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黑龙江省火烧区分布的时空特征分析.rar

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    黑龙江省 火烧 区分 时空 特征 分析
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    编号:10009410409南阳师范学院 2014 届毕业生毕业论文(设计)题 目: 黑龙江省火烧区分布的时空特征分析完 成 人: 赵 霜 班 级: 2010-04 学 制: 4 年 专 业: 测绘工程 指导教师: 张海军讲师 完成日期: 2014-04-13 目 录摘要 .............................................................(1)1 研究区概况 ...................................................(2)2 数据来源及研究方法 ...........................................(4)3 黑龙江省火烧区时空分异 ......................................(4)3.1 黑龙江省火烧区基本情况 .....................................(4)3.2 火灾发生的时间变化规律 .....................................(5)3.2.1 年际变化特征 .........................................(5)3.2.2 季节变化特征 .........................................(6)3.3 森林火灾发生的空间变化规律 .................................(8)3.3.1 以 2011 年的土地覆盖为例 ..............................(8)3.3.2 高程重分类后火点覆盖 .................................(9)3.3.3 坡度重分类后火点覆盖 ................................(11)4 结论 ..........................................................(12)参考文献 .......................................................(13)Abstract.........................................................(14)第 1 页 共 13 页黑龙江省火烧区分布的时空特征分析作 者:赵 霜指导老师:张海军摘要:森林火灾是林火失去人为控制,在森林内自然蔓延和扩展,对生态系统和人类带来一定危害和损失的森林起火。特别是 90 年代后期,火灾毁灭了大面积的森林,严重破坏了生态平衡。森林火灾的发生发展受时间和地理条件的影响,表现出明显的时间和地理规律,其分布具有明显的时间和空间异质性。以 2002—2012 年黑龙江省的火灾统计数据为研究对象,基于地理信息系统对火灾综合分析进行分类分级和可视化表述。关键词:火灾;黑龙江省;地理信息系统;时空特征黑龙江省是林业大省,年均森林过火面积居全国之首,是火灾危害最严重的地区。火灾的发生受时间和地理条件的影响,表现出明显的时间和空间规律,其火烧区分布具有时间和空间异质性 [2]。对林火发生时空规律的分析,有助于按照阶段性和地域性的特点开展森林防火工作,采取具体问题具体分析的原则,积极探索相应的对策和有效措施,有针对性的开展森林防火工作。研究这一地区火灾发生的规律,对火灾测报,林火扑救和预防同样具有重要的现实意义。第 2 页 共 13 页 页1 研究区概况黑龙江省是中国纬度最高的省份,于 121011‘—135005‘E,43 ‘—53033’N 之间。面积为 45 万多平方公里,约占全国总面积的 4.7%。省会哈尔滨。共划 12 个地级市、1 个地区、18个县级市、46 个县、1 个自治县、64 个市辖区。黑龙江省的地势大致是西北部、北部和东南部高,东北部、西南部低;主要由山地、台地、平原和水面构成。西北部为东北一西南走向的大兴安岭山地,北部为西北一东南走向的小兴安岭山地,东南部为东北一西南走向的张广才岭、老爷岭、完达山脉,土地约占总面积的 24.7%;海拔高度在 300 米以上的丘陵地带约占全省的 35.8%;东北部的三江平原、西部的松嫩平原,是中国最大的东北平原的一部分,松嫩平原平原占全省总面积的 37.0%,海拔高度为 50—200 米。省内有较大面积的森林,主要分布在大兴安岭、小兴安岭和东部山地三大林区,松嫩平原和三江平原是少林地区,天然林多,人工林少。 大、小兴安岭森林茂密,为我国最重要林业基地,木材畜积量、采伐量均居全国首位,以红松、落叶松为主要树种,是全国最重要的木材供应基地。第 3 页 共 13 页 页图 1 黑龙江省政区图2 数据来源及研究方法收集黑龙江省 2005—2012 年火灾统计数据,包括每一年的火灾数据以及相关数据。运用统计分析法对黑龙江省火烧区的时空分布规律进行研究。对黑龙江省火烧区时空特征的研究,是运用 ArcGIS10.1,建立各火点点状图层,在相同投影坐标系下分别对土地覆盖、距离、高程、坡度等进行统计叠加分析,通过 Excel 最终绘制成图。