基于泰森多邊形與條件熵的林火易發(fā)性空間分布研究

謝紹鋒,歐陽君祥,肖化順

(1.中南林業(yè)科技大學(xué),長沙 410004；2.國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,北京100714)

基于泰森多邊形與條件熵的林火易發(fā)性空間分布研究

謝紹鋒1,歐陽君祥2,肖化順1

(1.中南林業(yè)科技大學(xué),長沙 410004；2.國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,北京100714)

根據(jù)廣州市林火歷史數(shù)據(jù),在林火發(fā)生時間、分布范圍、火源因素及與樹種、地形之間關(guān)系分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)造林火泰森多邊形,利用泰森多邊形面積反應(yīng)林火發(fā)生概率的大小,結(jié)合火點與道路距離、海拔、坡度、林分類型等因素,建立林火條件熵模型,通過條件熵衡量林火的易發(fā)程度,并對林火易發(fā)程度進(jìn)行區(qū)劃,分為高發(fā)區(qū)、多發(fā)區(qū)、一般區(qū)、偶發(fā)區(qū)和無林火區(qū)5個等級,此方法能更加精確地確定林火發(fā)生的熱點地區(qū),直觀地反映林火空間分布規(guī)律,使得林業(yè)管理部門在森林防火工作上更具針對性,有效防范和控制林火的發(fā)生,最大程度地減少林火損失。研究結(jié)果表明:1)林火多發(fā)月為10月至次年4月,與地形、道路、林分類型等因素密切相關(guān),分布于離道路近,地勢起伏的中、低丘陵地區(qū),針葉林和針葉混交林發(fā)生林火次數(shù)多；2)林火空間分布非平穩(wěn)性,林火高發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)占4.23%,呈現(xiàn)斑狀聚集分布,受地形和人為因素影響明顯。偶發(fā)區(qū)占52.96%,分布范圍廣,具有突發(fā)性和隨機(jī)性的特點。

林火空間分布；條件熵；林火易發(fā)性

我國每年都會發(fā)生眾多森林火災(zāi),燒毀大量森林資源,導(dǎo)致土地沙化和水土流失,嚴(yán)重破壞自然環(huán)境與生態(tài)平衡,破壞野生動植物的生存環(huán)境,使得林區(qū)及其周圍地區(qū)的氣象和環(huán)境變得十分惡劣,甚至造成重大的人員傷亡與災(zāi)難性損失。林火的發(fā)生有自然因素的影響,也有人為因素的影響,涉及林區(qū)氣象條件、地形地貌、林種及其人類活動等多種因素。為了揭示林火發(fā)生規(guī)律,預(yù)防林火的發(fā)生,降低林火造成的損失,眾多研究者從多個角度對林火影響因素進(jìn)行了研究,如森林氣候因素[1]、生態(tài)因子[2]、可燃物因素[3-4]、火源因素[5]、地形因素[6]、時空特征[7-10]、森林火災(zāi)的發(fā)生規(guī)律及趨勢[11-12]等。

泰森多邊形(Voronoi diagram),也稱Voronoi圖,由荷蘭氣候?qū)W家A·H·Thiessen提出的一種方法,根據(jù)離散分布?xì)庀笳镜慕涤炅坑嬎闫骄涤陱?qiáng)度。泰森多邊形是計算幾何的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),具有唯一性、鄰接性、空間動態(tài)等特性,適用于表現(xiàn)空間對象的復(fù)雜鄰域關(guān)系,在計算機(jī)圖形學(xué)、分子生物學(xué)、空間格局、空間插值等眾多領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。Brown[13]最早將泰森多邊形引入林學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行林木競爭分析,在林業(yè)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在角規(guī)測樹[14]、林木格局[15]、林分空間分布[16]、種群競爭[17]等方面的應(yīng)用研究,而林火方面的應(yīng)用尚不多見。

