本文關(guān)鍵詞：基于MODIS數(shù)據(jù)的重慶市森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)與預(yù)警研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在維護(hù)整個(gè)自然界的動(dòng)態(tài)平衡及改善人類生存環(huán)境中占據(jù)著非常重要的地位，但森林火災(zāi)在很程度上對(duì)森林資源與環(huán)境進(jìn)行了破壞。如果能夠及時(shí)、準(zhǔn)確和有效地監(jiān)測(cè)可能和已經(jīng)發(fā)生的森林火災(zāi)，那么這對(duì)減少災(zāi)害損失、保護(hù)森林資源和維護(hù)生態(tài)平衡都具有非常重要的意義。本文以重慶為研究區(qū)，利用MODIS遙感數(shù)據(jù)對(duì)該區(qū)森林火災(zāi)時(shí)空分析規(guī)律、森林火災(zāi)火點(diǎn)監(jiān)測(cè)以及森林火災(zāi)預(yù)警三方面進(jìn)行了比較深入的研究。研究的基本目標(biāo)在于認(rèn)識(shí)重慶森林火災(zāi)發(fā)生的基本規(guī)律，通過(guò)遙感手段對(duì)重慶這種復(fù)雜地形、氣象條件下的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、預(yù)警方法進(jìn)行探討，進(jìn)而找到適宜于重慶自然地理?xiàng)l件的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法，從而提高于提高重慶市防災(zāi)減災(zāi)水平，減少因?yàn)?zāi)造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)研究，本論文獲得了以下一些主要研究結(jié)論。 1.研究重慶森林火災(zāi)識(shí)別方法 （1）利用通道7、2、1和通道21、22、31這兩種波段組合合成影像直接識(shí)別的方法結(jié)合可以直接地對(duì)火點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別。 （2）通過(guò)20通道亮溫、20通道和31通道亮溫差和20通道亮溫與地溫的差值關(guān)系設(shè)定閾值，并經(jīng)過(guò)一系列的分析驗(yàn)證對(duì)閾值進(jìn)行修正，最終得到適宜于重慶的閾值設(shè)定，在這種閾值下能更好地識(shí)別火點(diǎn)排除偽火點(diǎn)，但是這種方法識(shí)別之后還是有存在少量的偽火點(diǎn)，這些偽火點(diǎn)的進(jìn)一步去除就需要進(jìn)一步研究。 （3）將三通道法與高溫閾值法相結(jié)合，更能方便快捷地監(jiān)測(cè)出森林火災(zāi)火點(diǎn)。 2.重建研究區(qū)森林火災(zāi)時(shí)空發(fā)展規(guī)律。 （1）重慶2004-2013年10年間的森林火災(zāi)年際間差異較大，在2006年之前年份的火點(diǎn)個(gè)數(shù)差別不大火點(diǎn)個(gè)數(shù)較少，從2006年開始火點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯增加。這10年間的火點(diǎn)個(gè)數(shù)在2006年出現(xiàn)了一個(gè)最高峰，2008年呈現(xiàn)了第二個(gè)高峰期，，而從2008年開始下降雖然后面火點(diǎn)個(gè)數(shù)有所回升但是并沒(méi)有超過(guò)2008年，到了2013年火點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯呈現(xiàn)從2006年開始的最低值。 （2）就重慶森林火災(zāi)分布季節(jié)變化而言，火災(zāi)的發(fā)生多集中在春夏兩季，秋、冬季火災(zāi)發(fā)生較少。 （3）就重慶市森林火災(zāi)火點(diǎn)個(gè)數(shù)分布月份變化而言，各月份差異較大，高峰期分別集中在3、4、7、8月，主要受氣象要素（春旱、伏旱、持續(xù)高溫等）和人類活動(dòng)頻繁影響。 （4）重慶森林火災(zāi)火點(diǎn)較為分散，在東北、東南、西南三個(gè)角上分布較為集中，中部地區(qū)有少量分布。就重慶森林火災(zāi)火點(diǎn)行政區(qū)劃分布而言，這10年間火點(diǎn)個(gè)數(shù)最多的是主城九區(qū)，榮昌縣、墊江縣、銅梁縣、潼南縣和彭水苗族土家族自治縣5個(gè)縣在MODIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中沒(méi)有火點(diǎn)。 （5）重慶森林火災(zāi)主要集中在海拔500-1000m的低山區(qū)域，而森林火災(zāi)隨坡度起伏變化不大，森林火災(zāi)集中在坡度0-30°這個(gè)范圍內(nèi)，陽(yáng)坡較陰坡易發(fā)生火災(zāi)。森林火災(zāi)的地貌分布，按森林火災(zāi)有多至少的趨勢(shì)是：渝東南巫山、七曜山強(qiáng)巖溶化峽谷中山區(qū)中部構(gòu)造平行嶺（低山）谷（丘陵）區(qū)渝東北大巴山構(gòu)造溶蝕層狀中山區(qū)渝西方山丘陵區(qū)。重慶森林火災(zāi)火點(diǎn)的植被類型分布的趨勢(shì)是：針葉林＞灌木林＞闊葉林＞針闊混交林和其他。 3.探討重慶森林火災(zāi)預(yù)警指標(biāo)和方法 （1）在2004-2013年這10年里，重慶地區(qū)植被狀況較好，森林地區(qū)的NDVI年際波動(dòng)較為明顯，月NDVI呈先升高后降低的曲線變化且月最大值、月均值和月最小值變化趨勢(shì)一致但月最小值則波動(dòng)范圍較大；重慶森林地區(qū)的TVDI空間分布與整個(gè)重慶研究區(qū)內(nèi)的TVDI分布一致，干旱區(qū)域主要集中在中部和西部，TVDI值由中、西部向東部遞減，TVDI的高值也主要集中在主城九區(qū)周圍區(qū)縣，TVDI的年際和月均值變化都呈波動(dòng)性變化，干旱主要集中在夏季，冬季干旱狀況最輕；重慶地區(qū)的森林植被分布由東南、東北部向中、西部遞減，且主要森林植被類型以針葉林和闊葉林為主。 （2）重慶森林火災(zāi)與該區(qū)的TVDI（P=0.265）和NDVI（P=-0.262）都有很好的相關(guān)性，且根據(jù)森林植被類型對(duì)重慶火點(diǎn)分布有一定對(duì)于影響，那么這幾個(gè)因子的發(fā)展規(guī)律可以用來(lái)很好的反映該區(qū)域內(nèi)森林火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)規(guī)律，這就表明利用植被指數(shù)、森林植被類型和干旱指數(shù)結(jié)合建立一個(gè)評(píng)價(jià)火險(xiǎn)等級(jí)的指標(biāo)是可用性的。 （3）將反映植被狀況的NDVI、森林植被類型和濕度狀況的TVDI擬合的綜合火險(xiǎn)指數(shù)F來(lái)反映森林火災(zāi)發(fā)生的難易程度，F(xiàn)越大，表明植被指數(shù)越大、不易燃的森林植被類型、干旱指數(shù)越小，森林火災(zāi)發(fā)生率越��；F越小，表明植被指數(shù)越小、易燃的森林植被類型、干旱指數(shù)越大，森林火災(zāi)發(fā)生率越大。
【關(guān)鍵詞】：森林火災(zāi) 火點(diǎn)監(jiān)測(cè) 火點(diǎn)識(shí)別 火災(zāi)區(qū)劃 火險(xiǎn)預(yù)警 MODIS
【學(xué)位授予單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S762;P237
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 1 緒論13-25
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 遙感數(shù)據(jù)支持下的森林火災(zāi)研究14-17
• 1.2.2 森林火災(zāi)時(shí)空分異規(guī)律研究17-18
• 1.2.3 森林火災(zāi)的預(yù)警研究18-19
• 1.3 遙感數(shù)據(jù)研究森林火災(zāi)的理論基礎(chǔ)19-21
• 1.3.1 普朗克輻射定律20
• 1.3.2 斯忒潘—波爾茲曼定律20
• 1.3.3 維恩位移定律20-21
• 1.3.4 亮溫21
• 1.4 研究目的、研究?jī)?nèi)容、研究方法及技術(shù)路線21-23
• 1.4.1 研究目的21-22
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22
• 1.4.3 研究方法22-23
• 1.4.4 技術(shù)路線23
• 1.5 擬解決關(guān)鍵問(wèn)題23-24
• 1.5.1 森林火災(zāi)著火點(diǎn)監(jiān)測(cè)模型的建立23-24
• 1.5.2 歷史數(shù)據(jù)重建24
• 1.5.3 森林火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估與預(yù)警24
