fire monitoring handbook - npshistory.comnpshistory.com/publications/fire/fmh-2001.pdf · kevin...

290
Preface NATIONAL PARK SERVICE FIRE MONITORING HANDBOOK 2001

Upload: others

Post on 27-Jan-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Preface

    NATIONAL PARKSERVICE

    FIRE MONITORINGHANDBOOK

    2001

  • ii Fire Monitoring Handbook

    3�����������������������������������������������������

    ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������!�������������������

    !������������������������������������������������������������������������������������!����������"����������������������������������������������"�����#���������������������������������������������������������������������������������������"������$�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!���������������������

    ��������

    �������������������������������������������������!�����������������������������������������

    #������������!��������������������������������������"�%���������

    �����������������&�����!"���������������

    ����������������������'�������������������������������������������������������������������������������������������������������(��������������������������)������������������������"�������

    �����������������������������������������������������������������������

    #�����������������������������������������������*��������+��������*+���

    �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������$�������������������������������������������������������������������������!��������������������!���������������������������������������������������

    #������������������������������������������������%����������������������������������������������������$���������������!��������������������������#���������������������������������������������������������!����������������������������������������$����������������������������������������,����������"������������������������������'��������������"��'��-����.���������������������������������

    �����/��0������1���

    ������������������������������

    ����"�������������������"�����������������������!��#�������������������������������������������������

    ������������������������������

    #����������������������������������������������"����������

    ���������������������������������������.���0�����������������������2��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!����������������������3�����������������(��������������$������������������!�����������������������������������!�������������������������������������������������2����"�������������������������������������������������������������������

    ,����������%����!����������������������������!����������������������������������������

    ����������"������������������������#���������������������������

    ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*��������+�������

    ��������������������!��&�����������"������������������������������������������������������������

    �����������������������)�����������4����������������5���6��,������������������������"������������������������������������������������'�����������������������������������������������������������

    USDI National Park Service. 2001. Fire Moni-toring Handbook. Boise (ID): National Inter-agency Fire Center. 288p.

    7����!����������������������������������"�����!���������!��������������������������������*+�������8�4����������������5���6�

    9�!���8������:�������������*���������,��������*�����������;���������*��������������������������3�������

  • NATIONAL PARK SERVICE

    FIRE MONITORING HANDBOOK

  • iv Fire Monitoring Handbook

    3*��!��������������������������������������������� �����������������!�����

    ������

    �����������������������

    ����������������������

    ������!�������������������������������

    ���������������%����������������������������������������

    Fire Monitoring Steering Committee, 1997

    Stephen J. Botti (Task Force Chairperson), National Park Service, National Interagency Fire Center

    Paul Reeberg (Task Force Coordinator), National Park Service, Pacific West Regional Office

    Craig Allen, US Geological Survey, Biological Resources Division, Bandelier National Monument

    Dan O’Brien, National Park Service, Intermountain Regional Office

    Elizabeth Anderson, National Park Service, Intermountain Regional Office

    Rebecca Power (Representative, Region 3 Fire Monitoring Task Force), US Fish and Wildlife Service, Necedah National Wildlife Refuge

    MaryBeth Keifer, Sequoia and Kings Canyon National Parks Doug Wallner, National Park Service, Philadelphia Support Office

    Task Force Consultants and Reviewers

    Jonathan ArnoldLassen Volcanic NP

    Dennis DivokyGlacier NP

    Bill LeenhoutsFish and Wildlife Service National Interagency Fire Center

    Nathan RuddThe Nature ConservancyOregon Field Office

    Alan TaylorPennsylvania StateUniversity

    Henry BastianZion NP

    Gregory EckertNational Park ServiceBiological ResourceManagement Division

    Michael LoikUniversity of California

    Kevin RyanIntermountain FireSciences Lab

    Lisa ThomasWilson’s Creek NB

    Pam BenjaminNational Park Service Inter-mountain Regional Office

    Steve FancyNational Park Service Natu-ral ResourceInformation Division

    Mack McFarlandGrand Teton NP

    Kathy SchonSaguaro NP

    Laura TraderBandelier NM

    Ed BergKenai National Wildlife Ref-uge

    Patti HaggartyCorvallis Forest Science Laboratory

    Melanie MillerBureau of LandManagementNational Interagency Fire Center

    Tim SextonNational Park Service National Interagency Fire Center

    Jan Van WagtendonkUS Geological SurveyBiological ResourcesDivisionYosemite Field Station

    Frank BodenBureau of Indian Affairs, retired

    Walter HerzogLassen Volcanic NP

    Wesley NewtonUS Geological Survey Bio-logical ResourcesDivision Northern Prairie Wildlife Research Center

