1、第 頁 （共 13 頁）河南省火災風險評價研究 1 引言火災是危害人類的重大災害之一，火災對人們的生命和財產的傷害與損失是不能輕視的，要引起我們的高度重視?；馂木哂凶匀缓蜕鐣碾p重屬性，也具有隨機性和確定性的雙重特點，加強對以往火災統計數據的分析和研究，分析火災與各環境因子的空間關系，總結出各因子對火災事件響應程度的情況，對于從宏觀層面提高我省火災防控水平，推進消防工作具有十分重要的現實意義。近年來，我省火災事件發生頻繁，火災給我省生態環境建設和經濟發展帶來極大的損失。本文對2012年河南省火災風險進行了研究，火災事件的發生與多種因子有關，本研究選取了幾個影響火災發生的靜態因子（如地形、可達性

2、和土地覆蓋等）進行分析，結果反映了各因子對火災事件的敏感程度，為我省的消防工作和火災防控提供依據。2 研究區概況河南省位于中國中東部、黃河中下游，地理位置界于北緯3123-3622，東經11021-11639之間。東接安徽、山東，北接河北、山西，西連陜西，南臨湖北，呈望北向南、承東啟西之勢。河南是全國人口第一大省，2011年底總人口10489萬人，全省總面積16.7萬平方公里，居全國各省區市第17位，占全國總面積的1.73%。地勢西高東低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大別山沿省界呈半環形分布；中、東部為黃淮海沖積平原；西南部為南陽盆地。平原和盆地、山地、丘陵分別占總面積的55.7%

3、、26.6%、17.7%。靈寶市境內的老鴉岔為全省最高峰，海拔2413.8米；海拔最低處在固始縣淮河出省處，僅23.2米。2007年，全省耕地面積11889萬畝，人均耕地1.21畝。河南大部分地處暖溫帶，南部跨亞熱帶，屬北亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性季風氣候，同時還具有自東向西由平原向丘陵山地氣候過渡的特征，具有四季分明、雨熱同期、復雜多樣和氣象災害頻繁的特點。全省由南向北年平均氣溫為15.712.1，年均降水量1380.6532.5毫米，降雨以68月份最多，年均日照1848.02488.7小時，全年無霜期189240天，適宜多種農作物生長。河南地跨長江、淮河、黃河、海河四大流域。省內河流大多發

4、源于西部、西北部和東南部山區，流域面積100平方公里以上的河流有493條。全省多年平均水資源總量405億立方米、居全國第19位，人均水資源占有量不足420立方米，相當于全國平均水平的五分之一。全省現有林業用地7053.03萬畝，森林覆蓋率17.32%，林木覆蓋率23.77%。植被覆蓋類型多種，但全省絕大部分是谷類作物，主要分布在中東部地勢平坦地區，在本省西部和南部丘陵地區有相當部分的落葉闊葉林。河南省政府辦公廳印發了關于2012年全省消防工作情況的通報指出,2012年全省共發生火災3638起，亡16人，傷14人，直接財產損失3792萬元。2012年河南省的火燒區面積分布情況如下圖1。 圖 1

5、河南省2012年各市級行政區的火燒區面積分布圖3 數據收集與研究方法收集河南省2012年火災數據，包括該省各市級行政區的MODIS的火燒區面積分布，火燒區月份分布、土地覆蓋類型、地表溫度、地形因子（高程、坡度、坡向）、居民區和道路數據。運用統計分析方法和地理信息系統軟件ArcGIS空間分析方法對研究區域內火災發生的時空分布規律進行研究。研究各環境因子與火燒區分布的關系，采用分類分析方法對各因子進行分析，生成頻率比圖。頻率比（Frequency Ratio,FR）屬于一種單變量概率分析方法，基于對研究區中火點分布和每個環境因子類別之間的關系進行分析。計算每個環境因子類別的起火百分比和該環境因子類

6、別的面積百分比之間的比率（即頻率比Fri），然后把所有環境因子的頻率比圖按等權重空間疊加生成火險指數（FDI）圖以揭示研究區火險敏感度，即：FDI=Fr1+Fr2+.+Frn。環境因子類別的頻率比值表示該因子類別對起火的敏感程度。頻率比值等于1表示平均值，大于1表明與起火相關性更高，小于1表明相關性更低。4 火燒區月份分布 從收集的數據（如下圖2）中得知2012年河南省火災主要發生在5月，6月，9月，10月和11月這5個月中，尤其是9月和10月最頻繁，火燒范圍最大。因此秋季是防火消防工作開展的重要時期。 圖 2 2012年河南省火燒區月份分布圖5 分析火災與各環境因子的空間關系5.1 火燒區分

7、布與地形因子的關系5.1.1 火燒區分布與坡向的關系 對研究區地形的坡向進行分類，分成了9類分別是平、北、東北、東、東南、南、西南、西和西北。分別計算了各類型的像元面積比和火燒面積比，最后計算出頻率比制成下圖圖3，可以看出坡向為平的頻率比最大是2.0288，其次是坡向為東的頻率比為1.1629，有平、東、東北和南頻率比是大于1的，說明這四類與起火相關性高，對起火比較敏感；而北、東南、西南、西和西北這五類的頻率比都小于1，說明與起火相關性低，對起火敏感程度低。 圖 3 坡向因子的火燒頻率比圖5.1.2 火燒區分布與坡度的關系 由該省的坡度數據知其坡度在0度至41.541度之間，絕大部分地區坡度都