• 1.6 本章小結(jié)24-25
• 2 研究區(qū)概況25-28
• 2.1 地理位置與行政區(qū)劃25
• 2.2 地勢(shì)地貌25-26
• 2.3 氣候與水文26
• 2.4 植被概況26-28
• 3 數(shù)據(jù)與預(yù)處理28-38
• 3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源28-33
• 3.1.1 MODIS 簡(jiǎn)介28-31
• 3.1.2 MOD14A1/MYD14A1 火掩膜數(shù)據(jù)集31-32
• 3.1.3 MCD12Q1 土地覆被產(chǎn)品32-33
• 3.1.4 MOD11A1、MOD11A2 地表溫度數(shù)據(jù)33
• 3.1.5 MOD13A3 植被指數(shù)數(shù)據(jù)33
• 3.1.6 MODIS 1B 數(shù)據(jù)33
• 3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理33-38
• 4 MODIS 火點(diǎn)識(shí)別研究38-55
• 4.1 MODIS 火點(diǎn)識(shí)別的波段選擇38-40
• 4.2 研究方法40-42
• 4.2.1 反射率/輻射率的計(jì)算40-41
• 4.2.2 亮溫的計(jì)算41
• 4.2.3 消除“蝴蝶結(jié)”現(xiàn)象41
• 4.2.4 幾何校正41-42
• 4.3 森林火災(zāi)火點(diǎn)判別方法研究42-54
• 4.3.1 高溫火點(diǎn)直接判別法42-46
• 4.3.2 高溫火點(diǎn)綜合閾值判別法46-49
• 4.3.3 閾值判別法的驗(yàn)證49-54
• 4.4 小結(jié)54-55
• 5 基于 MODIS 的重慶森林火災(zāi)時(shí)空分異規(guī)律55-68
• 5.1 森林火災(zāi)時(shí)空分異規(guī)律研究方法55-56
• 5.1.1 森林火災(zāi)時(shí)間變化研究方法55-56
• 5.1.2 森林火災(zāi)空間變化研究方法56
• 5.2 森林火災(zāi)的時(shí)間變化規(guī)律56-60
• 5.2.1 森林火災(zāi)的年際變化特征56-57
• 5.2.2 森林火災(zāi)的季節(jié)變化特征57-59
• 5.2.3 森林火災(zāi)的月變化特征59-60
• 5.3 森林火災(zāi)的空間變化規(guī)律60-66
• 5.3.1 森林火災(zāi)的行政區(qū)劃分布特征61-62
• 5.3.2 森林火災(zāi)的地形分布特征62-64
• 5.3.3 森林火災(zāi)的地貌分布特征64-65
• 5.3.4 森林火災(zāi)的植被類型分布特征65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 6 森林火災(zāi)預(yù)警方法研究68-82
• 6.1 森林火災(zāi)預(yù)警因子選擇68-69
• 6.1.1 歸一化植被指數(shù)（NDVI）68
• 6.1.2 溫度—植被干旱指數(shù)（TVDI）68-69
• 6.1.3 森林植被類型69
• 6.2 影響因子的計(jì)算69-71
• 6.2.1 NDVI 的計(jì)算69-70
• 6.2.2 TVDI 的計(jì)算70-71
• 6.3 影響因子的特征71-76
• 6.3.1 NDVI 特征71-73
• 6.3.2 TVDI 特征73-75
• 6.3.3 森林植被類型特征75-76
• 6.4 影響因子與森林火災(zāi)的相關(guān)性分析76-77
• 6.5 森林火災(zāi)預(yù)警模型建立77-79
• 6.6 實(shí)例分析79-80
• 6.7 小結(jié)80-82
• 7 結(jié)論與討論82-86
• 7.1 主要研究結(jié)論82-85
• 7.1.1 研究重慶森林火災(zāi)識(shí)別方法82-83
• 7.1.2 重建研究區(qū)森林火災(zāi)時(shí)空發(fā)展規(guī)律83-84
• 7.1.3 探討重慶森林火災(zāi)預(yù)警指標(biāo)和方法84-85
• 7.2 討論85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄：作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況90-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：423225