基于MODIS數(shù)據(jù)的2001—2018年黑龍江省林火時(shí)空分布

崔 陽(yáng)，狄海廷，邢艷秋，常曉晴，單 煒

(東北林業(yè)大學(xué)森林作業(yè)與環(huán)境研究中心，黑龍江 哈爾濱 150040)

森林火災(zāi)屬于重大自然災(zāi)害[1-2]，21世紀(jì)以來(lái)，受全球氣候變暖的影響，森林火災(zāi)次數(shù)增多。特別是在2019年，四川涼山木里“3.30”特大火災(zāi)、內(nèi)蒙古興安盟阿爾山市“4.30”特大火災(zāi)以及云南省楚雄州姚安“5.5”森林火災(zāi)等，造成了大面積的森林毀滅和人員傷亡，嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)平衡。森林火災(zāi)的發(fā)生受林型、地理、時(shí)間、氣候溫度等因素的影響[3-4]，在景觀至區(qū)域尺度上具有明顯的時(shí)間和地理規(guī)律[5-8]。正確認(rèn)識(shí)和掌握林火發(fā)生規(guī)律，是科學(xué)有效開展防火的重要前提，有助于按照其發(fā)生的季節(jié)性和地域性特點(diǎn)開展防火工作[9]。

研究者常采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法結(jié)合火災(zāi)歷史數(shù)據(jù)對(duì)火災(zāi)的時(shí)空分布規(guī)律進(jìn)行分析。張冬有等[10]基于1980—2005年火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)、位置以及坡度等數(shù)據(jù)，分析森林火災(zāi)的時(shí)空分布規(guī)律；楊廣斌等[11]根據(jù)林火統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)北京林火發(fā)生的時(shí)間和空間分布規(guī)律進(jìn)行了研究。隨著遙感技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，特別是具有高空間、時(shí)間分辨率傳感器的不斷發(fā)展，使得學(xué)者將火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與多種遙感數(shù)據(jù)來(lái)源對(duì)火災(zāi)長(zhǎng)時(shí)間序列監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)[12]。利用MODIS(中分辨率成像光譜儀，Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)、NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration-satellite)，以及美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat系列均可對(duì)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其中MODIS數(shù)據(jù)由于監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、光譜范圍廣、數(shù)據(jù)穩(wěn)定且適應(yīng)性強(qiáng)成為目前最適合進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)的傳感器之一[13]。Kaufman等[14]模擬研究了MODIS數(shù)據(jù)的火災(zāi)監(jiān)測(cè)算法，并在非洲、巴西開展野外研究對(duì)森林火災(zāi)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證；賈旭等[15-16]利用MODIS數(shù)據(jù)集提取火燒跡地，用來(lái)分析降雨量、坡度等因素對(duì)火災(zāi)的響應(yīng)特征；鄧歐等[17]采用MCD45A1數(shù)據(jù)，結(jié)合氣候因子、地物類型、地形因子及人類活動(dòng)等影響因子，構(gòu)建了黑龍江省林火風(fēng)險(xiǎn)模型并進(jìn)行了火險(xiǎn)區(qū)劃；靳全鋒等[18]基于2001—2016年的MCD64A1數(shù)據(jù)結(jié)合植被類型、生物質(zhì)密度和燃燒效率，對(duì)浙江地區(qū)生物質(zhì)露天燃燒排放污染物的時(shí)空變化進(jìn)行分析。關(guān)于林火發(fā)生規(guī)律的研究較多，但要進(jìn)一步滿足森林防火措施的需求，需要獲取準(zhǔn)確的火點(diǎn)信息及長(zhǎng)時(shí)間跨度范圍內(nèi)林火的發(fā)生規(guī)律。

