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2002年-2012年河南省火烧区分布的时空特征分析.rar

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    2002 2012 河南省 火烧 区分 时空 特征 分析
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    编号:10009410407南阳师范学院 2014 届毕业生毕业论文题 目: 2002 年-2012 年河南省火烧区分布的 时空特征分析完 成 人: 江 柳 班 级: 2010-04 学 制: 4 年 专 业: 测绘工程 指导教师: 张海军 完成日期: 2014-04-05 2002-2012 年河南省火烧区分布的时空特征分析目 录摘要 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)1 引言 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (1)2 分析对象概况 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)3 研究方法 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)3.1 数据来源与处理 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)3.2 2002-2011 年河南省火灾的时空分析 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (2)4 结果 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)4.1 火烧迹地与土地覆盖∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)4.2 火烧迹地的时空分布………………………………………(5)4.3 火烧迹地与地形 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (7)4.4 火烧迹地与人类活动 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (14)4.5 火烧迹地与 LST ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (14)5 结论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (14)6 参考文献 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (15)第 1 页 共 15 页2002-2012 年河南省火烧区分布的时空特征分析作 者 :江 柳指导教师 :张海军摘 要:本文基于 2002-2012年河南省 MODIS火烧迹地数据,对河南省的火灾进行了时空分析,即结合高程,到居民点的距离,到道路的距离,到水的距离,坡度 5个因素对火灾进行分类分级和可视化表达,并用 excel绘制了森林火灾分布图,并分析和探讨了火灾发生的可能原因及时空规律。关键词:火烧迹地;时空特征;空间分布分析;地理信息系统;excelHenan province in 2002-2012 fire zone distribution analysis of the characteristics of time and spaceAuthor: Jiang LiuTutor: Zhang Hai junAbstract: fire is important interference factors in the forest ecosystem, succession and recovery of forest vegetation are all have important influence, forestry in Henan province is not a lot, there are part of the evergreen broad-leaved forest and coniferous and mixed forests, grassland, etc. This article 18 from 2002 to 2012 in Henan province city fire statistical data as the research object, and carries on the analysis of time and space, using principal component analysis and spatial autocorrelation analysis, the fire (dem, dv, dp, dw, slope) 5 indicators, data processing and classifying fire classification based on geographic information system and visual expression, and excel we mapped the distribution of forest fires. We according to the fire distribution of different reasons, analysis and discussion on the causes of fire and the law of time and space.Key words: fire statistics; Principal component analysis method; The space-time characteristics, spatial distribution analysis method; Time series analysis method; Geographic information system; Excel.1 引言为了掌握河南省未来的火灾发展状况,以及了解影响火灾因素的变化规律,并能通过其一般规律来对未来火灾进行预测和控制,所以我们研究了河南省 2002 年到 2012 年的火灾分布状况。