根據(jù)廣州市2000—2015年林火歷史數(shù)據(jù),對林火發(fā)生的時間、分布范圍、火源因素及與樹種、與地形之間的關(guān)系進(jìn)行分析,依據(jù)區(qū)域面積越大,林火發(fā)生次數(shù)越少,則林火易發(fā)程度越低的特性,建立林火泰森多邊形,以泰森多邊形面積反應(yīng)林火發(fā)生概率的特點,并結(jié)合火點與道路距離、海拔、坡度、林分類型等因素,建立林火條件熵,以條件熵來衡量林火的易發(fā)程度,對廣州市林火易發(fā)程度進(jìn)行區(qū)劃,直觀地反映林火分布規(guī)律和變化趨勢,以期減少林火的損失程度,為廣州市森林防火工作提供針對性指導(dǎo)建議。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

廣州市位于廣東省中南部,東經(jīng)112°57″～114°3″,北緯22°26″～23°56″,總面積為7 434.4km2,市轄越秀、海珠、荔灣、天河、白云、黃埔、花都、番禺、南沙、蘿崗10區(qū)和從化、增城2個縣級市,截至2015年,常住人口達(dá)到1 667萬。地處珠江三角洲亞熱帶沿海,北回歸線從中南部穿過,冬夏季風(fēng)的交替,海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候顯著,具有溫暖多雨、光熱資源充足、夏季長、霜期短等氣候特征。全年水熱同期,雨量充沛,平均氣溫21.9℃,平均相對濕度77%,年降雨量約為1 736mm,4—6月為雨季,7—9月天氣炎熱且多臺風(fēng),10月、11月、和3月氣溫適中,12月至次年2月為陰涼的冬季。屬于丘陵地帶,地勢東北高、西南低,背山面海,北部是森林集中的丘陵山區(qū),最高峰為北部從化市與龍門縣交界處的天堂頂,海拔為1 210m；東北部為中低山地,有被稱為“市肺”的白云山；中部是丘陵盆地,南部為沿海沖積平原,為珠江三角洲的組成部分。

1.2 資料來源與處理

數(shù)據(jù)資料來源于廣州市林業(yè)和園林局“數(shù)字綠化系統(tǒng)”,獲取到2000—2015年518個林火記錄數(shù)據(jù),由于早期信息化原因,對林火信息未詳細(xì)記錄其經(jīng)緯度,但對于林火發(fā)生的地址都有記錄,位置描述精確到行政村及具體的山頭,為了最大限度地利用現(xiàn)有林火資料進(jìn)行特征分析,本文將該類位置近似轉(zhuǎn)化為坐標(biāo),如圖1。

1.3 研究方法

1.3.1 泰森多邊形

林火的一般規(guī)律為單位區(qū)域面積,累計林火發(fā)生的次數(shù)越少,則說明該區(qū)域內(nèi)林火發(fā)生概率低,即林火易發(fā)程度低,相反,累計林火發(fā)生的次數(shù)越多,則說明該區(qū)域內(nèi)林火易發(fā)程度越高。林火發(fā)生區(qū)域面積可以用泰森多邊形描述,泰森多邊形的面積大小,能直觀地反映出該區(qū)域的林火發(fā)生概率大小。離散火點集合在平面空間通常有3種分布形式:均勻分布、隨機(jī)分布和聚集分布,泰森多邊形可以直觀地反映火點的空間分布情況。

泰森多邊形由一組連接兩個鄰點直線的垂直平分線組成的連續(xù)多邊形。首先根據(jù)離散分布的林火坐標(biāo)點構(gòu)建Delaunay三角網(wǎng),然后做這些Delaunay三角形各邊的垂直平分線,每個火點周圍的若干垂直平分線便圍成一個泰森多邊形,每個多邊形內(nèi)只包含一個唯一火點,該火點的易發(fā)程度可以近似地表示該多邊形區(qū)域內(nèi)的林火易發(fā)程度。