黑龍江省是中國(guó)最大的林業(yè)省份之一，年均森林過(guò)火面積居全國(guó)之首，是火災(zāi)危險(xiǎn)最嚴(yán)重的地區(qū)，也是全國(guó)森林防火的重點(diǎn)省份[19]。本研究基于MCD64A1火災(zāi)面積產(chǎn)品以及MOD13Q1植被數(shù)據(jù)集，提取2001—2018年黑龍江省森林火災(zāi)的過(guò)火面積以及2000—2018年植被指數(shù)，按照不同年份的植被指數(shù)差值劃分火災(zāi)強(qiáng)度，以數(shù)字高程模型DEM(digital elevation model)為基礎(chǔ)，采用ArcGIS空間分析法提取火點(diǎn)與相關(guān)林分信息，研究該區(qū)域林火發(fā)生的規(guī)律及其時(shí)空分布，以期為區(qū)域林火撲救和預(yù)警監(jiān)測(cè)提供重要的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

黑龍江省位于我國(guó)東北部(121°11′～135°05′E， 43°26′～53°33′N)，其北部和東部隔黑龍江、烏蘇里江與俄羅斯毗鄰，西部為內(nèi)蒙古自治區(qū)，南部與吉林省接壤，是中國(guó)緯度最高的省份。全省土地總面積為4 540萬(wàn)hm2，總?cè)丝? 773.1萬(wàn)人。地跨黑龍江、烏蘇里江、松花江、綏芬河四大水系。受季風(fēng)影響，屬于寒溫帶與溫帶大陸性氣候，冬季漫長(zhǎng)、寒冷干燥，夏季溫?zé)岫嘤?，春秋時(shí)節(jié)空氣干燥、濕度低。年均氣溫4.7 ℃，年均降水量350～500 mm。全省地貌由5個(gè)區(qū)域組成，分別為西北部的大興安嶺、東北部的小興安嶺、東南部的東部山地(由數(shù)條并行的東北—西南走向的山嶺組成，包括張廣才嶺、老爺嶺和完達(dá)山等)、西部的松嫩平原區(qū)及東部的三江平原。山地海拔300～1 600 m，平原地區(qū)海拔35～200 m。省內(nèi)具有面積較大的森林土壤、草原土壤和森林草原土壤，屬地帶性土壤，同時(shí)存在大面積的非地帶性土壤。森林主要分布在大興安嶺、小興安嶺和東部山地三大林區(qū)，森林覆蓋率46.14%，森林面積2 097.70萬(wàn)hm2，森林蓄積量達(dá)到18.29億m3，地帶性植被屬寒溫帶針葉林和溫帶針闊混交林[20]。黑龍江省作為我國(guó)森林大省，是森林火災(zāi)多發(fā)的地區(qū)，也是因森林火災(zāi)受損失最嚴(yán)重的地區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究涉及的森林火災(zāi)時(shí)空分布及其驗(yàn)證數(shù)據(jù)主要包括：黑龍江省2001—2018年火災(zāi)地面歷史記錄數(shù)據(jù)、MODIS火災(zāi)面積產(chǎn)品MCD64A1、植被類型分布圖和DEM等。

1)火災(zāi)地面歷史記錄數(shù)據(jù)。研究所用數(shù)據(jù)來(lái)源于黑龍江省各個(gè)地級(jí)市2001—2018年的火災(zāi)記錄數(shù)據(jù)，包括林火發(fā)生時(shí)間、撲滅時(shí)間、地點(diǎn)、火點(diǎn)、火災(zāi)原因等，按照植被類型圖對(duì)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，得到林地火災(zāi)數(shù)據(jù)，用于對(duì)MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證，并為分析林火時(shí)空特征提供火災(zāi)頻次數(shù)據(jù)。