第 4 页 共 13 页 页3 黑龙江省火烧区时空分异3.1 黑龙江省火烧区基本情况 按照国务院 1988 年颁布的《森林防火条例》 ,森林火灾分为森林火警、一般森林火灾、重大森林火灾和特大森林火灾,分别指受害森林面积不足 1hm2、1-100hm 2、100-1000hm 2和受害面积在1000hm2以上的火灾(姚树人等,2000) 。并且在众多起火原因中,人为火源所占比例最大。3.2 火灾发生的时间变化规律3.2.1 年际变化特征黑龙江省森林火灾年际间波动较大,在大部分年份中,森林火警发生次数多,火灾次数相对少得多,反映出多数情况下对森林火警能够做到及时发现和扑救。年际间过火面积与火灾总次数呈弱相关。图 2 森林火灾的年际变化第 5 页 共 13 页 页由图可知 2003-2005 年发生的火灾次数年际间波动较大,是火灾的多发时期。具体来讲,大部分年份中火灾能够得到及时处理。3.2.2 季节变化特征森林火灾受气候条件的影响发生具有明显的随机性和突发性,进入春季,大部分地区高温并且天干物燥,农业活动频繁,增加了引发林火的可能性;而夏季是雨季,一般不会发生火灾;秋季的火险时间 比较短,但是草木枯黄,在特定的条件下也可能引起大的森林火灾;冬季的黑龙江林区长时间被冰雪覆盖,发生火灾的可能性极小。森林火灾多集中在春季和秋季,其高峰期有 2 个:3,4,5 月份的最高峰值和 9,10 月份的小高峰值。火灾主要集中在 4,5 月份,分别发生次数占火灾总次数的 28.66%和 36.88%,单位时间过火面积全年的 60.93%;其次是 3,6,10 月份,占火灾总数的10.54%,9.97%,6.50%。经调查显示,春季的 3-6 月份集中了全部火灾次数的 85.51%,相应的夏季的火灾次数和过火面积都较少。第 6 页 共 13 页 页图 3 森林火灾的季节变化气候背景是决定这一地区森林火灾季节变化发生的重要因素。进入春季,大部分地区的森林火险等级居高不下,火险季节长达 3-4 个月之久,并且春季气温回升,增加了火灾发生的可能性;而夏季是雨季,一般不发生森林火灾;秋季的火险季节只有 1-2 个月;冬季林区被冰雪覆盖,发生火灾的可能性极小。3.3 森林火灾发生的空间变化规律运用 ArcGIS10.1 绘制出黑龙江省火烧区火点分布图,在相同坐标系下,与距离、高程、坡度等叠加,进行空间分析,从而得出火烧区的分布规律。从黑龙江省火点分布来看,重特大火灾多发生在大兴安岭地区,所以从森林火灾过火面积所占比例来看,大兴安岭山地过火面积占总面积的比例较大,其他地区所占比例都较少。第 7 页 共 13 页 页3.3.1 以 2011 年的土地覆盖为例其步骤如下:(1)打开 ArcGIS10.1,加载 2011 年火点数据并添加火点;(2)由 ArcToolbox 中打开 Conversion Tools,选择 To Raster→Point to Raster,这一过程是为了实现将火点转化为栅格;(3)出现对话框 Point to Raster,在 Input Features 选项中选择火点,在 Output Raster Dataset 选项中选择“火点转栅格” ,并保存;(4)由 Spatial Analyst Tools 中选择 Zonal→Zonal Statistics as Table;(5)选择 output table,并且 name 为 zona1st_lc2011_1;(6)将此文件添加;(7)右键选择 Attributes of zona1st_lc2011_1;(8)右键选择 Create Graph Wizard,在弹出的对话框中选择对应的条件;(9)Finish 完成;(10)将绘制出的图层呈现在文档中,并对其进行分析说明。2011年 黑 龙 江 省 不 同 土 地 覆 盖 类 型 下 的 火 点 分 布0100200300400500常 绿针 叶林常 绿阔 叶林落 叶针 叶林落 叶阔 叶林混 交林稠 密灌 丛稀 疏灌 丛木 本热 带稀 树草 原热 带稀 树草 原土 地 覆 盖 类 型像元数图 4 土地覆盖火点分析第 8 页 共 13 页 页2005年 黑 龙 江 省 不 同 土 地 覆 盖 类 型 下 的 火 点 分 布0100200300400500常 绿针 叶林常 绿阔 叶林落 叶针 叶林落 叶阔 叶林混 交林稠 密灌 丛稀 疏灌 丛木 本热 带稀 树草 原热 带稀 树草 原土 地 覆 盖 类 型像元数图 5 2005 年火点覆盖 3.3.2 高程重分类后火点覆盖其步骤如下:(1)打开 ArcGIS10.1,添加高程数据;(2)从工具栏中打开 Spatial Analyst Tools;(3)选择 Reclass 字条下的 Reclassify,这一过程是为了对高程数据进行重分类;(4)继续选择 output raster,Name 为“高程重分类”,OK 键确定;(5)继续添加数据“火点转栅格” ,由 ArcToolbox 中打开 Spatial Analyst Tools,从 Zonal 中打开 Zonal Statistics as Table,选择相应的数据,OK 确定;(6)从图层中添加数据 zona1st_高程重 1,出现在软件中;(7)右键打开 zona1st_高程重 1 图层的 Attributes of zona1st_高程重 1;(8)选择 Create Graph Wizard,依次选择颜色,类型等对应条件;(9)Finish 完成。
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