基于信息扩散理论的区域森林火灾风险预测研究

【摘要】随着森林火灾研究的不断深入及经济建设的日益发展,森林风险研究已成为森林火灾研究的一种新视角,森林火灾严重破坏生态环境、造成巨大经济损失,是影响我国经济发展的一个重要因子,有必要对森林火灾风险进行研究,本文引入一种新的科学理论方法——信息扩散理论,对森林火灾风险进行了预测与分析,旨在为决策者进行森林火灾管理和制定防灾减灾策略提供科学依据,减少林火带来的损失,保障人民群众的生命财产安全。本研究利用2000-2012年期间湖南省森林火灾数据,结合GIS和统计方法分析了湖南省火灾风险的时空动态分布特征；基于信息扩散理论,采用森林火灾发生次数作为计算指标,借助Matlab的编程与计算功能,对湖南省森林火灾进行了风险计算分析,并结合GIS制成森林火灾风险区划图,研究的主要内容及结论如下：(1)针对森林火灾发生的规律及研究区地域特点,结合GIS技术分析了湖南省火灾风险的时空动态特征,并确定了不同等级森林火灾的不同发生频次的分布区。(2)基于信息扩散理论,计算出湖南各市(州)不同风险水平的森林火灾的风险估计值,风险估计值是超越概率值,表示超过对应风险水平发生的概率,随着风险水平的增大,风险估计值逐渐减小,风险估计值最先达到0的是湘潭,最后为邵阳,风险估计值不为0,表明可能发生对应风险水平的森林火灾,风险估计为0,表示相应的风险水平下的森林火灾不可能发生,据此预测得到各市(州)年森林火灾可能发生次数区间。(3)根据各风险水平下的风险估计值(r),计算出重现年限为1/r,预测出了不同风险水平下森林火灾的重现年限,比如森林火灾年发生次数为130次时,常德市每隔2.8年会遭遇年发生次数为130次以上的森林火灾,怀化市为1.9年,邵阳市为1.2年,娄底市为2.9年,湘潭市为7年,益阳市为2.5年,永州市为1.6年,岳阳市为2.8年,张家界市为4.1年,长沙市为1.5年,株洲市为2.6年,湘西自治州为4.1年。(4)通过累加风险估计值得到综合风险估计值,再结合蓄积损失量,对湖南各市(州)森林火灾风险值进行了定量计算,风险值(r)=风险概率值(p)×损失(d),得到湖南省各市(州)森林火灾风险值,最高值为邵阳市1744,最低值为张家界市18.79。(5)根据湖南各市(州)森林火灾风险值,将湖南省森林火灾风险分为低度、中度、高度和极高度四个等级,邵阳市处于极高度风险区,长沙市、怀化市、永州市和郴州市处于高度风险区,岳阳市、益阳市、株洲市和衡阳市处于中度风险区,湘潭市、娄底市、常德市、张家界市和湘西自治州处于低度风险区,利用GIS技术进行风险区划,得到湖南省森林火灾风险区划图。森林火灾风险研究是近年来森林火灾研究中新的领域,还没有形成完整的理论体系,随着科技的不断进步,新理论、新技术和新方法将进一步运用到森林火灾风险研究中,森林火灾风险研究和森林火灾防灾减灾管理工作将会迈上新的台阶。
【作者】储昌超；
【导师】张贵；
【作者基本信息】中南林业科技大学，森林经理学，2014，硕士
【关键词】区域森林火灾；信息扩散理论；GIS技术；Matlab；风险预测；

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