2)MODIS-MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品數(shù)據(jù)集。黑龍江省2001—2018年MODIS火災(zāi)面積產(chǎn)品MCD64A1，該數(shù)據(jù)集來(lái)自NASA 網(wǎng)站(http://ladsweb.nasa.gov/),其為空間分辨率為500 m的月尺度產(chǎn)品，記錄了區(qū)域森林火災(zāi)的位置信息、發(fā)生日期、結(jié)束日期、火災(zāi)面積、可信度等。本研究使用2001—2018年年度產(chǎn)品，利用MCD64A1月產(chǎn)品提取的火點(diǎn)以年為單位進(jìn)行疊加。目前MODIS火點(diǎn)受自然因素影響，成功檢測(cè)率可達(dá)90%左右，通過(guò)濾除噪聲、耀斑及云的干擾，不同區(qū)域和季節(jié)火災(zāi)成功檢測(cè)率高達(dá)100%[21]，數(shù)據(jù)格式為HDF，投影類型為Sinusoidal。

3)MODIS-MOD13A3植被數(shù)據(jù)集。研究選用2000—2018年的MOD13A3數(shù)據(jù)集，空間分辨率1 km×1 km，時(shí)間分辨率為30 d，從中提取歸一化植被指數(shù)，用于劃分火燒等級(jí)[歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index, NDVI)作為反映植被生長(zhǎng)狀況及植被空間分布密度的最佳指示因子，根據(jù)植被指數(shù)差異劃分火燒等級(jí)]。將臨近年兩幅不同時(shí)相、同一月份的遙感影像NDVI灰度值進(jìn)行差值計(jì)算，可獲得每年的NDVI變化值，該變化值反映每年各像元內(nèi)植被的變化情況[22-23]。

4)土地覆蓋數(shù)據(jù)。2001—2018年黑龍江省土地利用數(shù)據(jù)采自MCD12Q1(Land Cover Type Yearly L3 Global 500m SIN Grid) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分辨率為500 m。同時(shí)采用國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(International Geosphere Biosphere Programmer，IGBP)的土地覆蓋分類體系。由于本研究的研究對(duì)象為森林火點(diǎn)，在IGBP計(jì)劃的19個(gè)地類中僅提取合并其中的4類，分別為針葉林、闊葉林、針闊混交林及其他類型。

5)數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)。采用航天飛機(jī)雷達(dá)地形測(cè)繪使命(shuttle radar topography mission, SRTM)的DEM數(shù)據(jù)，由地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)提供，空間分辨率為90 m。DEM數(shù)據(jù)主要用于提取地形因子。

6)其他數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)包括黑龍江行政矢量邊界線、居民區(qū)等數(shù)據(jù)，統(tǒng)一采用Albert投影。

1.3 研究方法

1)火點(diǎn)提取。基于MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品提取火點(diǎn)信息，利用MRT轉(zhuǎn)換工具對(duì)下載得到的816景影像做批量圖幅拼接及投影轉(zhuǎn)換，將原有的Sinusoidal正弦曲線投影轉(zhuǎn)換為適合中國(guó)地區(qū)的Albert投影，橢圓體基準(zhǔn)為1984年世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)(WGS-84)[16]。利用ArcGIS10.2軟件對(duì)影像進(jìn)行波段整合、數(shù)據(jù)鑲嵌、裁剪并提取數(shù)據(jù)集中的火點(diǎn)信息，主要包括過(guò)火像元、火燒天數(shù)、不確實(shí)性、火災(zāi)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，根據(jù)過(guò)火像元計(jì)算得到火災(zāi)面積。利用MCD64A1產(chǎn)品的QA數(shù)據(jù)集刪除偽火點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行控制。將過(guò)火像元與植被分布圖進(jìn)行疊加，利用植被類型圖進(jìn)行掩膜計(jì)算，分析發(fā)生不同森林類型區(qū)域的過(guò)火像元、火災(zāi)日期信息和火災(zāi)面積。將過(guò)火像元與黑龍江行政區(qū)域和土地類型圖疊加，提取2001—2018年黑龍江省森林區(qū)域的過(guò)火像元。將提取的火點(diǎn)分布與相應(yīng)的歷史火點(diǎn)分布進(jìn)行疊加分析，并對(duì)提取火點(diǎn)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。