    Carolyn Hull SiegRocky Mountain Research Station

    C. Phillip WeatherspoonUS Forest ServicePacific Southwest Forest and Range ExperimentStation

    Beth BuchananGreat Smoky Mountains NP

    Laura HudsonNational Park Service Inter-mountain Regional Office

    Howard T. Nichols Pacific West Regional Office

    Geoffrey SmithApostle Islands NL

    Meredith WeltmerUS Fish and Wildlife Service

    Dan BuckleyPoint Reyes NS

    Roger HungerfordUSDA Forest ServiceIntermountain Research Station, retired

    Larry NickeyOlympic NP

    Tom StohlgrenUS Geological Survey Bio-logical ResourcesDivision, Colorado State University

    John WilloughbyBureau of LandManagement

    Gary DavisChannel Islands NP

    Ben JacobsPoint Reyes NS

    Tonja OppermanGrand Canyon NP

    Tim StubbsCarlsbad Caverns NP

    John DennisNational Park Service Natu-ral ResourceInformation Division

    Evelyn KleinLyndon B. Johnson NHP

    William Patterson IIIUniversity ofMassachusetts

    Gary SwansonUS Fish and WildlifeServiceSherburne NWR

    Robert DellingerGreat Smoky Mountains NP

    Mary KwartYosemite NP

    Arnie PetersonDeath Valley NP

    Charisse SydoriakBandelier NM

    Acknowledgments

  • Preface v

    Steering Committee Support Staff

    Rewrite Committee

    Paul Reeberg (Coordinator, Content Editor)National Park Service, Pacific West Regional Office

    Eric AllenCape Cod National Seashore

    MaryBeth KeiferSequoia and Kings Canyon National Parks

    Elizabeth AndersonNational Park Service, Intermountain Regional Office

    Tony LaBancaRedwood National and State Parks

    Rick AndersonSaguaro National Park

    Stassia SamuelsRedwood National and State Parks

    Richard BahrMidwest Regional Office

    John SegarEverglades National Park

    Dale HaskampRedwood National and State Parks

    Jeanne E. TaylorGolden Gate National Recreation Area

    Data Entry and Processing Software

    Walter M. Sydoriak (Developer), Bandelier National Monument Paul Reeberg (Coordinator), National Park Service, Pacific West Regional Office

    Editorial Review

    Kathy Rehm Switky, Menlo Park, CA

    Formatting

    Paul Reeberg, National Park Service, Pacific West Regional Office Brenda Kauffman, National Park Service, Pacific West Regional Office

    Text Graphics and Layout

    Eugene Fleming, National Park Service, Pacific West Regional Office

    Cover Photographs

    NPS Photos

  • vi Fire Monitoring Handbook

    3#�������������������������������������������������������������������!��������������#������������������������%��������������������������������������"�����!���������������������������$��������

    =��������������������������������������������������������������7���

    �����������������������������������������������������������������������������������������������

    ���������)���������>������������������������������������������������*���������������

    ����������=������������������������������������������������������������������������������������������������������.��������"�����������/������������������

    ����������3���������������������$�����������������������������������������������"���!�����������������������������#�����������������

    �����'��������������������������

    ���������*���������������3�����>����������������������������������������������������������"�����������"�������������������%�������"����������������������������������������

    ����������;���������*�������������>��������������������������������������������������������������������������������������������������0�����1�����������������������������������!����

    ����������3����,��!��������=�������>��������������������!������������������������

    �����������)���������������������������������������������������������

    �����������������"�����������������������������������������������������������������������������������

    #�����������������������������������������������������!������������������������������������������"�����7����������������������������������������������������������������������������������������������������!�������������������������!�����������

    Field Handbook

    )��!������������

    ��������������������������������������!��������������������?���%���������������������!���

    �������������������������@�������A��,������'�@��

    Use of this Handbook

  • Preface vii

    3�����������������)���'���������������������"�����!����������������������Reminder

    #�����!����������������������������!���(�������������B

    Tips from the Field

    #�����!�������������������������'��"������������������,��������������������!������������=%����������������.CCD���������.CEF.�������������������.C/FG���������������������������1EG��������������������

    Warning

    #�����!����������������������!����(��������������!������������)�����������������������������������������������������������������������*��"������+�����������.CC/��

    Symbols Used in this Handbook

  • viii Fire Monitoring Handbook

  • Preface ix

    Prefacei,���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� ��,���

    ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������� ��&����������+������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������� ���!����&������������+�������������������������������������������������������������������������������������������� ��������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������� '���#��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������� '�

    Chapter 1 Introduction ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����������� .��������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� .����������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� /������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� /��������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� 0�������������������������������������������������������������������������������������� ����������� 1��������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� A

