基于机器学习的攀西地区森林火险预测模型研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ah51616
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于人类活动和气候变化等原因,森林火灾已在全球范围内造成重大损失,使得全球森林生态系统面临着严重的威胁。森林火灾风险预测的重点是分析影响森林火灾的驱动因素,总结森林火灾的时空分布格局,划分不同地区的森林火险等级,为相关部门提供森林火灾防治决策支持,减少森林火灾造成的损失。攀西地区是四川省森林火灾最严重的地区之一,在2019年和2020年攀西地区都发生了严重的森林火灾。因此,为了更好地预测森林火灾的发生,本文以攀西地区为研究区域,基于Arc GIS、python等空间分析工具和科学统计语言,运用传统回归模型和当前国际最前沿的机器学习模型,从两种不同的角度对我国攀西地区卫星监测林火数据的时空分布状况、林火发生驱动因子和林火风险预测进行深入的研究和分析。具体研究内容和研究成果如下:(1)利用MOD14A1和MCD12Q1时间序列数据得到了研究区2009-2019年森林火点共计1725个,按1:1比例提取了相同数量的随机点,结合气象数据、地形地貌数据、可燃物数据和社会基础数据,建立了研究区域的森林火灾GIS数据库。(2)对攀西地区森林火灾时空分布特征进行研究。从年、月和日尺度上分析了森林火点数量的时间变化特征,从行政区划和空间自相关分析的角度上分析了森林火点的空间分布特征。结果表明,攀西地区2009-2019年森林火点数量年际变化呈现波动状后趋于平稳;从月际变化角度来看,森林火点数量主要集中在12月至次年6月,其中1月至5月是森林火灾的高发期;从日尺度角度来看,森林火点数量最多的日期为非闰年的2月1日,2月15日,4月16日和4月24日;从森林火点空间分布角度来看,盐边县、米易县和会理县不仅是攀西地区森林火灾的高发地区,而且在空间自相关分析中呈现出聚集分布。(3)对森林火灾的诱发因素进行探究。选取气象、地形地貌、可燃物、人类活动4种影响因素的14个变量作为候选的驱动因子,对各驱动因子与历史森林火点的相关性进行了统计分析,揭示了近11年攀西地区森林火灾与不同驱动因子的变化情况。(4)选择逻辑斯蒂回归、随机森林、支持向量机和深度神经网络进行森林火灾风险预测研究。根据四种森林火险预测模型的预测结果,分别建立了攀西地区2009-2019年森林火险等级区划,总体趋势表明中高和极高火险区域主要集中在攀西地区的中部和西南部,极低和低火险区集中在攀西地区的东北和西北部。由于深度神经网络在全样本上具有最高的性能,本文利用该模型在全样本数据上建立了攀西地区2009年和2019年森林火险等级区划,通过建立森林火险面积转移矩阵,发现攀西地区火险总体呈下降趋势。
其他文献
金融业和物流业作为国民经济的支柱性行业,近些年在各自领域内都取得了创新突破,行业生态进一步完善、丰富。物流金融是金融业与现代物流业跨界融合的创新型业务,它引入了三方参与主体,即第三方物流企业、银行和中小企业,旨在为处于资金流转困境中的中小企业提供更多元的融资方案,此外,也拓展了银行和第三方物流企业传统的业务范畴,提升了其核心竞争力。在物流金融兴起的同时,也有值得我们思考的地方。物流金融在我国提出已
学位
眼下,资源越发稀少,能源愈加紧缺,重视再制造产业的发展,不仅可提升各企业的经济效益,还能合理利用资源,对生态环境有着积极作用。但消费者仍对再制造产品怀有一定疑虑,使其买进意向低于新产品,而为了减少消费者对再制造产品的担忧,企业获取更大市场份额,许多产品制造商提出延长再制造产品担保期的策略。因此,在闭环供应链中,研究再制造产品与新产品担保期变化问题具有极其重要的现实价值。目前对于闭环供应链的探讨大都
学位