2)火燒等級(jí)劃分。采用圖像閾值化分割的方法劃分火燒等級(jí)。將2000—2018年每2年同一時(shí)期的NDVI灰度進(jìn)行差值計(jì)算，獲取2001—2018年NDVI的變化值，根據(jù)差值的大小即過(guò)火區(qū)的灰度值變化判斷火燒強(qiáng)度，將每個(gè)火場(chǎng)分為輕度、中度和重度火燒3個(gè)等級(jí)。參照田曉瑞等[24]的研究，依據(jù)等距離方法和差值的頻率分布，由于小于-0.2的像元較少，將分割閾值設(shè)定為-0.31和-0.2，即NDVI差值在[-0.4,-0.31)范圍內(nèi)定義為重度火燒，在[-0.31,-0.2)范圍內(nèi)定義為中度火燒，在[-0.2, 0]范圍內(nèi)為輕度火燒。

3)火災(zāi)時(shí)空分布規(guī)律分析。將2001—2018年黑龍江省林火發(fā)生時(shí)間、位置、面積以及強(qiáng)度，與黑龍江土地覆蓋圖和DEM數(shù)據(jù)疊加，從林火年際分布特征、季節(jié)分布特征、地形分布特征和植被類型分布特征幾個(gè)方面分析林火發(fā)生的時(shí)空分布規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證

2001—2018年黑龍江省MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品提取的全部火點(diǎn)和相應(yīng)的歷史火點(diǎn)記錄分布如圖1所示。

將兩者進(jìn)行疊加分析，發(fā)現(xiàn)MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品能夠較為準(zhǔn)確地提取出火災(zāi)信息，其中有75.21%的歷史資料記錄的火點(diǎn)落在MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品提取到的火燒跡地范圍內(nèi)，誤差率為24.79%。未與歷史火點(diǎn)重合的火燒跡地占火燒跡地總面積的22.46%。MCD64A1產(chǎn)品提取的火燒跡地與歷史火點(diǎn)在空間分布上具有較高的一致性，其中2003年5月的2次典型特大火災(zāi)(黑河市愛輝區(qū)泉山地營(yíng)子2003年“5.20”特大森林火災(zāi)、大興安嶺富拉罕冊(cè)支線2003年“5.17”特大森林火災(zāi)[25])發(fā)生的時(shí)間和地理位置與MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品提取的火災(zāi)信息完全一致。這一分析結(jié)果說(shuō)明，MCD64A1數(shù)據(jù)產(chǎn)品作為大范圍火災(zāi)災(zāi)情監(jiān)測(cè)的重要手段是可靠的，這也與同類研究得到的結(jié)果相符[20]。

圖1 MCD64A1火燒跡地、歷史火點(diǎn)記錄分布及地級(jí)市火點(diǎn)分布Fig.1 The distribution map of MCD64A1 burned scar, history fire spot records and fire spots in prefecture city of Heilingjiang Province

分析認(rèn)為，MCD64A1火燒跡地未能完全覆蓋歷史火點(diǎn)的原因可能是：①林地發(fā)生地表火時(shí)，上層植被的遮擋導(dǎo)致傳感器難以探測(cè)到其發(fā)生信息；②云層的遮擋影響了傳感器對(duì)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)；③有些林火零星發(fā)生，過(guò)火面積遠(yuǎn)小于MCD64A1產(chǎn)品的分辨率(0.25 km2)，且過(guò)火時(shí)間短，傳感器無(wú)法探測(cè)；④由于部分林區(qū)范圍較大，有些林火火勢(shì)并未蔓延且發(fā)生時(shí)間較短，不易察覺(jué)，所以歷史數(shù)據(jù)中并未記錄，故有22.46%的火燒跡地未與歷史火點(diǎn)重合。

