论文部分内容阅读
森林火灾是森林生态系统的重要影响因子,其不仅会造成森林资源损失、增加碳排放量污染空气,而且会对人类的生命健康以及财产安全造成威胁。了解林火发生格局及其主要影响因子,是有效开展森林防火工作的关键。福建省位于我国东南沿海地带,森林资源丰富,是我国南方重点林区的省份之一,其森林覆盖率高达65.95%,位居全国首位。福建省也是我国森林火灾的高发区,林火发生次数频繁且危害严重。本文基于SPSS、R、GWR4、ArcGIS等数学统计软件和空间分析软件,应用逻辑斯蒂回归模型、随机森林算法和地理加权逻辑斯蒂回归模型对影响福建省森林火灾发生的气象因子进行分析,对林火预测模型在福建地区的适用性以及福建省林火的空间分布特征进行研究,研究结果为该地区的森林火灾预防工作提供一定的科学参考。本文应用统计分析法和Ripley’s K-函数对福建省的林火发生数据进行时空分析,结果显示福建省森林火灾年际变化明显,且存在显著的季节性变化趋势;福建省森林火灾多发生在春秋冬三季。此外,2000-2005年福建省森林火灾呈空间聚集分布,存在高火险区。应用逻辑斯蒂回归模型、随机森林算法和地理加权逻辑斯蒂回归模型对影响福建省森林火灾的气象因子进行分析。研究结果表明“日最高地表气温”、“日最低地表气温”、“日最高本站气压”、“日照时数”、“日最高气温”和“日最低相对湿度”是影响福建省林火发生的主要气象因子。LR模型的参数拟合结果显示:“日最高地表气温”、“日最高本站气压”、“日照时数”和“日最高气温”等5个气象因子与森林火灾呈正相关关系,“日最低地表气温”和“日最低相对湿度”与森林火灾呈负相关关系。RF算法的拟合结果显示:“日最高本站气压”对林火发生的影响最大,“日照时数”对林火发生的影响次之,而“日最高气温”对林火发生的影响较小;“日最高地表气温”对林火发生的影响大致呈正相关关系,在大于40℃之后,对林火发生的影响趋于稳定;林火发生的概率随着“日最低地表气温”的升高而下降;“日最小相对湿度”与林火发生的关系基本上呈负相关关系。GWLR参数拟合结果显示:影响福建省林火发生的主要气象因子在空间上都是非平稳的,气象因子与林火之间的关系及关联程度随地理位置的变化而变化,除了“日最低地表气温”在整个研究区域上均与林火发生呈负相关关系之外,其余气象因子与林火发生的相关关系在整个研究区域上均在正负之间变化,但模型的估计系数并不是在整个研究区域上均显著。模型评价结果表明,在福建省林火发生的分类判别中,与传统的逻辑斯蒂回归模型和地理加权逻辑斯蒂回归模型相比,随机森林算法的拟合效果更好,更适合福建省森林火灾的数据结构。综上所述:福建省是森林火灾易发区,且各个季节有着不同的森林火灾空间分布特征。春季,福建省森林火灾主要集中发生在沿海地区;夏季,福建省森林火灾发生较少,高火险区主要分布在福州市和福清市地区;秋季,福建省森林火灾主要集中发生在南平市、三明市和永安市等内陆地区,而漳州市是秋季森林火灾较为严重的沿海地区;冬季,福建省绝大部分地区都存在中火险和高火险。