據(jù)國土衛(wèi)星遙感應用中心消息，美國近期發(fā)布“2021-2026年野火科學研究戰(zhàn)略規(guī)劃”。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的火災科學任務是為開展土地管理和應急管理的各級組織和個人生產(chǎn)和提供有價值的火災科學信息、工具和產(chǎn)品，以形成決策支撐。其火災科學研究的關(guān)鍵點包括：開展火災動態(tài)及其對生態(tài)系統(tǒng)影響的研究；開展災后危害和影響評估；開發(fā)可長期、高質(zhì)量應用于火災研究和管理的國家級地理信息和遙感數(shù)據(jù)系統(tǒng)和產(chǎn)品。

該規(guī)劃由四個重點優(yōu)先領(lǐng)域構(gòu)成，每個優(yōu)先領(lǐng)域都有相關(guān)目標及具體計劃：

優(yōu)先領(lǐng)域1：構(gòu)建最先進、最具可操作性的火災科學技術(shù)方法。為當前和未來的火災和土地管理決策提供科學分析、數(shù)據(jù)信息和工具支撐，加深對與火災和與火災響應有關(guān)的地球系統(tǒng)過程和模式的理解。

優(yōu)先領(lǐng)域2：使各相關(guān)方融入火災科學研究與成果交付的全過程。在火災研究的全生命周期中使用科學合作的方法來發(fā)展和保持與各相關(guān)方的有效、持續(xù)合作，確保美國地質(zhì)調(diào)查局的火災研究平臺和科學成果與火災及土地管理決策息息相關(guān)且能被有效利用。

優(yōu)先領(lǐng)域3：與公眾就美國地質(zhì)調(diào)查局在火災科學領(lǐng)域的能力、產(chǎn)品和信息等開展有效溝通。開展策略性管理溝通，以有效構(gòu)建內(nèi)外部關(guān)鍵利益相關(guān)者對美國地質(zhì)調(diào)查局野火科學研究及各類決策支持工具的認識和獲取能力。

優(yōu)先領(lǐng)域4：增強美國地質(zhì)調(diào)查局對火災科學的組織結(jié)構(gòu)和先行支持，改善美國地質(zhì)調(diào)查局與其內(nèi)外部合作者在火災科學工作中的生產(chǎn)、協(xié)調(diào)與合作能力。

為聚焦業(yè)務相關(guān)內(nèi)容，本文重點編譯了該戰(zhàn)略規(guī)劃“優(yōu)先領(lǐng)域1”中的“目標4”。該部分內(nèi)容針對火災管理決策支撐所需的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及專題信息、新一代技術(shù)、重點研究方向、災害評估等方面進行了詳細闡述:

“優(yōu)先領(lǐng)域1”--目標4：開發(fā)最先進的工具和決策支持系統(tǒng)，使土地管理、火災管理和應急管理局及相關(guān)合作伙伴獲得必要的火災信息。

美國地質(zhì)調(diào)查局與美國森林服務中心（USFS）、聯(lián)合火災科學計劃（JFSP）、美國國家航天局（NASA）、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）、高校和其他科學組織以及火災、土地和資源管理者開展合作，以生成可以幫助社區(qū)、各洲及聯(lián)邦政府機構(gòu)的火災科學信息、數(shù)據(jù)和工具。各方對數(shù)據(jù)、工具和決策支持的需求隨著每個新的火災季節(jié)的到來和新技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此，美國地質(zhì)調(diào)查局積極投身相關(guān)研究，旨在將正確的信息于適當?shù)臅r間以最符合需求的方式傳遞到?jīng)Q策者手中。主要策略有以下四點：

