文献综述
森林是对于生态环境以及人类生活、生产活动而言是十分宝贵的自然资源,具有吸收二氧化碳、涵养水源、提供木材等极为重要的作用[7]。然而由于全球气候持续变暖、极端天气事件增多等多方面原因,森林火灾频发,导致地球森林资源逐渐变少。目前世界森林面积达40亿公顷,每年全世界发生森林火灾次数高达几十万次,受灾面积达几百万公顷。森林火灾严重影响森林资源的可持续发展,林火防控刻不容缓。
1.林火的危害以及研究现状
在中国,据统计,大多数森林火灾发生在春季,并且发生在人迹罕至的野外火灾大部分也发生在春季。森林火灾在中国主要分布在中国南部和西南部地区,大多数森林火灾的大小是小于100公顷,只有0.21%火灾大于100公顷[10],平均每年发生森林火灾1.3万次,受灾面积65.3万hm2[7]。林火对中国森林资源的影响十分巨大,作为森林生态中一个重要的干扰因子,林火不仅影响着森林更新和演替,同时还会造成大量森林资源损失并对人类生命财产安全造成威胁。目前,森林火灾已成为一个全球性的问题,引起了各国政府和科研工作者的广泛关注[2,6]。
由于林火的重大危害性,国内外很多学者就林火的预测预报问题展开了大量的研究,研究从早期的仅考虑气象因子发展到了包括植被、地形、社会经济因子等多因素,并进行综合分析取得了很多成果[2]。国内关于林火预测预报研究起步较晚,目前研究主要集中在北方大小兴安岭林区,研究内容主要为林火预测因子分析,预测模型选择、预测模型适应性以及森林火险区划等方面[5]。卫星监测已成为在中国森林火灾探测的主要手段[10]。
林火是自然火源或人为火源引起的,人为难以控制的,在森林内燃烧和自然蔓延,对森林生态环境以及人类造成一定损害的危害现象[1,7]。国内外研究表明,林火的发生是受多种因素的共同影响。自然火源主要指雷击火[1,7],人为火源可分为生产性用火,非生产性用火[7]。在中国,大部分的森林火灾是由人为点火造成的,社会经济指标和人为活动是不可缺少的考虑因素[2]。
2.林火预测预防模型研究概况
近年来,我国十分注重加强林业信息化建设,国家林业局先后颁布了《全国林业信息化建设纲要》、《全国林业信息化建设技术指南》等相关文件。森林防火信息化作为森林信息化建设的重要组成部分,受到了极大的重视。目前森林火灾的预测预报模型,根据所选取的林火影响因子和建模方法的不同而有所差别。所选取的因子在不同研究中大多有所差别,建模方法大致分为几种,主流的有逻辑斯蒂回归,随机森林算法,负二项回归等方法。
在苏漳文等人的研究中,就日最高地表气温、日最低地表气温、平均风速、最大风速、20-20时降水量、日照时间、日最高气温、平均相对湿度、最小相对湿度9个纯气象因子影响变量[5],并且就林火火点数据、地形数据(高程、坡度和坡向))、植被数据、气象数据(平均地表气温,日最高地表气温,日最低地表气温,平均风速,最大风速,24 h 降水量,日照时数,平均相对湿度和最小相对湿度)、基础设施数据(到街区距离、到铁道距离和到公路距离)、人口数据[2],分别利用二项逻辑斯蒂回归方法建立林火预测预报模型。