第 2 页 共 15 页2 研究区概况河南省,古称中原,简称“豫”,位于中国中东部,北纬 31°23'-36°22',东经 110°21'-116°39' 之间,河南省有 50 个市辖区、16 个县级市、82 个县(不含省直管县市) ,下辖 556 个街道办事处、1452 个镇、219 个乡,占地面积约为 16.7 万平方公里,居全国第 17 位,约占全国总面积的 1.73%。在全省面积中,山地丘陵面积 7.4 万平方公里,占全省总面积的 44.3%;平原和盆地面积 9.3万平方公里,占总面积的 55.7%。河南属暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候。一般特点是冬季寒冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨丰沛,秋季晴和日照足,山地与平原间差异比较明显。 3 研究方法3.1 数据来源与处理收集河南省 2002-2012 年火灾统计数据,包括每一年的火灾数据,以及与到道路的距离,到居民点的距离,高程,到水的距离,坡度相关数据。运用统计分析法和 arcgis、excel 软件对河南省火烧区的时空分布规律进行研究。最后将数据绘制成图,简单明了的显示出火烧区的相关因素间的关系。3.2 2002-2012 年河南省火灾的时空分析1、要加载使用“空间分析模块” ,首先得在 ArcMap 中执行菜单命令-,在扩展模块管理窗口中, 将“空间分析(spatial analyst)”前的检查框打勾。然后,在 ArcMap 工具栏的空白区域点右键,在出现的右键菜单中找到“空间分析(spatial analyst)”项,点击该项,在 ArcMap 中显示“空间分析”工具栏。2、添加指定图层,用 arctoolbox 中 reclassify 工具,将涂层颜色分层,然后 open attribute tables,将其数据导入到 excel中,用插入图表制作出图。下边是 2002-2012 年河南省火灾时空分析的示例流程演示:第 3 页 共 15 页(1)先导入图层到居民点的距离,对其进行 reclassify,然后打开其属性表如下表 1 所示:表 1 图层属性表序列 类别 栅格数0 1 7679301 2 5712 3 9213 4 2614 5 1505 6 36 7 9397 8 98 9 374(2)将表 1 中的列表导入到 excel 中,并将其 value 逐一替换如下表 2:表 2 导入 excel 中的属性表0 value count1 0-28.33 86142 28.33-56.67 35473第 4 页 共 15 页3 56.67-85 614064 85.00-113.33 969425 113.33-141.67 1310186 141.67-170 1594117 170.00-198.33 1818748 198.33-226.67 1970429 226.67-255 209867(3)在 excel 中插入图表,自动成图 1 如下:图 1 到居民点的距离与火烧区的关系由此例,依次分析出其他几项指标对火烧区的影响。4 结果4.1 火烧迹地与土地覆盖对于河南省的土地覆盖类型主要以常绿针叶林、常绿阔叶林、到 居 民 点 的 距 离 对 火 烧 区 的 影 响0500001000001500002000002500000-28.3328.33-56.6756.67-8585.00-113.33113.33-141.67141.67-170170.00-198.33198.33-226.67226.67-255到 居 民 点 的 距 离火烧数值 系 列 1第 5 页 共 15 页落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林、稠密灌丛以及稀疏灌丛等数十种不同地类。我们从数据分析可以看出,这些林地是火灾重要发生地,并且不同的林地对火烧迹地的影响程度及影响范围也各不一样。4.2 火烧迹地的时空分布通过对 2002-2012 年以及 2007 年俩项数据的火灾状况分析统计,用 arcgis 做成栅格图像如下边俩个地图,并通过 excel 制图,绘制了河南省火烧区空间分布图。图中显示了常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林、稠密灌丛以及稀疏灌丛等数十种不同地类的火烧程度,由图 3 和图 5 可知常绿针叶林的火烧情况十分明显,指数为 700000 之上,并是多年来火烧区重点发生地形,其他几类地形都不是很严重并且表现均不明显指数皆在100000 之下。所以 2002 年---2012 年河南省火灾主要发生在常绿针叶林地形。图 2 2002-2012 年不同覆盖地形对火烧区的影响第 6 页 共 15 页2002-2012年 不 同 土 地 覆 盖 类 型 对 火 烧 区 的 影 响0200000400000600000800000土 地 覆 盖 类 型火烧指数 系 列 1系 列 17E+05202878034 4419 968 361 112 31 5常 绿针 叶 常 绿阔 叶 落 叶针 叶 落 叶阔 叶 混 交林 稠 密灌 丛 稀 疏灌 丛 木 本热 带 热 带稀 树图 3 2002-2012 年不同覆盖地形对火烧区的图 4 2007 年不同土地覆盖类型的火烧情况第 7 页 共 15 页2007年 不 同 土 地 覆 盖 种 类 对 火 烧 区 的 影 响0100000200000300000400000500000600000700000800000900000土 地 覆 盖 类 型火烧指数 系 列 1系 列 1 8E+05 571 921 261 150 3 939 9 374常 绿针 叶 常 绿阔 叶 落 叶针 叶 落 叶阔 叶 混 交林 稠 密灌 丛 稀 疏灌 丛 木 本热 带 热 带稀 树图 5 2007 年不同土地覆盖类型的火烧情况4.3 火烧迹地与地形本次火烧迹地的时空分析分别研究了与高程,到居民点的距离,到道路的距离,到水的距离,坡度 5 种地形间的关系,如下:图 6 不同高程范围对火烧区的影响程度第 8 页 共 15 页不 同 高 程 范 围 对 火 烧 区 的 影 响1343141690111892082023032098561-176176.00-413413.00-731731.00-11211121.00-2254图 7 不同高程范围对火烧区的影响程度由图 7 可知,河南省火烧区情况与高程呈正相关关系,高程的值越高则火烧程度越强,但综合来看正相关的幅度不是很大,不同高程间火烧程度相差不大。图 8 到居民点的不同距离对火烧程度的影响
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