圖1 2000—2015年廣州市林火分布圖

林火泰森多邊形具有以下特性:1)每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個離散火點；2)泰森多邊形內(nèi)的火點到相應(yīng)離散火點的距離最近；3)位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊的離散點火的距離相等；4)泰森多邊形每個頂點是每個三角形的外接圓圓心。

1.3.2 林火易發(fā)程度條件熵

信息熵解決了對信息的量化度量問題,隨機(jī)事件集合肯定性、組織性、法則性或有序性等增加或減少的變化過程,都可以用信息熵這個統(tǒng)一的標(biāo)尺來度量,用描述信源的不確定性。

設(shè)兩個離散型隨機(jī)變量X∈{x1,x2,…,xn}和Y∈{y1,y2,…,yk},其先驗概率分別為{P(xi)}i=1,2,…n和{P(yj)}j=1,2,…,k,根據(jù)條件概率P(yj|xi)定義條件熵:

(1)

式(1)描述了已知X后Y的不確定性。顯然,條件熵H(Y|X)的值越小,已知X后Y的不確定性也越小,即X和Y的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)；反之,H(Y|X)的值越大,X和Y的關(guān)聯(lián)性就越弱。條件熵作為變量間獨立性的一種度量,可推廣到任意多維離散型隨機(jī)變量上。

一個區(qū)域內(nèi)發(fā)生林火具有不確定性,林火易發(fā)程度條件熵可以反映區(qū)域林火分布特征,與該區(qū)域地形地貌、林種類型及火點與道路的距離等因素相關(guān)。這些因素都可以用概率來度量,概率計算公式為

(2)

2 分析與結(jié)果

2.1 林火特征與影響因素分析

2.1.1 林火時間特征

對2000—2015年林火發(fā)生的次數(shù)進(jìn)行分析,圖2表明廣州市林火呈波浪狀逐年上升的趨勢,2011—2013年達(dá)到峰值,林火次數(shù)年均80次以上。按月份分析累計出現(xiàn)的林火次數(shù)(圖3),月林火發(fā)生次數(shù)在2～95次之間,其中5,6,7,8月份相對較少分別為5,2,4,2次,2月林火最多,為95次,1—4月及10—12月份為廣州市林火高發(fā)期。

廣州市5—6月為雨季,7—9月天氣炎熱且多臺風(fēng)氣象特征,致使林火發(fā)生率較低。10—12月,森林可燃物水分不能得到充足補給,蒸發(fā)量增加,比較干燥,草本植物地上部分枯死,森林可燃物增多,且正值煉山,野外用火最多的季節(jié),干燥的林內(nèi)可燃物質(zhì)遇到火種極易燃燒；1—4月冬季初春,又是中國傳統(tǒng)節(jié)日(元旦、春節(jié)和清明等)較多時段,上山祭祖、燃放煙花炮竹等活動增多,另外氣溫逐步升高,風(fēng)向多變,連續(xù)晴天,農(nóng)民燒荒等農(nóng)事活動也逐漸增加,極易引起林火,人為火源因素影響明顯。

通過統(tǒng)計歷史林火撲滅記錄,廣州市林火主要發(fā)生在白天,且持續(xù)燃燒時間不長,持續(xù)時長在0.28～42.76h之間,其中83.5%的林火持續(xù)時間在8h以內(nèi),95.1%的林火在當(dāng)天內(nèi)被撲滅。

圖2 2000—2015年每年林火發(fā)生次數(shù)

圖3 2000—2015年各月份林火發(fā)生次數(shù)

2.1.2 林火分布范圍

林火主要發(fā)生地為從化區(qū),累計發(fā)生284次,占總次數(shù)的54.8%,其次為白云區(qū)和花都區(qū)分別為71次和52次,占的13.7%和10%。從化區(qū)火場面積累計達(dá)到1 423hm2,占總面積的78.7%,而花都區(qū)累計火場面積287,占總面積的15.9%。這與廣州市森林資源主要分布在從化、白云、花都和增城區(qū)相關(guān)。