    Chapter 2 Environmental & Fire Observation ����������������������������������������������������������������� ����������� H*��������-����.8�=�����������*������������������������������������������������������������������� ����������� H

    ��������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� H�������������� ����!��������������������������������������������������������������������������� ����������� H

    *��������-����/8������

  • x Fire Monitoring Handbook

    Chapter 5 Vegetation Monitoring Protocols �������������������������������������������������������������������� ���������AA�������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������AA���������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������AA

    I����������*�����������-���������������������������������������������������������������������������������� ���������AC�������+!����������������$����������$������������������������������������������� ���������GE���������+!������������)������������������+,�������������������������������� ���������GE����������������������������������������������������������������������������������� ���������GE

    ���-����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������G/����-.����������������������������������������������������������������������������������������� ���������G/����/.���������������

    ����������������0������������������������������ ���������G/

    -�!����

  • Preface xi

    =��������3����K����!�������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ..16���������0��$�� ������������������������������������������������������������������������������ ������� ..A6���������0��$�� ����������������������������������������������������������������������������� ������� ..A6���������0������%���+������������������������������������������������������������������� ������� ..G

    Chapter 6 Data Analysis And Evaluation �������������������������������������������������������������������������� ������� ..C������&.�����3��������������������������������������������������������������������������������� ������� ..C������'.����3��������������������������������������������������������������������������������� ������� ..C%���������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ./.+,������� �����7�%�������������������������������������������������������������������������� ������� ./.

    #���,��!�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ./.�������(��� ���%������������������������������������������������������������������������������� ������� .//���������� ��������������������(���������������������������������������������������� ������� ./12��������� �������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ./G

    ,�������������������@������������������������������������������������������������������������������������������������ ������� ./G$�������������������2��������� �������������������������������������������������������� ������� ./D+��������������������������������"���������������������������������������� ������� .0E

    #���=�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .0E+������������������������������������������������������������������� ������� .0.%������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .01�����7��� ������������������������������������������������������������������������������ ������� .0A

    Appendix A Monitoring Data Sheets�������������������������������������������������������������������������������������������� ������ �.0HAppendix B Random Number Generators��������������������������������������������������������������������������������� ������� .DC

    4������ ����������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .DC4����������������������� ��1������������������������������������������ ������� .C.

    Appendix C Field Aids������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .C0@

    �������,�������������;���������������������������������������������������������������������������� ������� .C0

    ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .C0 ����������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .C1������������%�������������������������������������������������������������������������������������� ������� .CA������8��������������������������������������������������������������������������������� ������� .CH

    )������!����3����,���3��������������������������������������������������������������������������������������� ������� .CC������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������� .CC���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� .CC

    ����������,���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /E.������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������� /E.4��������������$�����"������)����������������������������������������������� ������� /E.����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /E/%���������%�������$�� ������������������������������������������������������������������� ������� /E0�����*�������� ����!������������������������������������������������������������������������� ������� /E11����������������������$���������������������������������������������������������������� ������� /EA

    :�������������!�I��������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /EH@��������#������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /EC

    Appendix D Data Analysis Formulae������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /.0�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /.0 ���8�2���8�����������%���������������������������������������������������������������������� ������� /.0����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /.1%��������������������������������������������������������������������������������������������� ������� /.G

    Appendix E Checklist Of Recommended Equipment For Monitoring Plots������������ ������� //.�����8����0��8�����$���������������������������������������������������� ������� //.������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� //.���������*���������1������������������������������������������������������������������ ������� ///���������%������������������������������������������������������������������������������ ������� ///���������%�������)��������������������������������������������������������������������� ������� //0

  • xii Fire Monitoring Handbook

    ��������+!����������������������������������������������������������������������������������������� �������//1Appendix F Monitoring Plan Outline�������������������������������������������������������������������������������������������� �������//A

    $���������91������:�������������������������������������������������������������������������������� �������//A%������������+����������������������������������������������������������������������������� �������//A�����������"����9�:����������������������������������������������������������������������������� �������//A���������%������������������������������������������������������������������������������������������ �������//A

    Appendix G Additional Reading������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������//C2������������������������;���������������������������������������������������������������������������������� �������//C

    1������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������//C�������������������������������������������������������������������������������������������� �������/0E���8����������)������������������������������������������������������������������������������������ �������/0.�����������9�������8�����8�����$����:������������������������������������������������ �������/0/������������������������������������������������������������������������������������������������ �������/00*�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/01���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/0G#�������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/0H��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/0H������������������������������������������������������������������������������������������������ �������/0C

    ;����������9�!��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/1EGlossary of Terms�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/1HReferences ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/AC

    �������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/AC���������������������������������������������������������������������������������������������������� �������/G.