随着我国城市化进程的发展,城市老旧住区公共空间亟待更新设计,老旧住区一般处于主城区域,区位优势明显,但是部分旧区功能空间老化,衰退问题严重,不能满足当代人居住空间要求,老旧住区更新已成为社会热题。曾经的西安纺织城作为国家轻工业发展支柱,为西北经济发展做出重大贡献,但随着时代变迁,产业结构调整及转移,纺织城老旧住区面临结构性衰退、老龄化凸显、公共空间管理等问题。论文选取纺织城老旧住区公共空间为研究对
学位
本文选定的目标企业是国内西部地区具有一定规模的油气田物资供应公司,主要为西南油气田公司负责的工程点提供油气田勘探工程所需的开采物资。由于油气田开采物资价格逐渐上涨,而油气田产量并不与之呈明显的正相关关系,使得该公司将目光投向物资供应运营成本上,其中开采物资的储运管理是油气田开采成本的重要组成部分,通过对物资从供应商到使用地整个供应链条合理的规划,可以一定程度上降低油气田开采成本。基于对目标企业的实
学位
煤层气是一种清洁的非常规能源,在中国的天然气开发中占有越来越重要位置。不同于常规天然气,煤层气井的开发采用排水采气工艺,主要包含“产纯水—气水同产—产纯气”三个开发阶段。目前国内对于煤层中流体的微观运移规律以及煤层气井的宏观开发特征的理论研究仍不完善,基本上仍沿用常规天然气的开发理论,在很大程度上制约了我国煤层气的开发利用。本文在深入调研煤层中流体微观运移规律和煤层气井宏观开发特征的基础上,对煤层
学位
近年来,随着物流产业的高速发展,各地开始出现不同程度的物流产业聚集现象。物流产业作为支撑国民经济发展的基础性、战略性、先导性产业,其聚集现象的产生会带来怎样的实际效用,技术创新、经济发展等外部环境因素又会对其产生怎样的影响,成为了值得研究的问题。本文在回顾梳理物流产业聚集相关文献的基础上,对物流产业聚集现状以及技术创新、经济发展对其产生的影响进行了具体分析。首先,通过构建物流产业发展综合指标体系对
学位
润湿性对储层流体的分布,相对渗透率和采收率有着重要影响,是油藏开发过程中的关键因素。目前,润湿性评价的宏观实验方法已得到广泛应用,但应用DLVO理论和分子模拟从微观角度评价矿化度对润湿性的影响规律及作用机理的研究不够深入,且两种方法的准确性有待验证。因此,本文首先应用DLVO理论,通过分离压曲线形态、水膜厚度和接触角评价了5000、10000、20000、30000、40000ppm NaCl溶液
学位
在天然建筑材料日益紧缺,环保标准日益提高的背景下,世界各国对隧洞弃渣的开发利用也进入了高速发展的阶段,理论基础研究也不断完善。众多学者逐渐意识到在隧洞挖掘过程中,将隧洞弃渣视为固体废弃物堆积在弃渣场,不仅需要消耗大量的人力和物力,而且大量弃渣堆积易诱发次生地质灾害,尤其在生态环境极其脆弱的西藏地区。因此,西藏地区的固体废弃物排放标准较为严格,导致当地隧洞弃渣处置成本远高于国内其他省份。现有的隧洞弃
学位
近年,基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-TOF-MS)检测因其灵敏度高、解析精确、技术前沿,在生化临床检验中得到广泛应用。目前,为获得可供激光电离的样本晶体,待检测样本的混合点样预处理工作通常由人工手动完成,过程繁琐、效率低、出错率较高。本文旨在研制一种高效率、高精度的自动化质谱溶液样本预处理系统,所做主要工作如下:首先,研究微流体运动特性建立流动模型,基于微混合原理,结合预处理流程中的试剂混
学位
随着近些年来人工智能在计算机领域的不断发展,人脸检测的相关课题研究渐渐成为了人工智能领域内较热门的研究课题,到目前为止取得了许多重大的进展和突破。人脸检测作为计算机视觉处理的一部分,可以通过对图像信息的处理获得丰富的高价值信息。随着对深度学习技术不断的研究探索,基于图像处理技术的人脸检测技术得到了一次次的促进。人脸检测技术的应用可以分成两类:静态图片检测和动态视频检测。早期的人脸检测基本以静态图片
学位