表1 各區(qū)縣林火累計發(fā)生次數(shù)及火場面積

2.1.3 林火火源

林火的發(fā)生與降雨、蒸發(fā)、氣溫等氣象要素及人類活動關(guān)系密切。隨著林權(quán)改革,林業(yè)經(jīng)營主體已由集體經(jīng)營轉(zhuǎn)向個體經(jīng)營,煉山造林、燒山燒荒、劈草撫育、跡地清理等農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)性用火明顯增加,成為引發(fā)林火的隱患。

通過分析已有起火原因登記的132起林火記錄,因吸煙(或扔煙頭)導(dǎo)致林火的有17起,燒荒7起,拜山燒紙14起,小孩、癡呆、精神病玩火8起,生產(chǎn)用火8起,電線、雷電2起,自燃2起,未查明原因的66起。除去雷擊、高壓線、自然火與原因不明引起原因外，已查明原因的林火70多起,占總數(shù)的53%,很明顯地反應(yīng)出人類生產(chǎn)活動對林火發(fā)生的影響。

2.1.4 林火與林種關(guān)系

對森林植被類型進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果見表2,針葉林和針葉混交林發(fā)生林火的次數(shù)最多,占總次數(shù)的44.8%,針葉林極易燃；其次是闊葉林,占總次數(shù)的18%；闊葉混交林和針闊混交林相對較少,這與不同模式混交林抗御火災(zāi)能力相關(guān)；竹林則最少,難以引發(fā)林火。林火發(fā)生次數(shù)與森林植被類型相關(guān),符合針葉樹比闊葉樹易燃,油脂含量多的比油脂含量少的易燃這一林火發(fā)生規(guī)律。

在冬、春季林火高發(fā)期,天氣相對干燥,導(dǎo)致地面溫度持續(xù)升高,樹林內(nèi)枯枝落葉、干枯雜草較多,易燃的喬木、灌木及陽性雜草相間分布,層次區(qū)分不明顯,可燃物載量大,且干枯雜草燃點為150～200℃,極易引發(fā)林火。

2.1.5 林火與地形的關(guān)系

林火的空間分布與地形特征密切相關(guān),通過與地形進(jìn)行空間插值,獲取每一個火點海拔信息,并對火點位置的地貌類型、坡度、坡向進(jìn)行分析,比較客觀地反映了林火與地形之間的空間分布規(guī)律。

表2 林火林分類型分布

表3 林火海拔分布

表4 林火地貌分布

表3—表5很明顯反映出廣州市林火主要發(fā)生在海拔150m以下的地區(qū),累計達(dá)到83.56%,無林地上占24.7%,主要在分布于地勢起伏的中、低丘地區(qū),坡位以全坡和上坡為主。該類地形是人類活動頻繁密集的區(qū)域,受人為因素影響較大。

2.1.6 林火與道路距離的關(guān)系

計算每一個火點與道路的最短距離,見表6,結(jié)果表明，96.9%的林火發(fā)生在距離道路2 000m范圍內(nèi),很明顯,道路周邊是人類活動最頻繁的區(qū)域,林火的發(fā)生與道路距離相關(guān)性程度很高。

表5 林火坡位分布

表6 林火發(fā)生與道路距離關(guān)系

2.2 林火空間分布分析

2.2.1 林火泰森多邊形

根據(jù)歷史林火發(fā)生的空間坐標(biāo)位置,在ArcGIS中構(gòu)建泰森多邊形,分析每個火點的影響范圍,圖4所示。每個泰森多邊形包含一個火點,泰森多邊形區(qū)域表示該火點的影響范圍或能量覆蓋范圍,描述該區(qū)域林火發(fā)生的可能性,泰森多邊形面積越大,林火發(fā)生概率越低。離散火點的發(fā)生概率用泰森多邊形面積與鄰近泰森多邊形面積和之比近似代替。通過建立林火泰森多邊形模型,反映林火及其影響的空間分布,可作為進(jìn)一步分析林火空間格局的基礎(chǔ),該模型不但顯示了火點詳細(xì)的空間位置,還可用于定性、定量地分析林火空間格局。

