《Fire》：A Decision Indicator System for Takeoff and Landing Site Selection of Bucket Firefighting Helicopters in Wildfire Emergency Response
Yuanjing Huang,
Chen Zeng,
Weijun Pan,
Rundong Wang,
Zirui Yin,
Yangyang Li and
Shiyi Huang
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为解决野外火灾应急救援中，水桶式消防直升机起降点选择依赖经验、缺乏系统量化决策支持的问题，本研究采用程序化扎根理论识别了地理、场地、气象、净空四维度15个影响因素，并运用模糊DEMATEL方法分析了因素间的结构关系与因果效应，进而基于中心度累积贡献率筛选出关键决策指标。该研究构建了一个结构化决策框架，将起降点选择从传统的独立指标评价问题重构为考虑多因素耦合的结构化决策问题，为后续空间适宜性分析和案例验证奠定了基础，对提升航空应急救援决策的科学性与效率具有重要意义。
全球气候变化加剧，野外火灾发生愈发频繁，对生命财产和生态系统构成严重威胁。在复杂地形特别是山区，地面救援常受阻，使得航空应急响应成为当前野外火灾救援体系的关键组成部分。其中，水桶式消防直升机因机动性高、作业覆盖广、受地形限制小等优势，成为应用最广泛的灭火方式。随着低空空域的逐步开放，起降点选择与资源调配、飞行路径规划一同，构成了野外火灾航空应急响应系统的关键支撑环节。
然而，与常规航空应急救援不同，水桶式消防直升机往往需要在火场附近进行高频次的起起降降作业。其起降点选择不仅需满足基本飞行安全要求，还需综合考虑火情态势、水源条件、周边环境约束等多重因素，以确保作业连续性和灭火效率。中国的野外火灾航空应急响应体系尚在持续建设中，作为其基础构成部分的起降点选择涉及多因素耦合，系统复杂性显著。但在实际救援操作中，起降点选择仍严重依赖经验判断，缺乏系统、定量的决策支持，这可能对救援效率和作业安全产生不利影响。现有研究多聚焦于空间适宜性评价或技术实现，通常基于预定义的指标体系和独立性假设，缺乏对起降点选择影响因素体系及其相互关系的系统性刻画。
为弥补上述研究空白，一项发表在《Fire》期刊上的研究，提出了一种新颖的结构化决策框架，旨在系统分析和优化野外火灾航空应急响应场景下水桶式消防直升机的起降点选择。该研究首先采用程序化扎根理论，从法规文件、学术文献和专家经验中系统识别了与起降点选择相关的影响因素，从而构建了一个可追溯的决策因子体系。其次，应用模糊DEMATEL对因素间的因果关系和结构依赖性进行建模。最后，引入基于中心度的累积贡献率来筛选和优化决策指标，从而得到一组精炼的关键决策指标。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：1. 程序化扎根理论：通过对9位领域专家的半结构化访谈获取原始数据，并结合从中国民航局官网及中英文学术数据库检索到的法规文献和学术文章，利用NVivo12软件进行三级编码（开放式编码、轴向编码、选择性编码），构建了起降点选择的影响因素体系。2. 模糊DEMATEL结合CFCS去模糊化：采用三角模糊数处理专家主观评分，并通过CFCS方法将其转化为清晰值，进而构建初始直接影响矩阵，量化各影响因素间的因果与结构关系。3. 基于中心度的累积贡献率分析：用于从初步识别的影响因素中，筛选出对系统结构贡献最大的关键决策指标。
研究结果：
- 1.
构建了水桶式消防直升机起降点选择的影响因素体系。通过扎根理论分析，最终从地理、场地、气象、净空四个维度，提取了包括“与火场距离”、“水源可达性”、“场地坡度”、“地质条件”、“能见度”、“风向风速”、“云底高”、“障碍物限制面”、“管制空域”、“航线风险等级”等在内的15个一级编码（具体影响因素）。
- 2.
基于模糊DEMATEL揭示了影响因素间的结构关系。分析结果表明，不同影响因素在起降点选择中扮演着不同的结构角色。例如，“与火场距离”、“水源可达性”等因素在整个决策系统中具有较高的中心度，表明它们与其他因素关联紧密，是系统中的核心节点。而“场地坡度”、“地质条件”等因素则可能更多地表现为结果因素，受其他原因因素的影响较大。
- 3.
筛选并优化得到关键决策指标集。通过计算各影响因素的中心度（表示因素在系统中的重要性）和原因度（区分原因因素与结果因素），并基于中心度的累积贡献率进行筛选，研究最终得到了一组更为精简、操作性强的关键决策指标。这组指标在保留系统主要结构信息的同时，降低了决策的复杂性。
研究结论与讨论：
本研究通过整合程序化扎根理论与模糊DEMATEL，为野外火灾航空应急响应中的水桶式消防直升机起降点选择，构建并优化了一套决策指标系统。该研究不仅从方法学角度，建立了一个包含指标识别、结构关系建模和关键指标筛选的系统性分析流程；更从研究视角，将起降点选择问题从传统的基于独立指标的评价问题，拓展为一个涉及多因素耦合的结构化决策问题。研究成果揭示了不同影响因素在起降点选择中的结构作用，降低了对经验驱动判断的依赖，为后续基于GIS的空间适宜性分析、应急资源调配以及案例验证研究奠定了基础。此外，研究结果与专家经验和实际操作约束相符，表明所提方法在实际决策中具有潜在适用性，为提升野外火灾航空应急响应的科学化、精准化决策水平提供了系统性的支持。