2.2 黑龍江省林火時(shí)間分布格局

2.2.1 林火年際變化特征

分析林火次數(shù)年際變化特征可知：2001—2018年，黑龍江省林火發(fā)生次數(shù)及過(guò)火面積呈波動(dòng)性變化(圖2)，從整體上看，火災(zāi)次數(shù)呈下降趨勢(shì)，這與當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門所采取的有效防火措施有很大的關(guān)系。2001—2003年火災(zāi)發(fā)生次數(shù)較多，其中2002年為242次，是整個(gè)研究時(shí)段火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多的年份，2003年和2001年次之，發(fā)生火災(zāi)次數(shù)分別為197、147次。在此之后火災(zāi)次數(shù)呈緩慢性波動(dòng)變化，于2015年和2017年呈波動(dòng)性上升，而2013年發(fā)生火災(zāi)次數(shù)僅為11次，是研究時(shí)段火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最少的年份。

圖2 黑龍江省林火的年際變化Fig.2 Yearly scale changes of the forest fires of Heilongjiang Province

分析林火面積年際變化特征可知：2001—2018年，黑龍江省森林過(guò)火面積平均為21.08萬(wàn)hm2/a，火災(zāi)面積在21世紀(jì)初呈平緩變化，在2003年有大幅度波動(dòng)性增加，該年的火災(zāi)面積為82.12萬(wàn)hm2，是整個(gè)研究時(shí)段過(guò)火面積最大的年份，這與當(dāng)年5月發(fā)生的兩場(chǎng)特大火災(zāi)有關(guān)。自2004年起，火災(zāi)面積逐漸減少，但在2006年火災(zāi)面積波動(dòng)性增加，該年的火災(zāi)面積為41.53萬(wàn)hm2，成為研究時(shí)段火災(zāi)第二大的年份，隨后火災(zāi)面積平穩(wěn)變化，在15萬(wàn)hm2/a上下浮動(dòng)。2008年過(guò)火面積僅為4.25萬(wàn)hm2，是整個(gè)研究時(shí)段火災(zāi)過(guò)火面積最小的年份。

利用Pearson方法分析2001—2018年過(guò)火面積和火災(zāi)總次數(shù)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)過(guò)火面積與火災(zāi)總次數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.394，兩者呈現(xiàn)弱相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明過(guò)火面積受火災(zāi)次數(shù)影響較小。將過(guò)火面積與火災(zāi)強(qiáng)度比例做相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，過(guò)火面積受重度森林火災(zāi)的影響特別顯著，尤其是在2003年發(fā)生的兩場(chǎng)特大火災(zāi)，使得當(dāng)年的森林過(guò)火面積達(dá)79.93萬(wàn)hm2[26]，重度火災(zāi)面積在2001—2018年間最大。在2003年火災(zāi)發(fā)生后林內(nèi)可燃物消耗巨大，導(dǎo)致森林生物量減少，使接下來(lái)的幾年內(nèi)該地區(qū)發(fā)生林火的次數(shù)大大降低。

2.2.2 林火月變化特征

2001—2018年黑龍江省森林火災(zāi)次數(shù)的月變化情況見圖3。從圖3可以看出，林火在一年中的月變化呈現(xiàn)雙峰式分布。林火高峰期大多集中在3—5月和9—11月，即春季和秋季，在5月份和10月份出現(xiàn)峰值，5月份發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)為221次，火災(zāi)面積也達(dá)到最大，為151.4萬(wàn)hm2，為全年峰值，且春季火點(diǎn)數(shù)明顯高于秋季。春季干燥少雨，大風(fēng)頻發(fā)，尤其是植被返青之前，林木含水量少，地面枯枝落葉較多，導(dǎo)致林火發(fā)生次數(shù)較多。5月份的部分林火發(fā)生靠近居民區(qū)，清明節(jié)祭掃、踏春、旅游等人為活動(dòng)引發(fā)火災(zāi)的可能性大。5月末至8月末降雨量增多，使得可燃物含水率增大，降低了林火的風(fēng)險(xiǎn)，林火發(fā)生次數(shù)降低。隨著秋季來(lái)臨，植被逐漸結(jié)束當(dāng)年生長(zhǎng)，樹枝樹葉等逐漸干枯凋零，地面存在大量枯枝落葉物，土壤微生物活動(dòng)劇增，林火發(fā)生的概率大大增加。加之秋末是農(nóng)民燒荒的高峰期，這也導(dǎo)致9—10月人為引發(fā)林火頻增，在全年水平上有一個(gè)小高峰。12月至次年2月為冬季，氣溫較低且多積雪覆蓋，幾乎沒(méi)有林火發(fā)生。

