當前,城鎮(zhèn)森林交界域(WUI)火災日益頻發(fā),對交界域的人員和建筑造成嚴重危害。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風險問題,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)森林交界域火災風險的發(fā)生趨勢也不多。因此本文借助于相關(guān)數(shù)學模型,從時空角度研究城鎮(zhèn)森林交界域火災的發(fā)生,探索城鎮(zhèn)森林交界域火災風險的時空動態(tài)分布,隨后發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)森林交界域火災發(fā)生的影響因素及其與森林火災之間的關(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)森林交界域火災和森林火災的發(fā)生,進而解釋城鎮(zhèn)森林交界域火災發(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)森林交界域火災風險建模的自變量為: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,參與森林火災風險建模的自變量為: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發(fā)生進行擬合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)訓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,可以認為RF算法能夠有效擬合城鎮(zhèn)森林交界域火災和森林火災的發(fā)生。總之,通過使用隨機森林模型對城鎮(zhèn)森林交界域火災風險和森林火災風險進行建模,分別篩選出6個對城鎮(zhèn)森林交界域火災風險和森林火災風險貢獻度大的變量。2.城鎮(zhèn)森林交界域火災發(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)森林交界域火災和森林火災風險的擬合能力方面進行研究,分析并建立表現(xiàn)最佳的火災風險的時空分布模型。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,在擬合火災風險和對其空間結(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模型能夠更科學地揭示不同時間與空間位置上的自變量對于火災發(fā)生影響的差異性,采用其對城鎮(zhèn)森林交界域火災風險和森林火災風險進行擬合和解釋是一種富有意義的嘗試。3.城鎮(zhèn)森林交界域火災與森林火災發(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模型對火災風險進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)森林交界域火災發(fā)生的自變量的時空異質(zhì)性,并與森林火災進行對比,這也恰恰體現(xiàn)了 GTWR模型在評估城鎮(zhèn)森林交界域火災風險的時空動態(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行線性回歸訓練的結(jié)果顯示,歸一化植被指數(shù)(NDVI)和道路密度(Road)是城鎮(zhèn)森林交界域火災風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)是森林火災風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)森林交界域火災風險和森林火災風險均呈正相關(guān),且歸一化植被指數(shù)(NDVI)對城鎮(zhèn)森林交界域火災發(fā)生的影響明顯大于其對森林火災發(fā)生的影響,說明交界域火災與森林火災的發(fā)生密切相關(guān),兩類火災具有一定的關(guān)聯(lián)性;道路密度(Road)對于城鎮(zhèn)森林交界域火災風險的影響呈正相關(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,交界域火災的發(fā)生更加頻繁。
【學位單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S762
【部分圖文】：

第１章緒論現(xiàn)，“火災風險”的稱謂實際上是一種舶來品。對于火災風險在連續(xù)的尺度下進行相應的建模工作，國內(nèi)外學者紛紛采取一種簡化的方法來火災的發(fā)生概率代替火災風險的方法［３５］。??發(fā)現(xiàn)、消除以及控制火災是火災風險評估的目的及意義。風險評估的元化的，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險進行評估和管理時，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)森林交界域火災和森林火災發(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風險建模分析??Ｖ?／??一八、、?／?…、??廣?、、?｜?安馓�。玻埃埃玻玻柏昊馂臍v史統(tǒng)計?｜??ｊ城ｍ林交界＇?＼?ｉ?數(shù)據(jù)??／１?域火災?２?，??．地形因素?氣象因素?植被因家Ｉ??＇?＼?；?？?？?Ｖ＿＿．＿／?Ｖ??／?Ｖ?＾?Ｉ??＼?Ｉ森林火災?，?Ｉ?／?＼?＼??、＼、?ｈ?ｊ?（人ｎ?Ｊ?［杜會經(jīng)濟因素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．埤亡災風險分色．．）ｒ????（涵礙西藏藏運￥￥??，?ｉｔ??（對比分折城鎮(zhèn)森林交界域火災、森林火災???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】

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本文編號：2883032