8、很小在2.5度之內，根據其地形坡度特征進行了重分類，分成了三類第一類0-2.5度，第二類2.5-8度，第三類8-41.541度。 對火燒區分布和坡度因子的空間關系進行分析，統計計算了坡度因子的三個類型的火燒面積比與該類像元比值的頻率比，如下圖圖4。坡度因子的第一類的頻率比是1.306706，說明坡度小于2.5度的地形起火敏感度高，有較高火險指數。 圖 4 坡度因子的火燒頻率比圖 5.1.3 火燒區分布與高程的關系 由收集得到的高程數據知河南省2012年的全省地形高程值約在24米至2301米之間，該省的地形走勢是西高東低，大部分地區的海拔都低于180米。用ArcGIS軟件把連續的高程柵格數據進行

9、重分類，在此根據該省高程數據的特點合理地分成了5類，第一類高程值為24米-176米，第二類高程值為176米-411米，第三類高程值為411米-730米，第四類高程值為730米-1118米，第五類高程值為1118米-2301米。對高程這個因子的五個類別分別統計落入這五類區域中的火燒像元數，再對各類的火燒面積比與該類的像元比值的比率進行計算繪成高程因子的頻率比圖如下圖5，通過此圖我們能清楚地看到高程因子的第一類型火燒頻率比比較高為1.5353，火災風險很高。 圖 5 高程因子的火燒頻率比圖5.2 火燒區分布與人類活動的關系5.2.1 火燒區分布與居民區之間的空間關系由數據得知研究區的火燒區到居民區

10、的距離是0至17642.4米，根據數據分布情況知其距離絕大部分都小于7500m，在此進行了分類，分成了五類，第一類02500m，第二類2500m5000m，第三類5000m7500m，第四類7500m10000m，第五類10000m17642.4m。 把到居民區距離因子的五個類型進行統計計算它們各自的火燒面積比和該類像元比值，最后算出各類的火燒頻率比，制成了圖6。前三類的頻率比值都稍大些，尤其是第二類頻率比值為1.1615大于1，說明對起火敏感度高。 圖 6 到居民區距離因子的火燒頻率比圖 5.2.2 火燒區分布與道路之間的空間關系 由得到的數據顯示火燒區與到道路的距離值是0至19102.88

11、47米，大部分火燒地區都是到道路距離近的，把到道路距離進行重分類分成了下面的六類。同樣的方法對這六類分別計算頻率比，制成到道路距離的頻率比圖7，前四類的頻率比都比較大，說明火燒區的分布都離道路比較近，離道路越近的地方起火敏感度越高。 圖7 到道路距離因子的火燒頻率比圖 5.3 火燒區分布與土地覆蓋類型的關系 根據得到的數據是把研究區的土地覆蓋類型分成了12類，土地覆蓋類型分布如下圖8所示，對這12種類型進行了按帶統計火燒像元數，同理根據上面的方法計算這12類的頻率比，繪制成圖如圖9?？梢钥闯龉阮愖魑?、闊葉作物和城市與建筑區的頻率比比較大，說明這3類土地覆蓋類型最易起火，火險敏感度高。圖 8 2

12、012年河南省土地覆蓋類型圖圖 9 土地覆蓋類型因子的火燒頻率比圖5.4 火燒區分布與地表溫度、NDVI的關系5.4.1 火燒區分布與地表溫度的關系 火燒區的溫度絕大部分在300度左右，對研究區的火燒區的溫度285.465308.58進行重分類，分成了4類，對溫度因子的4個類型分別計算了頻率比，繪制如下圖10?？梢钥闯龅乇頊囟仍?98-301和301-308.58這兩類型的頻率比較大，說明地表溫度在298以上的地區易發生火災，火險指數較高。 圖 10 地表溫度因子的火燒頻率比圖5.4.2 火燒區分布與NDVI的關系由數據知NDVI的值在0.0019至0.9945之間，把NDVI因子的值分成了五

13、種類型分別進行按帶統計計算落入每類的火燒像元數，然后再計算他們的頻率比結果如下圖11顯示，說明NDVI值越大頻率比就越大，對起火就越敏感，越易發生火災。 圖 11 NDVI因子的火燒頻率比圖 圖 12 2012年河南省火險指數圖6 討論與結論 空間疊加高程、坡度、坡向、到居民區距離、到道路距離、地表溫度、植被指數和土地覆蓋類型這8個因子的頻率比圖，按等權重空間疊加生成火險指數圖如圖12，該圖揭示了研究區的火險敏感度，火險指數值越大的越容易發生火災，起火相關性高。本文研究結果表明，地形、可達性、植被覆蓋這些靜態因子對河南省地區火險空間格局起著結構化作用。2012年河南省地區高程為24m-176m

14、，坡度小于等于2.5，坡向為平，距居民區距離小于7500m，距道路距離小于8000m，土地覆蓋類型為谷類作物、闊葉作物和城市與建筑區的那些區域對火災事件的響應更敏感。因此我們可以根據以上各因子的一些火險指數高的即對火災敏感度高的類型進行注意，做好防火準備和提高消防效率，這些研究結果對河南省以后的消防工作很有用處，可以適量減少火災事件的發生。本文在分析溫度對火燒區的影響時，由于云層等氣象原因造成獲取的遙感影像有空缺數據不完備，結果也許未能全部精確，還有一些其他因子本文未分析的或許也對火燒事件有關聯，這需要我們做進一步地深入研究。 參 考 文 獻1 張海軍，戚鵬程. 基于頻率比和邏輯回歸模型的東北

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16、何寧，宮鵬，等. HYPERLINK /product.aspx?product_id=22900900 o ArcGIS 10 地理信息系統教程從初學到精通 t _blank 中國火災的時空演變特征基于GIS的統計分析J.自然災害學報，2012，21（1）:198-203.6 ZHANG H J, HAN X Y, DAI S. Fire occurrence probability mapping of Northeast China with binary logistic regression modelJ. IEEE Journal of Selected Topics in App

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