圖3 黑龍江省林火的月變化Fig.3 Monthly changes of forest fires of Heilongjiang Province

2.3 黑龍江省林火空間分布格局

2.3.1 林火空間分布特征

將2001—2018年火燒跡地?cái)?shù)據(jù)疊加，得到火點(diǎn)分布圖(圖1c)，可以看出林火火點(diǎn)由西北向東南呈條帶狀分布，表現(xiàn)為從大興安嶺地區(qū)向東南部逐漸延伸，局部地區(qū)火點(diǎn)較為密集，密集火點(diǎn)多分布在大興安嶺山地與黑河市交界處，沿中俄交界線向南一直延伸至黑河市東南端。在黑龍江省的西部、西南部以及東北部由于多農(nóng)業(yè)地和沼澤地，所以林火的次數(shù)偏少，面積也較小。對(duì)2001—2018年黑龍江省地級(jí)市的火災(zāi)過(guò)火面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示：在13個(gè)地級(jí)行政區(qū)中，2001—2018年火災(zāi)面積最大的是黑河市，過(guò)火面積為74.52萬(wàn)hm2，占全省火災(zāi)面積的47.83%，這與2003年的兩場(chǎng)特大火災(zāi)均發(fā)生在黑河有關(guān)；其次是大興安嶺地區(qū)，火災(zāi)面積為25.42萬(wàn)hm2，占全省火災(zāi)面積的16.32%；再次是綏化市、伊春市、鶴崗市、雞西、雙鴨山、佳木斯、哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、七臺(tái)河；大慶市是發(fā)生火災(zāi)面積最小的行政區(qū)，火災(zāi)面積僅為全省火災(zāi)面積的0.015%。以上分析表明，黑龍江省的林火分布具有明顯的空間異質(zhì)性。

2.3.2 不同地形的林火分布特征

從黑龍江省林火起火的空間位置與海拔分布統(tǒng)計(jì)表(表1)可以看出：林火發(fā)生密集地區(qū)主要分布在海拔200～400 m的區(qū)域，占總火災(zāi)面積的56.81%，其發(fā)生火災(zāi)的概率最高；其次為400～600 m，過(guò)火面積占總火災(zāi)面積的31.54%，占該海拔區(qū)間總面積的5.77%，發(fā)生火災(zāi)的概率較高；在海拔小于200 m的平原林區(qū)，發(fā)生林火的面積較小?？偟膩?lái)說(shuō)，海拔200～600 m發(fā)生火災(zāi)的概率較高，林火面積為總火災(zāi)面積的88.35%。

表1 黑龍江森林過(guò)火面積海拔分布及森林類型分布

2.3.3 不同植被類型的林火分布特征

森林是林火發(fā)生的載體，其分布類型對(duì)林火的發(fā)生有直接影響。將森林類型數(shù)據(jù)與火點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，對(duì)火災(zāi)可燃物類型進(jìn)行分析，結(jié)果(表1)發(fā)現(xiàn)，闊葉林作為黑龍江省主要森林類型，占地面積最大，同時(shí)過(guò)火面積也最大?；旖涣值倪^(guò)火面積為32.85萬(wàn)hm2，占總過(guò)火面積的21.10%，占混交林地總面積的10.40%；針葉林發(fā)生火災(zāi)面積比闊葉林和混交林少，過(guò)火面積占總過(guò)火面積的20.51%，占針葉林地總面積的12.89%。

