黑龙江省林火时空格局分析—时间分布

建立黑龙江省１０年的林火数据库，以起火年度和起火日期为线索，分析不同类型火源林火的频次和过火面积的年际变化、季节变化规律及其原因，得出如下结论：黑龙江省林火年际变化波动性很大而周期性很差，反映出林火对气候变化的敏感性；人为火的次数和面积具有良好的相关性，雷击火的次数和面积不具有相关性；人为火和雷击火之间不具有相关性；春季林火和秋季林火不具有相关性；黑龙江林火表现出非常清楚的季节变化规律，每年具有春、秋两个火险期和冬、夏两个安全期，春季存在危险期和极危险期；由于人为防火措施，使人为火高峰和过火面积高峰不同步；引燃条件和雷电活动共同作用使雷击火发生高峰出现在６月份；特殊年份的伏旱能引起局部地区的夏季林火。     

大兴安岭地区林火轮回期的研究

一、前言1987年5月6日至6月2日,大兴安岭地区的北部塔河、阿木尔、图强、西林吉四个林业局遭受一场空前的火灾劫难。过火总面积达114万ha,林地过火面积达87万ha,使森林覆被率下降15%(程焕章1987)。大火烧毁了三个林业局局址,九个林场和四个半贮木场,致使212人在大火中丧生,56000人无家可归,引起了世界范围内的关注。大兴安岭地区地处寒温带,526万ha的北方针叶林覆盖62%的土地面积。自六十年代开发以来的火灾统计资料表明,林火连年不断,一直是影响森林的重要因素,且许多林分重复过火。仅1966年至1981年十六年间     

林火烈度的量化指标构建

基于野外样点实测数据,根据火烧迹地各组分生物量,构建了火烧烈度的量化指标:火烧烈度指数(Fire Severity Index,FSI)。依据构建的FSI,对过火林分的火烧烈度进行了量化分级,并通过野外记录的综合火烧指数(Composite Burn Index,CBI),对FSI进行验证分析。结果表明:FSI能够直接量化火烧烈度严重性,可准确地揭示不同火烧烈度对林分生物量和碳储量的影响程度。     

我国大兴安岭地区夏季林火的火环境研究

利用Arcgis和SPSS软件对大兴安岭地区1967-2008年夏季火险期森林火灾发生当天的气象因子和火点位置的植被和地形因子进行了定性和定量分析,探讨了夏季火的火环境特征,以期为防火部门进行森林管理及政策制定提供依据。结果表明:近42年来,夏季火发生时的日平均气温和最高气温范围分别为15~25℃、24~34℃,而且平均气温和最高气温不同导致夏季火发生次数具有极显著差异性,P﹤0.01;夏季火发生时,降水量主要为0~1 mm,而且具有极显著差异,P﹤0.01;平均风速范围0.5~3 m/s,不同风速发生火灾次数具有显著性差异,P﹤0.05;平均气压集中在945~975 h Pa,P﹤0.05;平均空气相对湿度55%~70%,P﹤0.01。通过对地形和植被的相关因子进行分析可知,夏季火主要发生在中高等海拔的平坡或缓坡区域,植被类型以落叶针叶林为主,其次是草甸。     

大兴安岭地区夏季林火特点及灭火手段探讨

对大兴安岭地区2000￣2005年的夏季气象因子进行了分析。阐述了该区存在的发生时间相对集中、发生次数呈上升起势、多发生在偏远山区、主要为地表火、火因主要是雷击所致等夏季林火特点。指出了扑救该区夏季林火时使用直升机效果明显,分析了具体的使用优势。     