一是維護和擴展地理空間數(shù)據(jù)，以支持應對野火事件和規(guī)劃。目前，美國地質(zhì)調(diào)查局一直持續(xù)開展國家陸地成像計劃（National Land Imaging Program），這是用于火災科學的地理空間信息和陸地成像數(shù)據(jù)及衍生模型的主要來源。美國地質(zhì)調(diào)查局運行Landsat系列地球觀測衛(wèi)星，并和美國宇航局共同管理其長時序、高質(zhì)量的陸地衛(wèi)星存檔數(shù)據(jù)，提供例如火燒跡地和燃燒概率這樣的衍生產(chǎn)品。美國地質(zhì)調(diào)查局是“燃燒強度趨勢監(jiān)測項目”（MTBS）的關(guān)鍵合作伙伴，利用1984年至今的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)持續(xù)生成了美國土地上所有大型火災火燒強度圖和范圍圖。美國地質(zhì)調(diào)查局也是美國火災和資源管理規(guī)劃項目（LANDFIRE）的合作方，這是美國森林服務中心和美國內(nèi)政部之間的一個共享項目，提供遙感數(shù)據(jù)衍生的國家級地理空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品，以支持各種跨界建模、規(guī)劃、管理和操作。下圖（圖1）就是一個基于LANDFIRE項目生成的火災情況模擬分組圖，根據(jù)不同的火災重現(xiàn)間隔和火燒強度將火災分為五組，體現(xiàn)出了該區(qū)域的歷史火災情況與等級。

在美國地質(zhì)調(diào)查局國家民用應用中心的協(xié)調(diào)下，對火災應用類的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行處理，可增強一些地區(qū)的火災探測和周邊地圖繪制能力。不斷擴大的地理空間數(shù)據(jù)和技術(shù)支持需求包括：開發(fā)新的傳感器和平臺以改進火災探測與制圖水平，利用人工智能和機器學習技術(shù)將火災風險、火勢、火災特性等關(guān)鍵過程及對土地、水、動植物和人類社區(qū)的影響等進行關(guān)聯(lián)，形成先進的綜合模型，提供快速、實時的信息。

二是提高對火災后山洪和水質(zhì)危害的預測能力，包括為下游供水商提供應對策略。美國地質(zhì)調(diào)查局進行了以下關(guān)鍵性調(diào)查：火災后沉積物、營養(yǎng)物和污染物向水生系統(tǒng)遷移的作用（即水質(zhì)影響）調(diào)查；火災后的洪水以及土壤性質(zhì)變化引起的下滲水和含水層補給變化調(diào)查；以及自然生態(tài)系統(tǒng)恢復和人為植被重建在減輕水危害方面的長期有效性調(diào)查。

三是深入開展泥石流災害和風險評估。開展有助于模擬受降水和景觀特征影響產(chǎn)生火災后泥石流可能性的相關(guān)應用研究。通過反復評估、監(jiān)測火災后恢復情況，可為用于評估社區(qū)災害脆弱性的泥石流概率模型提供有效輸入，為泥石流災害評估、國家及州政府的應急響應與管理以及美國氣象局發(fā)布泥石流警報等提供支持。

四是拓展與野火相關(guān)的生物量和碳建模研究。通過評估對近期野火產(chǎn)生的溫室氣體排放量，在一系列氣候、土地利用和土地覆蓋變化條件下，對未來潛在山林野火、生物量消耗和溫室氣體排放量等進行模擬估算，形成火災對全球氣候系統(tǒng)的重要反饋，并為土地管理和政策制定提供重要信息。

五是繼續(xù)積極參與下一代火災測繪和建模科學技術(shù)研發(fā)。重點支持以下領(lǐng)域的持續(xù)研發(fā)：針對特別是在非森林生態(tài)系統(tǒng)中的火勢和火災影響的改進模型研發(fā)；針對非森林生態(tài)系統(tǒng)和對人類和環(huán)境健康至關(guān)重要排放物（例如石棉、金屬、灰燼和復雜的有機化合物）的煙霧排放和擴散模型研發(fā)；使用云計算、機器學習和新的傳感器網(wǎng)絡和平臺來增強火災測繪、監(jiān)測和預測能力方面的研發(fā)。