3 討 論

根據(jù)黑龍江省2001—2018年火災(zāi)發(fā)生情況，利用MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品提取到的火災(zāi)發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、過(guò)火面積等火災(zāi)數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史火災(zāi)記錄數(shù)據(jù)、植被類型數(shù)據(jù)和高程信息，運(yùn)用GIS空間分析方法和統(tǒng)計(jì)分析方法，揭示黑龍江省林火的時(shí)空分布規(guī)律。

1)黑龍江省林火次數(shù)在2001—2018年整體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，過(guò)火面積呈波動(dòng)性變化。在2002年火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多，2003年過(guò)火面積最大，2008年過(guò)火面積最小，可能由于2003年的火災(zāi)導(dǎo)致林內(nèi)可燃物消耗巨大，使得此后幾年內(nèi)該地區(qū)發(fā)生林火的次數(shù)大大降低，也說(shuō)明加強(qiáng)森林火警能對(duì)林火及時(shí)發(fā)現(xiàn)和撲救。春、秋兩季是林火的多發(fā)時(shí)期，在5月和10月呈現(xiàn)雙峰值分布，該時(shí)期林內(nèi)枯草落葉等均為天然可燃物，應(yīng)為防火的重點(diǎn)時(shí)期，要嚴(yán)格檢查禁止人員攜帶火源進(jìn)入林場(chǎng)，做好詳細(xì)防火安排。

2)黑龍江省林火在空間上具有較高的異質(zhì)性，火災(zāi)次數(shù)與面積呈現(xiàn)弱相關(guān)性。在13個(gè)行政區(qū)中，黑河市的林火過(guò)火面積最大，其次為大興安嶺地區(qū)、綏化市，在大慶市發(fā)生林火的過(guò)火面積最??；從黑龍江省林火發(fā)生隨地形變化分布總體上看，過(guò)火面積隨著海拔的升高呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)。在海拔200～600 m的范圍林火發(fā)生比較普遍，可達(dá)總火災(zāi)的88.35%，其中200～400 m的海拔區(qū)間內(nèi)過(guò)火面積占該海拔區(qū)總面積的5.84%，400～600 m海拔過(guò)火面積占該海拔區(qū)總面積的5.77%，該區(qū)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的概率最高，是由于該海拔森林分布面積較大，氣溫偏高，降水偏少，加之又是人為活動(dòng)較為密集的區(qū)域，因此導(dǎo)致該海拔區(qū)域內(nèi)過(guò)火頻率最大。

3)結(jié)合森林類型分析，在針葉林中發(fā)生火災(zāi)的概率較高，占針葉林總面積的12.89%，其次為混交林，在闊葉林中雖然過(guò)火面積最大但發(fā)生火災(zāi)的概率最小。由于松、杉、柏等針葉樹的樹皮與枝葉富含易燃的油脂，具備引發(fā)火災(zāi)的有利條件，所以較闊葉林更易燃燒，因此其發(fā)生火災(zāi)的概率最高[27]。

根據(jù)MODIS遙感影像的MCD64A1火燒跡地產(chǎn)品，分析了黑龍江省林火時(shí)空分布規(guī)律。根據(jù)本研究結(jié)果，可以進(jìn)行相應(yīng)的林火預(yù)防工作規(guī)劃，并加強(qiáng)對(duì)林火高火險(xiǎn)時(shí)段和地區(qū)的檢查與監(jiān)督。林火的發(fā)生是一種極其復(fù)雜的自然現(xiàn)象，除時(shí)空分布特征，氣溫、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向等環(huán)境因素對(duì)林火的發(fā)生和蔓延也有重要的影響，未來(lái)仍需對(duì)黑龍江林火發(fā)生與上述環(huán)境因素之間的關(guān)系做進(jìn)一步研究。