發(fā)布時間：2020-11-14 03:44

　　 當(dāng)前,城鎮(zhèn)森林交界域(WUI)火災(zāi)日益頻發(fā),對交界域的人員和建筑造成嚴(yán)重危害。針對我國城鎮(zhèn)森林交界域地帶的蓬勃發(fā)展而帶來的潛在火災(zāi)風(fēng)險問題,仍存在相關(guān)研究不夠全面甚至是滯后的現(xiàn)象,同時以時空維的視角去分析城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險的發(fā)生趨勢也不多。因此本文借助于相關(guān)數(shù)學(xué)模型,從時空角度研究城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)的發(fā)生,探索城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險的時空動態(tài)分布,隨后發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的影響因素及其與森林火災(zāi)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律,可為提高城鎮(zhèn)森林交界域的科學(xué)性防火管理提供系統(tǒng)性支持。以下為重點內(nèi)容概述:1.城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的空間分布研究借助于隨機森林算法來擬合省域尺度的城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)和森林火災(zāi)的發(fā)生,進(jìn)而解釋城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的空間分布。首先,針對特征選擇得到的重采樣結(jié)果顯示,參與城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險建模的自變量為:道路密度,鐵路密度,月均最低溫度,歸一化植被指數(shù),人口密度以及海拔,參與森林火災(zāi)風(fēng)險建模的自變量為:月均平均溫度,歸一化植被指數(shù),道路密度,鐵路密度,人口密度以及海拔。之后,根據(jù)隨機森林算法對火災(zāi)發(fā)生進(jìn)行擬合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練集與測試集中擬合值與真實值的簡單相關(guān)系數(shù)都高于0.90,可以認(rèn)為RF算法能夠有效擬合城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)和森林火災(zāi)的發(fā)生�？傊�,通過使用隨機森林模型對城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險和森林火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行建模,分別篩選出6個對城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險和森林火災(zāi)風(fēng)險貢獻(xiàn)度大的變量。2.城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的時空分布研究通過使用全局線性回歸模型(LM)、地理加權(quán)回歸模型(GWR)和時空加權(quán)回歸模型(GTWR),對三種模型在城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)和森林火災(zāi)風(fēng)險的擬合能力方面進(jìn)行研究,分析并建立表現(xiàn)最佳的火災(zāi)風(fēng)險的時空分布模型。在此過程中,借助于空間交叉驗證方法來進(jìn)行變量間篩選,之后將篩選出的七個顯著自變量納入地理加權(quán)回歸模型(GWR)和時空加權(quán)回歸模型(GTWR)的建模過程中。結(jié)果顯示,在擬合火災(zāi)風(fēng)險和對其空間結(jié)構(gòu)的解釋能力方面,時空加權(quán)回歸模型(GTWR)的能力均為最佳。最后,對模型進(jìn)行獨立測試同樣發(fā)現(xiàn)時空加權(quán)回歸模型(GTWR)相較于其他兩個模型具備更強的解釋能力。由此,GTWR模型比GWR和LM具備更強的擬合和解釋能力,說明GTWR模型能夠更科學(xué)地揭示不同時間與空間位置上的自變量對于火災(zāi)發(fā)生影響的差異性,采用其對城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險和森林火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行擬合和解釋是一種富有意義的嘗試。3.城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)與森林火災(zāi)發(fā)生的時空分布規(guī)律與影響因素分析的對比研究通過使用GTWR模型對火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行有效且有意義的擬合。輸出結(jié)果能夠深入分析影響城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的自變量的時空異質(zhì)性,并與森林火災(zāi)進(jìn)行對比,這也恰恰體現(xiàn)了 GTWR模型在評估城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險的時空動態(tài)性和不確定性等現(xiàn)象規(guī)律方面的優(yōu)勢。首先,使用空間交叉驗證進(jìn)行線性回歸訓(xùn)練的結(jié)果顯示,歸一化植被指數(shù)(NDVI)和道路密度(Road)是城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險建模中最重要的變量,地表溫度(LST)和歸一化植被指數(shù)(NDVI)是森林火災(zāi)風(fēng)險建模中最重要的變量。之后,根據(jù)自變量的時空分布規(guī)律,可以發(fā)現(xiàn)歸一化植被指數(shù)(NDVI)對于城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險和森林火災(zāi)風(fēng)險均呈正相關(guān),且歸一化植被指數(shù)(NDVI)對城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)發(fā)生的影響明顯大于其對森林火災(zāi)發(fā)生的影響,說明交界域火災(zāi)與森林火災(zāi)的發(fā)生密切相關(guān),兩類火災(zāi)具有一定的關(guān)聯(lián)性;道路密度(Road)對于城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)風(fēng)險的影響呈正相關(guān)且隨時間發(fā)生顯著變化,這一變量代表了人員活動頻繁程度,說明隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,交界域火災(zāi)的發(fā)生更加頻繁。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S762
【部分圖文】：

