森林公园火灾概率图构建及评价文献综述

 2022-07-18 08:07

文献综述

森林公园火灾概率图构建及评价

摘要:南京老山国家森林公园,位于南京市浦口区中部的老山林场,横贯浦口区境内,南临长江,北枕滁河,素有“南京绿肺、江北明珠”之美誉,总面积80平方公里,森林覆盖率高达80%。由于受当前测控技术制约,林火蔓延机制研究的难点是森林火场参数的实时监测与获取。现有的火险监测系统比较陈旧,不能够很好的预测火灾的发生。本研究旨在研究一个火险预测系统,制作一个合适准确的火险分布图,以能够很好的预测火险的发生。为了达到这个目的,首先,从各种来源收集历史森林火灾及相关因素,以构建GIS数据库。然后使用核逻辑回归开发森林火灾模型。使用接收器操作特征(ROC)曲线,ROC曲线下面积(AUG)和几个统计评估测量来评估模型的质量。将得到的模型的可用性进一步与基准模型进行比较。

关键字:森林公园火灾;逻辑回归;GIS;老山;南京

火灾是破坏性非常大的灾害之一,在全球范围内,每年火灾的发生都会对经济、社会、环境等产生非常大的影响。这种情况在森林火灾中表现的更加突出。森林火灾是众多火灾的形式之一,它的发生往往是突发的,且危害性极大,具有很强的破坏力,后续处理非常困难。由于环境存在差异,森林火灾与一般火灾在表现形式上有一些不同:由于是在室外大空间,受温度影响大,致使一旦气温升高,越接近着火点,就越容易被引燃;由于野外空间完全敞露,且空气对流迅速,氧气供应充裕,致使火势蔓延速度快,造成大面积燃焼:由于野外环境变化大,背景比较复杂,导致了火势变化不规律,燃烧呈现出立体多层次的特点,火势难以控制,给扑救造成困难,会带来严重的损失和风险。

全世界范围内平均每年都会发生20余万次森林火灾,被烧毁的森林面积大约占全世界森林总面积的1permil;以上。中国平均每年发生约一万多次森林火灾,被毁的森林面积少则几十万,多至上百万公顷,可占到全国森林总面积的5 ̄8permil;

所以,如何有效快速检测火灾,在初起时即进行十分准确而迅速的预警,以将火灾造成的人员和财产损失降到最低程度,便成为一个具有十分重要现实意义和理论意义的问题。

国内外常用的风险方法有直接利用经验数据,即以历史火灾数据为基础进行数理统计分析,方法包括线性和非线性拟合、聚类分析、主成分分析、时间序列等;还有建立概率模型,在火险预报模型方面,发展了众多全局或半局部模型,典型代表如Logistic全局回归、人工神经网络、地理加权回归、贝叶斯网络、最大熵模型等;也有安全疏散时间比较法和数值模拟等方法。火险区划主要划分方法包括聚类分析、Fuzzy综合评判法、主成分分析、投影寻踪等。

已经提出了从简单模型到复杂模型的各种方法用于森林火灾评估,如专家知识,统计方法,如线性回归,多重回归,逻辑回归,地理加权回归,频率比,和证据信念函数。专家知识方法显然具有主观性和准确性结果是值得怀疑的。 因此,统计方法被广泛用于森林火灾模型是基于输入变量和输入变量之间的关系的统计假设而开发的森林火灾在过去和未来都是一样的。 然而,森林火灾制度很复杂并且不仅受气候因素(即温度,湿度,风和降雨)的影响其他因素,如燃料负荷(即植被),景观特征和管理政策;因此,模型的准确性并不总是令人满意。

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