圖4 林火泰森多邊形

2.2.2 林火空間自相關(guān)性分析

分析林火泰森多邊形面積、海拔、坡度、距道路距離在空間上的相關(guān)性,即空間相互依賴性。對原始數(shù)據(jù)取對數(shù),使其符合正態(tài)分布,使用GeoDa計算林火泰森多邊形面積、海拔、坡度、距道路距離的Moran’ I指數(shù)分別為0.354,0.559,0.183,0.168,Moran’ I的正態(tài)統(tǒng)計量Z值均大于正態(tài)分布函數(shù)在0.01水平下的臨界值(1.96),散點圖見圖5。表明這些影響因素在空間分布上具有正的空間自相關(guān)關(guān)系和異質(zhì)性特征,其中林火泰森多邊形面積、海拔空間自相關(guān)性表現(xiàn)明顯。表現(xiàn)為相似值之間在空間聚集,分布區(qū)域差異比較顯著,正的空間相關(guān)代表相鄰地區(qū)的特性類似的空間聯(lián)系結(jié)構(gòu),即具有高值趨于與高值相靠近,低值趨于與低值相鄰。

為了識別林火影響因素聚集區(qū)域,分別對林火點的泰森多邊形面積、海拔、坡度、距道路距離進(jìn)行熱點分析。

圖6中紅色代表熱點區(qū)域,藍(lán)色代表冷點區(qū)域,顯著性檢驗達(dá)到0.1以上。林火泰森多邊形面積冷點區(qū)域集中在從化區(qū)西部的鰲頭鎮(zhèn)和南部太平鎮(zhèn),中部的溫泉鎮(zhèn)、江埔街道,該區(qū)域的火點泰森多邊形面積小,林火易發(fā)程度高,而熱點區(qū)域分散在南部大片城區(qū)地帶,火點泰森多邊形面積較大,林火易發(fā)程度低。

而影響林火發(fā)生因素的海拔、坡度、與道路距離的冷點和熱點區(qū)域,則明顯呈現(xiàn)南北兩極分化,熱點聚集區(qū)域內(nèi)具有相對較強(qiáng)的影響力和貢獻(xiàn)率,引發(fā)林火作用明顯。海拔和坡度分為南部廣州市城區(qū)冷點區(qū)域,地形平坦,北部從化山區(qū)為熱點區(qū)域；林火與道路距離熱點和冷點區(qū)域交通發(fā)達(dá),人類活動頻繁,熱點集中在從化南部,火點與道路距離近,極易引發(fā)林火,而南部城區(qū)冷點區(qū)域,火點與道路距離遠(yuǎn),林火發(fā)生程度低。

圖5 Moran’I 散點圖

圖6 林火因子空間相關(guān)性分析

2.2.3 易發(fā)程度影響因素指標(biāo)體系

在綜合分析引發(fā)林火的各因素關(guān)系的基礎(chǔ)上,以空間相關(guān)性為前提,從林火發(fā)生地形因素、人為因素和林分結(jié)構(gòu)因素3個方面,以海拔和坡度作為地形因素,火點與道路距離作為人為因素,林分類型作為結(jié)構(gòu)因素,建立起林火易發(fā)程度影響因素指標(biāo)體系,分析地形因素、人為因素和林分結(jié)構(gòu)因素對林火泰森多邊形面積之間的影響關(guān)系。

2.2.4 林火易發(fā)程度分類

林火易發(fā)程度考慮各因素在空間分布上的非平穩(wěn)性,在局部區(qū)域內(nèi)對每個離散火點計算其條件熵,即已知影響因素X(海拔、坡度、火點與道路距離、林分類型)下,Y(林火泰森多邊形面積)的條件熵,計算分類過程為:

