基于时间序列遥感数据评估气候变化对尼泊尔森林火灾的影响

论文摘要

气候变化对森林火灾有显著影响,在全球气候变暖背景下,森林火灾次数及面积日益上升,对全球林业生产及经济发展造成了不利的影响。研究气候变化下林火时空分布规律,明确影响区域森林火灾的气候参量,对区域森林火灾管理及林火预防具有十分重要的意义。尼泊尔森林资源丰富,火灾频发,本文以尼泊尔为研究区,基于2001-2014年TRMM 3B43、MOD16A2气候数据集,提取多个与林火相关的气候参量（降水量、蒸散发、潜在蒸散发）,并计算与林火相关的第二气候参量（水分平衡、地表水分平衡、蒸散发与潜在蒸散发比值）,分析14年间林火及各气候参量时空分布特征,开展年际、季节火点密度与各气候参量网格相关性分析,旨在了解尼泊尔林火及气候参量时空分布特征,明确影响尼泊尔森林火灾的主要气候参量及探寻尼泊尔年际森林火灾季节变化的原因。主要研究结论如下:（1）2001-2014年尼泊尔林火时空分布特征2001-2014年尼泊尔森林火灾整体呈上升趋势,受火灾影响的区域也呈扩大趋势,火灾年际波动较大。尼泊尔14年间总林火呈南多北少,西多东少的空间格局。除平原区外,火点数量随海拔的升高而降低。春季火灾主要位于丘陵区,该区域火灾波动较大,冬季火灾主要位于高山区,火灾数量少且变化不大。（2）2001-2014年尼泊尔气候参量时空分布特征尼泊尔年际蒸散发与潜在蒸散发值波动不大,降水量波动较大。季节蒸散发与降水量值在一年内呈现出一种循环模式,潜在蒸散发值则随春夏秋冬季节变化依次降低。年际、季节蒸散发与潜在蒸散发值不受降水量变化影响。年际、春季蒸散发与潜在蒸散发随地形变化梯度分布,蒸散发随着海拔的升高而升高,潜在蒸散发随着海拔的升高而降低。降水量则与地形无明显联系,东部降水量均高于西部。冬季蒸散发值分布与年际、春季不同,冬季高山区蒸散发值低于丘陵区蒸散发值,潜在蒸散发不受影响,同样随海拔的升高而降低,降水量分布与年际、春季也不同,冬季西部降水量略高于东部,但整体降水量值很低。年际、季节间蒸散发值空间波动不大,潜在蒸散发波动比蒸散发略大,降水量空间波动较为剧烈。（3）影响尼泊尔森林火灾的主要气候参量及尼泊尔年际火灾季节变化的原因降水量、蒸散发与林火主要呈负相关关系,存在零星正相关区域。潜在蒸散发主要呈正相关性关系,小部分区域呈负相关关系。水分平衡、地表水分平衡、蒸散发与潜在蒸散发比值均与林火主要呈负相关关系,小部分区域为正相关关系。年际各气候参量变化不是影响年际火灾活动的主要因素,年际火灾活动受到其他自然因素或人类活动的影响。潜在蒸散发、蒸散发与潜在蒸散发比值在季节尺度上与林火显著相关,是影响冬、春季火灾的主要气候参量,其他气候参量对尼泊尔林火影响与时间、空间条件密切相关。低蒸散发与潜在蒸散发比值是造成尼泊尔火灾易发的原因,蒸散发与潜在蒸散发值的相对变化是影响尼泊尔年际森林火灾季节变化的重要因素。

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第一章绪论

1.1 研究背景

1.1.1 气候变化对森林火灾的影响

1.1.2 影响森林火灾的关键气候因子

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.3.3 国内外研究现状评述

1.4 主要研究内容

1.5 研究技术路线

第二章林火及气候等关键数据集介绍

2.1 MODIS数据介绍

2.1.1 MODIS温度异常/火产品

2.1.2 MODIS蒸散发、潜在蒸散发产品

2.1.3 MODIS土地利用产品

2.2 TRMM降水量产品

第三章研究区概况及研究方法

3.1 研究区概况

3.1.1 地理位置

3.1.2 气候及植被特征

3.1.3 地势特征

3.2 研究方法

3.2.1 数据源

3.2.2 数据预处理

3.2.3 火点密度生成

3.2.4 各气候参量数据生成

3.2.5 格网数据处理

3.2.6 相关系数计算及其检验方法

第四章 2001-2014年尼泊尔地区林火、气候参量时空分布特征

4.1 2001-2014年森林火灾时间变化特征

4.1.1 森林火灾年际变化特征

4.1.2 森林火灾季节变化特征

4.2 2001-2014年尼泊尔地区气候参量时间变化特征

4.2.1 降水量、蒸散发、潜在蒸散发年际变化特征

4.2.2 降水量、蒸散发、潜在蒸散发季节变化特征

4.3 2001-2014年尼泊尔地区林火空间分布特征

4.3.1 14年所有森林火灾空间分布特征

4.3.2 14年季节森林火灾空间分布特征

4.4 2001-2014年尼泊尔地区气候参量空间分布特征

4.4.1 14年年均降水量、蒸散发、潜在蒸散发空间分布特征

4.4.2 14年季节平均降水量、蒸散发、潜在蒸散发空间分布特征

4.5 小结

第五章火点密度与各气候参量相关性结果与分析

5.1 火点密度与各气候参量相关性结果

5.1.1 年际火点密度与第一气候参量相关性

5.1.2 年际火点密度与第二气候参量相关性

5.1.3 季节火点密度与第一气候参量相关性

5.1.4 季节火点密度与第二气候参量相关性

5.2 影响尼泊尔地区火灾的主要气候参量

5.3 尼泊尔年际火灾季节变化原因分析

5.4 小结

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 主要创新点

6.3 展望

参考文献

附录A TXT格式MCD14ML数据批量转点代码

附录B NC格式TRMM3B43数据批量转TIF格式代码

附录C Pearson相关性分析代码

致谢

攻读学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许志伟

导师: 徐昌荣

关键词: 气候变化,森林火灾,时间序列

来源: 江西理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,农业科技,信息科技

专业: 数学,工业通用技术及设备,植物保护,林业,自动化技术

单位: 江西理工大学

分类号: O211.61;TP79;S762

总页数: 77

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