第１章緒論現(xiàn)，“火災(zāi)風(fēng)險”的稱謂實際上是一種舶來品。對于火災(zāi)風(fēng)險在連續(xù)的尺度下進(jìn)行相應(yīng)的建模工作，國內(nèi)外學(xué)者紛紛采取一種簡化的方法來火災(zāi)的發(fā)生概率代替火災(zāi)風(fēng)險的方法［３５］。??發(fā)現(xiàn)、消除以及控制火災(zāi)是火災(zāi)風(fēng)險評估的目的及意義。風(fēng)險評估的元化的，它可以包括個人、社會、財產(chǎn)等等。對此相關(guān)研宄提到可容架，具體展示見圖１．１［６２，６３］。通過前人的研宄，也讓我們開拓了研究的風(fēng)險進(jìn)行評估和管理時，不僅要將其對個人生命以及財產(chǎn)的損失考慮入研究一旦火災(zāi)發(fā)生要如何降低其對社會環(huán)境、自然環(huán)境以及歷史文物。??

分析對于城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)和森林火災(zāi)發(fā)生起到關(guān)鍵作用的變量以及它??們在時間和空間范圍內(nèi)的異質(zhì)性特征。??關(guān)于本文的主要工作，其具體的技術(shù)路線在圖１．２中做出展示：??基于歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)和ＧＩＳ的省域尺度交界域火災(zāi)風(fēng)險建模分析??Ｖ?／??一八、、?／?…、??廣?、、?｜?安馓�。玻埃埃玻�２０丨丨年火災(zāi)歷史統(tǒng)計?｜??ｊ城ｍ林交界＇?＼?ｉ?數(shù)據(jù)??／１?域火災(zāi)?２?，??．地形因素?氣象因素?植被因家Ｉ??＇?＼?；?？?？?Ｖ＿＿．＿／?Ｖ??／?Ｖ?＾?Ｉ??＼?Ｉ森林火災(zāi)?，?Ｉ?／?＼?＼??、＼、?ｈ?ｊ?（人ｎ?Ｊ?［杜會經(jīng)濟(jì)因素ｊ??－—＾＊＊－＊＾?ｃ???）???Ｊ一Ｔ／?????多銀共線性檢驗ｆ??（１?一變換Ｉ??＾?——??隨機森林模型?１??ｆ考慮空間異質(zhì)性的＾考慮時空異質(zhì)性的￥??Ｖ??＾?ｊ?，（全局線性回歸模型ｊ丨．地理加權(quán)回歸模型＿時空加權(quán)回歸模型ｊ??ＣｊＭｇｆ．埤亡災(zāi)風(fēng)險分色．．）ｒ????（涵礙西藏藏運￥￥??，?ｉｔ??（對比分折城鎮(zhèn)森林交界域火災(zāi)、森林火災(zāi)???ｒ?ｋ要火險因子

２．１研究區(qū)域概況??安徽省，屬于中國華東地區(qū)，緊鄰“長三角”，經(jīng)緯度范圍為東經(jīng)１１４°?５＾??－１１９°?３７＇，北緯２９°?４１＇?－３４°?Ｗ之間。安徽省地理位置如圖２．１所示。??Ｎ??Ｗ＾Ｅ??Ｓ??Ｃｈｉｎａ??Ａｎｈｕｉ??２，２００?１，１００?０?２，２００?ＫＭ??圖２．１安徽省地理位置??２．１．１自然地理環(huán)境??安徽地處長江中下游，位于亞歐大陸板塊與北太平洋板塊交界地帶。全省東??西總寬度約為４５０千米，南北總長度約為５７０千米，總土地面積約為１３．９４萬平??方千米。安徽省地貌類型多樣，既有山地丘陵，也有平原、臺地，總體來看，可??將其分為三大地形地貌區(qū)，分別是淮北平原、江淮丘陵和皖南山區(qū)。??９??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2883032