1) 以某一火點為中心,3km為半徑搜索相鄰火點,應(yīng)用公式(1),分別計算出各影響因素和林火泰森多邊形面積的概率；

2) 使用公式(2),計算條件熵H(Y|X),即林火易發(fā)程度指數(shù)。

3) 采用反距離權(quán)重法對林火易發(fā)程度指數(shù)進(jìn)行空間插值,生成像元為100m×100m柵格圖。

4) 依據(jù)像元柵格值進(jìn)行統(tǒng)計,對廣州市林火易發(fā)程度分類區(qū)劃,分為林火的高發(fā)區(qū)、多發(fā)區(qū)、一般區(qū)、偶發(fā)區(qū)和無林火區(qū)5個等級,區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)與所占面積比率見表7。

表7 林火易發(fā)程度區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)與所占面積

使用自然間斷點分級法進(jìn)行分類,對相似值進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)胤诸?并使各個類之間的差異最大化。分類區(qū)劃圖直觀地反映廣州市林火發(fā)生概率和空間分布特征,如圖7所示。林火易發(fā)程度區(qū)劃結(jié)果表明,林火高發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)占廣州市總面積的4.23%,呈現(xiàn)斑狀聚集分布,分布于交通發(fā)達(dá)便利,人口集中,地勢相對低平的區(qū)域,位于住宅與林區(qū)、耕地與林區(qū)的交匯處,及林木密集的風(fēng)景區(qū)或人類活動頻繁的林區(qū),主要有3個區(qū)縣:1)北部地區(qū),從化區(qū)東部的鰲頭鎮(zhèn),106國道和355省道貫穿該鎮(zhèn),中部的太平鎮(zhèn)、街口街道、江埔街道、溫泉鎮(zhèn),有便利的105國道和355省道,東北部呂田鎮(zhèn)坪地村、呂中、豐聯(lián)、呂新村,105國道,其形態(tài)結(jié)構(gòu)與道路分布趨勢相吻合；2)西部地區(qū),花都區(qū)的獅嶺鎮(zhèn)城鄉(xiāng)結(jié)合部山區(qū)；3)中部地區(qū),白云區(qū)的白云山東部的太和鎮(zhèn)與鐘落潭鎮(zhèn)相鄰山區(qū)。林火一般發(fā)生區(qū)占12.88%,分布于林火多發(fā)區(qū)周邊的人口密集區(qū)域。林火的偶發(fā)區(qū)呈現(xiàn)大范圍分布態(tài)勢,所占比重達(dá)到52.96%,體現(xiàn)出林火發(fā)生的突發(fā)性和隨機(jī)性的特點,空間分布上呈現(xiàn)分散分布和集中分布兩種特征,人口密度相對較小,森林覆蓋率低的地勢低平及河谷沖積地帶,中部城區(qū)人口密度大的區(qū)域。無林火區(qū)分布范圍較廣,所占比重達(dá)到29.93%,主要分布于城鎮(zhèn)居民區(qū),東部增城區(qū)及北部從化區(qū),地勢相對較高,人類活動少,交通不便利的山區(qū),中部和南部城區(qū)無林地。

圖7 林火易發(fā)程度區(qū)劃

3 結(jié)論與建議

本文對廣州市2000—2015年林火資料進(jìn)行分析,結(jié)果表明近年來廣州市林火呈逐年多發(fā)趨勢,林火易發(fā)時段為10月至次年4月,少發(fā)時段為5月至9月,因人為因素引發(fā)的林火多,與廣州氣候特點和人類生產(chǎn)活動相符。林火分布范圍主要分布在從化、白云、花都和增城區(qū)森林資源相對豐富的區(qū)縣；林火發(fā)生與地形因素密切相關(guān),主要在分布于地勢起伏的中、低丘地貌,人類活動頻繁密集的區(qū)域,坡位以全坡和上坡為主,針葉林和針葉混交林發(fā)生林火的次數(shù)多。

