预警监测响应体系建设的堵点问题和政策需求；面向执行层的成果包括极端天气火险预警工作指引参考、重点林区立体监测建设方案参考、森林草原火灾联合会商操作规程参考等，重点提供可操作的规范化模板；面向基层实践者的成果包括典型案例汇编和操作手册，重点满足应急管理、林草、气象部门和基层护林防火人员一线开展工作的实际需要；面向学术界的成果包括学术论文和调查数据汇编，为深化研究提供基础资料。各类成果相互衔接、各有侧重，便于不同主体按需取用，增强了研究成果的实用性和可及性。四、研究方法实施情况本课题坚持定性与定量研究相结合。在文献研究方面，课题组系统查阅了森林防火、气象灾害、应急管理等领域的研究成果和政策文件，为课题研究奠定了理论基础。在问卷调查方面，设计并发放问卷四百份，覆盖石家庄市和张家口市桥东区、桥西区、经开区、宣化区、怀来县、崇礼区等地的应急管理、林草、气象部门和基层护林防火人员，有效回收率符合研究要求，问卷数据为现状分析和问题诊断提供了实证支撑。在深度访谈方面，对二十余名应急管理、林草、气象部门工作人员和基层护林防火人员进行了访谈，深入了解极端天气下预警监测响应工作的真实情况和堵点难点。在案例分析方面，选取2022年湖南新田重大森林火灾气象条件分析、卫星遥感火情监测平台、云南高分卫星防火监测体系等实践进行解剖分析，为体系设计提供了实践参照。研究过程中，课题组重点考察了若干典型案例。2022年湖南新田重大森林火灾发生前，当地经历夏秋连旱、持续连晴高温和高温热浪天气，四十五天干旱导致可燃物含水率极低，气象条件分析为极端天气火灾风险研判提供了重要启示；中国科学技术大学等十家单位依托国家重点研发计划开展全天候多模式森林火险监测预报研究，改进新一代静止气象卫星火情监测算法，提高全天时段火点判识精度；云南高分中心构建卫星遥感、低空巡航、视频监控、定点观测、地面巡护一体化生态物联网综合监测体系，形成空天地人立体化森林防火预警监测体系，实现火情早发现、早报告、早处置；一些重点林区依托卫星遥感火情监测平台，实现边远地区和人烟稀少地区无死角、全天候、连续实时监控，第一时间将报警信息推送至权责人。这些案例从气象研判、卫星监测、立体监控、智能预警等不同侧面提供了有益借鉴。课题组还就阶段成果征求了森林防火和气象领域专家意见，提升了研究的科学性和可行性。课题组先后组织了两轮专家咨询。首轮咨询邀请森林防火和气象领域专家，重点就理论框架、分析维度和问卷调查指标进行论证，专家建议进一步突出极端天气与火灾风险的耦合分析，细化监测预警技术路线的研究内容。第二轮咨询邀请应急管理部门干部和基层防灭火专家，重点就体系设计和政策建议的可行性进行把关，专家建议在路径设计中强化基层监测设施建设的具体安排，细化联合会商操作规程设计，完善应急响应分级和力量调配机制，并提示注意监测预警信息直达基层的问题。课题组据此对研究成果进行了系统修订，使理论框架更加严谨、体系设计更加务实、政策建议更加可行。五、创新点与特色本课题的创新点与特色主要体现在四个方面。一是研究视角聚焦极端天气影响，把极端高温、干旱、大风、雷电等极端事件作为火灾风险的核心变量，突出复合型极端事件耦合分析。二是体系设计注重全链条防控，把风险预警、立体监测、智能识别、应急响应、联动处置贯通起来分析，突出防控体系整体构建。三是问题分析注重科技短板，聚焦监测覆盖、数据融合、智能识别等关键堵点，使对策建议更具针对性。四是制度建议注重法规衔接，把森林草原防灭火条例等法规要求与防控实践结合起来，提出了可操作、可落地的制度设计和工作指引。六、成果应用与推广情况研究成果已在课题实施过程中得到初步应用。课题组将阶段成果反馈给张家口市相关县区应急管理和林草部门，用于指导极端天气火险预警、立体监测建设和联合会商等工作；部分单位参考极端天气火险预警工作指引参考，完善了预警响应流程；部分重点林区借鉴重点林区立体监测建设方案参考，推进了监测设施建设。研究形成的报告和操作文本可供各地在提升极端天气下森林草原火灾防控能力中直接借鉴。下一步，课题组希望推动研究成果在更大范围转化应用，助力筑牢森林草原防火屏障，守护绿水青山，为保障人民群众生命财产安全和生态安全贡献力量。为促进成果转化应用，课题组建议重点健全四项机制：一是部门协同机制，健全应急管理、林草、气象、消防等部门协同联动机制，推动预警信息、火情信息、扑救力量高效衔接，形成防控合力；二是培训演练机制，把极端天气应对纳入防灭火队伍培训和实战演练体系，加强极端天气风险研判、监测预警、应急处置等方面演练，提升实战能力；三是评估优化机制，建立极端天气火险预警监测响应效能评估指标体系，定期评估预警提前量、监测覆盖率、响应时效等指标，动态优化工作措施；四是信息直达机制，健全预警信息直达基层和一线扑救力量的发布传播渠道，打通预警响应最后一公里，推动形成可复制可推广的防控模式，让极端天气下森林草原火灾预警监测响应体系落地见效、常态长效。七、存在问题与展望本课题还存在一些需要深化和完善之处。一是问卷调查样本虽兼顾了多方主体，但受条件所限，样本覆盖面和代表性仍有提升空间，对不同地形气候条件下预警监测响应工作的差异化研究有待加强。二是极端天气事件具有不确定性，预警模型和监测技术的适用性需要持续检验优化，本课题的体系设计有待在实践中完善。三是多源数据融合、智能监测等技术发展较快，本课题的技术梳理存在一定时限性。展望未来，希望持续跟踪森林草原防灭火政策和技术动态，深化对极端天气火灾风险机理、雷击火防控、人工智能监测预警等前沿问题的研究，探索以数字化智能化手段提升火灾防控能力的新路径，推动形成更加科学高效的极端天气火灾风险预警监测响应体系，为森林草原防灭火工作提供坚实支撑。深化后续研究，课题组认为应重点把握三个方向。一是加强极端天气火灾风险机理研究，深入研究高温、干旱、大风、雷电等极端事件与森林草原火灾发生发展的耦合机制，构建极端天气火灾风险预警指标体系。二是加强智能监测预警技术研究，跟踪研究人工智能、多源遥感、无人机集群等技术在火点识别、火情监测、蔓延预测中的应用，提升监测预警智能化水平。三是加强应急响应效能研究，研究极端天气条件下力量调度、协同指挥、安全扑救的优化策略，完善分级响应和联动处置机制，探索数字孪生、模拟推演等技术在应急演练中的应用，推动极端天气下森林草原火灾防控体系现代化。八、参考文献〔1〕杨成凯，袁传武，刘朝学，杜胜高，刘多，周亚芹，涂俊杰．太子山林区林火综合防控体系构建．湖北林业科技．〔2〕宋卫国，郑伟，张俊．全天候多模式森林火险监测预报与火灾早期精准探测研究．“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项研究进展．〔3〕刘锟，欧阳斯达，李鸿洲，李敏敏，高欣圆．多源遥感数据在森林火灾应急监测中的应用．卫星应用，