浙江省林火发生格局及预测模型研究

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本研究基于浙江省1991~2012年森林火灾统计资料、林区气象要素以及基础地理数据,以SPSS、ArcGIS、R_project、Maxent等软件为技术支撑,运用周期图分析、空间自相关分析和数学统计等方法,对浙江省森林火灾的时空分布规律进行了深入的分析,并以龙泉市和缙云县为例,采用国际前沿的模型模拟和检验理论,详细地探讨了森林火灾的预测模型以及林火发生与气象因子之间、林火发生概率与各环境因子之间的关系等问题,研究结果为浙江省森林火灾的预测预报提供了科学依据和理论参考,对林火预警预报与管理具有重要的参考意义。研究结果表明,浙江省森林火灾以中小规模为主,发生频率与受灾程度成正比,而这些火灾基本都是人为火源引起的,而且不同植被类型可燃物的燃烧特性不尽相同,其造成的林火灾害的严重程度也不尽相同,按照森林植被类型统计,发生森林火灾次数最多的是针叶林,其次是针阔混交林,竹林和灌丛发生火灾次数最少;森林火灾次数的年际波动较大,并未表现出明显的趋势性和周期性,平均每场森林火灾过火面积呈明显的上升趋势;林火的季节变化明显,1~4月是浙江省森林火灾高发期,占森林火灾总数80.08%;空间分布上,浙江省森林火灾由北向南呈逐渐增多趋势,浙南山区是森林火灾危害相对严重的区域,东至永嘉县,西至丽水市,北至缙云县,南至苍南县片区尤为严重。采用传统的OLS模型、Poisson模型和NB回归模型来拟合研究浙江省森林火灾发生与气象因子间的关系,研究结果显示,NB模型是拟合浙江省林火的发生和气象因子间关系的最优模型,月平均温度(MMT)和月平均风速(MMWS)是影响浙江省林火发生的2个重要影响因子。以龙泉市为例,探讨了以气象因子为自变量的森林火灾预测模型。将Poisson、负二项(NB)、零膨胀Poisson(ZIP)与零膨胀负二项(ZINB)这4种模型均应用于龙泉市林火发生与气象因子的建模中,研究结果显示,零膨胀负二项(ZINB)模型的拟合效果要优于其它3种模型。因此,本文得到龙泉市森林火灾的最优预测模型是ZINB模型,其表达式为:E(Y)=exp(11.3516-0.1552DMRH-0.1115DMT)和log it(p)=0.6899+1.4002DMWS-0.2333DMT基于缙云县1991~2012年的林火发生历史数据和影响林火空间分布格局的环境因子,采用Maxent模型定量、直观地预测了缙云县森林火灾的潜在发生区。其结果表明最大熵模型的精度表现为中等水平,该模型是描述林火空间分布格局的有效模型,影响缙云县森林火点分布格局的关键性环境控制因子是火点密度,其次是非可燃物、森林和坡度,坡向对预测结果影响最小。
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