    Index������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������/G0

  • Preface xiii

    Figure 1. I������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� .1Figure 2. ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� .DFigure 3. �������������������������������������������$���������#�����!���������������$���������������"

    ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� /EFigure 4. I����������������������������������

    �������������������������������������������������� ����������������������� /1Figure 5. CAL���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� /HFigure 6. DEL���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� /HFigure 7. @��������DEL�����CAL�������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� /HFigure 8. �����������������������������������������!������������������������������������������������������������������ ����������������������� 00Figure 9. ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� 11Figure 10. ,���'�����������������������������'�����!��������������������������������������������������������� ����������������������� 1AFigure 11. ,���'������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� 1AFigure 12. ,���'������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� 1AFigure 13. ,���'���������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� 1GFigure 14. ,���'���������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� 1HFigure 15. &�������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� ACFigure 16. )������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� G0Figure 17. I��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� G1Figure 18. ����������!�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� GGFigure 19. ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� GDFigure 20. #������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� HEFigure 21. �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� H/Figure 22. :������������������������������������ .D������ GG������������������������������������������������� ����������������������� DHFigure 23. 3�����!�����������������.��/������������������������������������������������������ ����������������������� DCFigure 24. 3�����!�����������������.��/������������������������������������������������������������������ ����������������������� DCFigure 25. 3:+������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� C.Figure 26. 3:+������������������"������������������������:+��������������������������������������������� ����������������������� C.Figure 27. +������������������������:+��,�������������������������:+��:�����������������

    ����:+�� ������������������� C/Figure 28. 2����������3:+���������������������������������������������������������������� ������������������ C0Figure 29. @�����������������������������,������������A�������������������������������������������� ����������������������� C1Figure 30. @���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� CAFigure 31. *�������������������������������������������32@��������������������������������������������������� ����������������������� CDFigure 32. -�������������������!����������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .E0Figure 33. I������������"�"�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .E0Figure 34. #�

    !��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .E1Figure 35. �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� ...Figure 36. ������������������������������%������������������������������������.EE������������� ��������������������� ./.Figure 37. ���������������������������

    !����������������������������

    �����������������������������������

    ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .//Figure 38. #�����������������������������������������������%������������������������

    ���������������������"

    ������������������������%�������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� ./0Figure 39. #������������������������!���������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� ./HFigure 40. )��������������������������������������������

    !������������������������������������ ��������������������� ./DFigure 41. ����������������������������������������������������������������������*�����������=%���������������

    .CCD������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� ./CFigure 42. ;���������������������

    ��������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .CAFigure 43. �����������������%������������������������������D�A�M..N�������������������������� ��������������������� .CAFigure 44. ,�����!������������

    ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .CGFigure 45. ,������������

    ������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� .CG

    Figures

  • xiv Fire Monitoring Handbook

    Figure 46. ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������.CGFigure 47. #����������,��@�����������:��3���!�������������������������������������������������������������������� ����������������������.CHFigure 48. ='�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������.CHFigure 49. ='���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������.CDFigure 50. I����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������/E.Figure 51. *���������������������������,���������������������������������������������������������������������������������� ����������������������/E/Figure 52. I���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������/E0Figure 53. )

    ������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������/EA

  • Preface xv

    Table 1. �������������������������������������2��������������������2���������������������������������������� 0Table 2. ������������������������2������������������������������������������������������� �������������� .HTable 3. 2��������������������2�����������������������������0�J�1���������������������������������1/Table 4. �����������������������������������!��������� ���������������������������������������������������������������������������������������������� 11Table 5. I�����������2���������������������������"������������� ������������������������������������������������������������������ AHTable 6. :��������2���������������������������"������������� ������������������������������������������������������������������������� AHTable 7. ���������2���������������������������"������������� ������������������������������������������������������������������������ AHTable 8. ,������!������������������!��� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� GCTable 9. ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� H.Table 10. �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� H.Table 11. ,������!����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� HGTable 12. #!������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� D/Table 13. ����������������������������������� � ��������������������������������������������������������������������������������������������������� DATable 14. ������������������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� DGTable 15. @������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� DGTable 16. ,������!�������������������������2������������ ���������������������������������������������������������������������������������������� CETable 17. 3�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� C1Table 18. 3����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� CATable 19. 3��������������������!������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� CGTable 20. I���������������������������������������������������������!���������������������������������������������������������� CCTable 21. ,������!��������������������!�������2������������ ������������������������������������������������������������������������������������ CCTable 22. +���������������������"��%��������.�,�����������������������������.�0H���������

    ���������������������

    ��"��%���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� .E.Table 23. ,������!����������������"��%��������2������������ ����������������������