周长明 齐海超 张春龙
（黑龙江省气象灾害防御技术中心 哈尔滨 150000）
摘 要： 以黑龙江省2005-2015年的森林雷击火数据和GDEMDEM 30M分辨率数字高程数据为基础，利用ArcGIS10.2划分黑龙江省森林雷击火的易发区域，提取雷击火易发区域的海拔高度、坡度、坡向、地形起伏度、坡度变率、坡向变率、地表粗糙度、高程变异系数，探索黑龙江省雷击火易发区的的地形特征。研究表明: 黑龙江省森林雷击火易发区域主要集中于大兴安岭地区，多发生在海拔260-860M之间的低山，低山的缓阳坡为雷击森林火灾的高危区域。
关键词：雷击火 易发区 地形特征
近年来在全球气候变暖的大背景下，森林雷击火灾有增加趋势，2005-2015年黑龙江省共记录森林火灾692起，其中雷击火485起，占森林火灾总数的70%，因此对森林雷击火的研究十分迫切。地形是影响雷击火发生的重要因素，定量描述地形的影响，能够为准确预测、预报雷击火的发生提供支撑。目前针对森林雷击火的研究，主要集中在气象影响因子及预测模型，然而对非气象因子的研究较少。通过对黑龙江省森林雷击火数据进行分析，划分易发区域对于掌握雷击火发生的重点区域有实际指导意义，探讨雷击火易发区的地形特征，能够为森林雷击火预测预报方法研究及防灾减灾提供参考依据。
1 森林雷击火易发区划分
依据2005-2015年的黑龙江省森林雷击火数据，使用ArcGIS10.2对2005年至2015年森林雷击火数据进行核密度分析。过火面积是衡量森林雷击火损失的重要指标，以雷击火的过火面积表征核密度分析的Population 字段。搜索半径参数值越大，生成的密度栅格越平滑且概化程度越高，值越小生成的栅格所显示的信息越详细。分别以输出像元0.001搜索半径0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0、1.5对森林雷击火数据进行核密度分析。搜索半径为0.3时能够比较好的反应森林雷击火发生的区域分布情况。通过重分类将黑龙江省森林雷击火发生区域划分为低、中、高三个区域。如图1所示。
图1 黑龙江省森林雷击火易发区域划分图
2 森林雷击火易发区地形特征分析
黑龙江省的地势大致是西北部、北部和东南部高，东北部、西南部低，全省海拔高度在300米以上的丘陵地带约占全省的35.8%。利用GDEMDEM 30M分辨率数字高程数据，从微观地形因子与宏观地形因子两方面，通过ArcGIS10.2表面分析、区域分析、重分类、栅格计算器等方法，直接提取高程、坡度、坡向等微观地形因子地。并经过再分析提取坡向变率、坡度变率、地形起伏度、地表粗糙度、高程变异系数等宏观地形因子。
从雷击火易发区高程分析，黑龙江省雷击火易发区海拔集中在260-860M之间，海拔平均高度575M。低风险区域平均海拔为548M，集中248-824M。中风险区域平均海拔723M，集中在388-1038米。高风险区域平均海拔680M，集中在520-800M。从雷击火易发区坡度分析，黑龙江省雷击火易发区坡度集中在20度以下，平均坡度7.57度。低风险区域平均坡度7.24度集中在4-17度，中风险区域平均坡度9.48度集中在5-20度，高风险区域平均坡度7.83度集中在5-15度。从雷击火易发区坡向分析，黑龙江省雷击火易发区坡向分布比较均匀。通过各雷击火起火点的坡向分析，雷击火易发区的坡向集中在南、西南、西北方向。雷击火易发区地形起伏度在0-318M之间，低风险区域地形起伏度集中在0-318M之间，中风险区域地形起伏度在0-218M之间，高风险区域地形起伏度1-180M之间。雷击火易发区的坡度变率在0-46.4之间，平均在3左右。低风险区域的坡度变率平均值在2.8。中风险区域坡度变率平均3.0。高风险区域坡度变率在平均在2.9。雷击火易发区的坡向变率在0-81.5之间，平均在32.6左右。低风险区域的坡向变率平均值在28.28。中风险区域坡向变率平均32.7。高风险区域坡向变率在平均在29.4。雷击火易发区地表粗糙度在1-3.12之间，平均在1.015。低风险区域的地表粗糙度平均在1.013，中风险区域的地表粗糙度平均在1.021，高风险区域的地表粗糙度平均在1.014。雷击火易发区地形变异系数在0-0.452之间，平均在0.006.低风险区域的地表粗糙度平均在0.006，中风险区域的地表粗糙度平均在0.0054，高风险区域的地表粗糙度平均在0.0049。
雷击火易发区域与各地形因素Pearson相关性分析，除雷击火易发区与海拔、坡度、地形起伏度成弱相关，与其他地形因子不具有相关性。
表1 雷击火易发区与各地形因子Pearson 相关性
分别对雷击火低风险区域、中风险区域、高风险区域与各地形因子做Pearson相关性分析，低风险与中风险区域与各地形因子的Pearson相关性系数为正，高风险区域除曲率和坡向变率外与其他各地形因子Pearson相关性系数为负。
表2 各风险等级区域与地形各因子Pearson相关性系数
3 总结
黑龙江省森林雷击火易发区域主要集中于大兴安岭地区，多发生在海拔260-860M之间的低山，低山的缓阳坡为雷击森林火灾的高危区域。
参考文献：
[1] 刘序，胡月明等. 基于DEM的广东省赤红壤全氮含量与地形特征相关分析[J].华南农业大学学报,2010 31(1):17-21