基于火险区划的大兴安岭地区林火监控效率与扑救可达性研究

以大兴安岭地区2000—2010年卫星火点数据为基础,运用逻辑斯蒂回归模型建立基于气象、植被、地形、社会经济和基础设施因子的林火预测模型,并划分火险等级。此外,基于火险区划对大兴安岭地区的林火监控与扑救效率进行评价分析。模型预测结果表明,坡度、月平均降水、月平均温度等多种因素对大兴安岭地区林火发生有显著影响;火险区划表明,高火险区域面积占研究区域总面积的24. 47%;林火监控效果的评价结果显示,对比现有瞭望塔选址方式,网格布设法(20km×20km网格和10km×10km网格)的监控布点可以显著提高林火监测效果,高火险区域监测面积分别提高36. 97%和60. 52%,同时,站点需求数量也相应减少;林火扑救可达性研究表明,大兴安岭地区东、南、西部地区对高火险区域的可达性较好,中、北部地区则相对较差,而全区仅有1/3的森林消防站处于可达性高的区域,因此建议在可达性差的高火险区域适当增设森林消防站,从而全面提高该区域林火扑救效率。     

黑龙江省林火面积分布格局

森林火灾是林业持续发展的大敌,它时刻威协着我们宝贵的森林资源。目前,我国对林火的研究已经取得了长足的进展,经历了由经验性向科学性、由表面向纵深方向的转变。本文采用计算机分析处理手段,从时间与区域尺度,全面地探讨了黑龙江省各林区林火面积的分布格局,对黑...     

基于GIS平台的林火景观格局研究构想

现代林火管理需要在整合森林防灭火信息的基础上,对林火发生、发展、蔓延以及可燃物景观格局现状进行系统深入的分析,以期对林分可燃物进行科学合理的空间布局,并实现对林火防区可燃物未来演替格局的预测。通过对相关研究的综述分析,基于地理信息系统(GIS)平台的空间直观模型模拟,是针对把林火作为驱动因子的大时空尺度森林景观变化研究的强有力工具。提出了以林火景观生态格局为核心的研究框架,具体研究成果将直接为林火防区提供灭火策略和灭火指挥辅助决策的数源基础和定量化技术支持。     

呼中林区火烧迹地遥感提取及林火烈度的空间分析

【目的】利用Landsat TM影像,采用遥感指数构建决策树分类模型,提出一种识别火烧迹地面积与林火烈度分析的新方法,并结合坡度、坡向、海拔等地形因子对过火区域火烈度的空间分布进行科学系统的分析研究,为大兴安岭地区森林防火和林火管理提供一定的理论依据和数据支持。【方法】以大兴安岭地区呼中林区为研究区,以2010年9月火后TM影像以及2007年9月火前TM影像为基础数据,以DEM影像、林相图为辅助数据,利用NDVI、NDSWIR、MNDWI和dNBR等遥感指数构建决策树分类模型,对呼中林区2010年10场火烧迹地进行识别,根据dNBR阈值法将过火区域火烈度分为4级,并利用Arcgis软件将火烈度图分别与坡度、坡向、海拔图叠加分析。【结果】利用决策树分类模型所提取火烧迹地面积的分类总体精度和Kappa系数分别为97.97%和0.943 2,与平行六面体法和ISODATA法的分类的精度相比分别提高了7.56%和17.32%,Kappa系数也相应提高。决策树模型提取火烧迹地的制图精度和用户精度分别为97.51%和97.54%,而平行六面体分类法分别为90.43%和96.52%,ISODATA法分别为94.35%和95.68%。利用dNBR阈值法将已提取的过火区林火烈度分为:未过火、轻度火烧、中度火烧、重度火烧4个级别,其中中度火烧和重度火烧分别占总过火面积的46.6%和33.2%。叠加分析后,海拔在1 000~1 500 m的地区过火面积共4 177 hm~2,占总过火面积的64.4%。Ⅲ级坡(6°~15°)过火面积最大,占总过火面积的45.9%。南坡过火面积最大,为1 391 hm~2,约占总过火面积的21.4%。【结论】本文所使用的决策树分类模型能够准确地识别过火区域,在精度上相较平行六面体法与ISODATA法有显著提高,且过火面积也更接近目视解译判读所得到的过火面积,精度均达到82%以上。dNBR阈值法可将过火区域火烈度分为4个等级,结果表明过火区域中度火烧和重度火烧占总过火面积的比重较大,林火烈度与海拔、坡度、坡向之间存在一定相关关系。     