在林火空間分布分析上,通過構(gòu)建林火泰森多邊形,分析每個火點的影響范圍,采用泰森多邊形面積衡量林火易發(fā)程度,符合林火空間分布規(guī)律。在建立林火易發(fā)程度條件熵基礎(chǔ)上,采用反距離權(quán)重法進(jìn)行空間插值,對林火易發(fā)程度區(qū)劃為林火高發(fā)區(qū)、多發(fā)區(qū)、一般區(qū)、偶發(fā)區(qū)和無林火區(qū)5個等級。區(qū)劃結(jié)果形象直觀地反映當(dāng)前廣州市林火空間分布規(guī)律,在空間分布上非平穩(wěn)性,林火高發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)占4.23%,呈現(xiàn)斑狀聚集分布,偶發(fā)區(qū)占52.96%,分布范圍廣,體現(xiàn)出林火發(fā)生的突發(fā)性和隨機(jī)性的特點。

根據(jù)廣州林火空間分布規(guī)律,提出以下建議:1) 每年10月至次年4月為林火重點防范期,應(yīng)加強(qiáng)森林防火宣傳教育,落實火源管理制度和各項預(yù)防措施,適當(dāng)增加防火巡查人員；2) 住宅、耕地與林區(qū)交匯處,及林木密集的風(fēng)景區(qū)或人類活動頻繁的林區(qū),為林火高發(fā)、多發(fā)林區(qū),應(yīng)重點加強(qiáng)防范和控制；3) 在林火高發(fā)、多發(fā)林區(qū),加強(qiáng)防火基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和森林消防隊伍培訓(xùn)演練,完善防火預(yù)案,嚴(yán)格控制野外用火,提高森林防火的綜合防御能力；4) 充分利用地形、種群間的關(guān)系,科學(xué)營林,調(diào)整林分結(jié)構(gòu),營造闊葉林、針闊混交林,提高森林的自我防護(hù)能力,加強(qiáng)防火林帶建設(shè),充分發(fā)揮防火林帶的阻隔作用。

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Research on the Forest Fire Susceptibility Spatial Distribution of Voronoi and Conditional Entropy

XIE Shaofeng1,OUYANG Junxiang2,XIAO Huashun1

(1.CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China;2.AcademyofForestInventoryandPlanning,SFA,Beijing100714,China)

According to the fire historical data of Guangzhou,the paper analyzes the fire time,distribution range,ignition factors,relationship with tree species and terrain,and creates forest fire voronoi,and then using voronoi polygon area,shortest distance between the road and fire,elevation,slope and forest stand types,establishes the fire conditional entropy. Finally,it used the inverse distance weighting method to spatial interpolation and divided forest fire susceptive zones into high incidence,frequently occurring,general,accidental and no fire zones.The zones reflect spatial distribution rule of the forest fire,the forestry management can effectively prevent and control the occurrence of forest fires,minimize fire losses.The results show that forest fire happens from October to April of following year.Forest fire is closely related to road,forest stand types,the terrain factors,distribution in low hill zone near the road and upslope,coniferous forest and coniferous mixed forest fire occurred more frequently by human factors.Non-stability fires spatial distribution,high incidence and frequently occurring zone present the patchy gathered accounted for 4.23 percent,accidental zone reflects the fire characteristics of sudden and randomness accounted for 52.96 percent.

spatial distribution of forest fire,conditional entropy,forest fire susceptibility

2017-05-06；

2017-06-14

湖南省教育廳科學(xué)研究項目(16C1672) ；中南林業(yè)科技大學(xué)青年基金項目(QJ2012016B)

謝紹鋒(1977-),男,湖南沅陵人,講師,碩士,主要研究方向為GIS和林業(yè)信息工程。Email:xsfnews@sina.com

S762

A

1002-6622(2017)04-0050-09

10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.04.009