基于MODIS影像梯度的林火边界提取方法

红外遥感数据是获取火灾参数的主要方法.中分辨率成像光谱仪(MODIS)因具有广泛的光谱覆盖波段和强大的动态监测能力被用于森林火灾监测.传统方法主要是基于光谱特征的火烧迹地识别及制图,而描述火灾蔓延的边缘火线对于动态火灾监测具有更重要的意义.本文基于多波段影像梯度的图像视觉分析,提出一种自动检测林火边界火线特征的方法.通过与传统边缘算子的检测结果对比,并结合火烧迹地的归一化植被指数NDVI叠置验证.本方法在融合多波段影像的火灾光谱信息的同时,增强了火线变化的空间细节表现能力.提高了边缘定位性能,在动态火灾制图和监测方面是有效可行的.     

基于时空特征的林火视频火焰识别研究

由于森林火灾监控现场是野外广阔的林区,而且树叶的摇摆使得视频图像中的运动对象很多,强烈的阳光、秋季的枯叶和红枫会导致火灾识别的误报等,这些特点都使得现有室内或静止场景火灾视频监控的视频处理技术不再适用。考虑到火灾发生有一个蔓延的过程,是一个包含若干连续视频帧图像的视频片段,笔者首先将疑似火焰视频划分成时空视频块,根据颜色特征和运动特征得到疑似火焰区域,然后在视频片段大粒度下基于空间静态特征(纹理、圆形度特征)和时序动态特征(火焰面积变化、形状相似性、闪烁频率特征)提取火焰特征向量,最后使用基于Ada Boost的算法进行火焰识别,实现森林火灾的实时检测。结果表明,该方法能够准确有效地进行林火视频火焰识别。     

黑龙江省林火规律研究Ⅱ.林火动态与格局影响因素的分析

本文对在大尺度 (5 0 0km2 以上 )上影响黑龙江省林火的因素及其影响途径进行了分析。结果表明 ,年林火次数 (人为火次数 )与林业人口正相关 ,林火面积与人口无关。干燥度的空间差异对林火燃烧率格局有正向影响。林火特征与气候因子之间没有线性关系。黑龙江省林火次数和面积对年均温和降水量的响应可归纳为旋转的单叶双曲面和双叶抛物面两种模式。林火特征的周期与年均温、年降水量的周期关系很大。黑龙江省森林类型对林火次数、面积的影响在省级区划尺度上不显著的。较高的管理水平显著减少林火。林火次数、面积与了望塔数量、消防车数量及通讯覆盖率等无线性关系     

基于TM影像的北京市城市热岛时空分析

采用2007年、2009年的2景同期TM遥感影像,分析了北京市的热岛效应时空演化规律.研究发现:怀柔区和延庆区热岛效应明显且稳定存在,热岛中心主要分布在工业区聚集的地方,植被和水体有减弱热岛效应的作用,所以城市要注意环境治理和绿化.     

林火生态因子的时空动态

本文从林分的时空角度入手 ,着重分析了不同林分、林龄、郁闭度随时间的推移导致森林火灾危险性的变化 ,其一般规律是 :中郁闭度林分 ,年龄增加、郁闭度增加 ,林木枝下高增加快 ,从而地表火发生率降低 ,树冠火危险性增大 ;长期未郁闭的疏林 ,地表火危险长期存在 ,林分生产力低 ;灌木、草坡是地表火发生率最高 ,生产力最低的类型。所以 ,根据不同分区林分特点 ,提出了合理的营林防火措施     

黑龙江省夏季林火时空分布特点

通过对2000~2004年黑龙江省夏季森林火灾进行研究分析发现,该地区夏季林火呈现明显的空间、时间分布特点。(1)黑龙江省夏季林火只在121°12′~130°16′E和46°53′~53°25′N之间发生过。(2)大兴安岭和黑河地区是黑龙江省夏季林火的主要发生地区,大兴安岭地区的夏季林火火因基本都是雷击火,黑河地区的夏季林火火因主要是烧荒。(3)大兴安岭及黑河地区各个县区夏季林火状况有很大不同。(4)6月是大兴安岭雷击火发生最多的时期,6月15~25日是烧荒引发夏季林火的重点时期。黑龙江省6月15~20日间发生的夏季林火次数最多,明显高于其他时间段,过火面积也最大。7月1~5日及8月20日以后均没有夏季林火发生。(5)黑龙江省夏季林火日变化规律较为明显地分为三个阶段。     

黑龙江省林火规律研究I.林火时空动态与分布

根据黑龙江省1980-1999年的林火资料，利用地理信息系统等工具，对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究。结果表明，黑龙江省林火可分为1980-1987年的多发段和1988年以后的低发段。人为火与总林火规律相似：次数频谱周期为16、4.5a和2.3a，面积频谱周期为6a。雷击火次数频谱周期为9.1a和3.0a左右，面积频谱周期为9.1a。总林火次数和面积显著正相关，雷击火的次数与面积不相关。林火主要发生在4月、5月。人为火面积集中在3月、4月，雷击火面积集中在5月。林火由西北向东南呈条带状分布，具有自组织特点，分数维分别是0.86、1.05和0.68。对火频谱周期，自组织性进行了讨论，指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起，采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式。对不同区域的自组织分数维进行了比较。对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨。     

基于卫星监测的湖南省林火时空分布规律研究

监测预报和挖掘发现林火发生的时空规律是森林防火工作的基础,本研究主要利用中国森林防火网2007—2017年卫星林火监测数据,借助时空立方体热点分析模型,研究发现湖南省近10年林火的时空分布规律和发展趋势;自2007年起的11年间共发生林火15 536起,主要集中在10月至次年4月,占累计总数的87.2%,属湖南省重点森林防火时段;热点分析发现冷点即林火低频区域8 799个、暖点即林火高频区域6 660个,整体火情呈下降趋势,林火热点区域集中在衡阳南部、郴州东北部以及永州中南部地区;相较于2001—2008年湖南省林火分布规律的报道可见,常德市石门县、湘西州以及张家界市的林火发生频率明显减少。     

黑龙江省林火规律研究Ⅰ .林火时空动态与分布

根据黑龙江省 1980～ 1999年的林火资料 ,利用地理信息系统等工具 ,对黑龙江省林火时空动态和分布规律进行了研究。结果表明 ,黑龙江省林火可分为 1980～ 1987年的多发段和 1988年以后的低发段。人为火与总林火规律相似 :次数频谱周期为 16、4 5a和 2 3a ,面积频谱周期为 6a。雷击火次数频谱周期为 9 1a和 3 0a左右 ,面积频谱周期为 9 1a。总林火次数和面积显著正相关 ,雷击火的次数与面积不相关。林火主要发生在 4月、5月。人为火面积集中在 3月、4月 ,雷击火面积集中在 5月。林火由西北向东南呈条带状分布 ,西部、西南部和东北部林火较少。有 5个林火多发区。林火面积、平均蔓延速率、持续时间呈对数正态分布 ,具有自组织特点 ,分数维分别是 0 86、1 0 5和 0 6 8。对火频谱周期、自组织性进行了讨论 ,指出自组织函数将林火的时空特性结合在一起 ,采用负幂函数描述时存在适用下限并给出计算公式。对不同区域的自组织分数维进行了比较。对人为引入火烧的适宜强度和频度进行了简单探讨     

浙江省林火时空变化及影响因子分析

以2001—2018年的浙江省MODIS-MCD64A1森林火灾数据为研究基础,运用逻辑斯蒂和随机森林方法结合气象、植被、地形、经济、人口和基础设施等因子对浙江省的林火时空变化及影响因子进行研究.结果表明:(1)2001—2018年,浙江省共发生森林火灾1866次,年均发生林火104次,林火时空分布不均匀,空间上集中在...     

南京市景观格局时空演变分析

基于南京市2005—2018年景观类型数据,运用景观格局指数指标及动态度模型、景观类型转移矩阵等方法,分析了景观水平和类型水平上的景观格局特征。景观水平上,13 a间的景观空间和结构连接性整体得到优化,异质性下降。类型水平上,耕地和建设用地一直保持为南京市优势景观。景观类型动态转移方面变化显著。