一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，该方法包括建立数据文件，将测试区域内每个格点以及所有的火点作为采样点；通过数据进行多重共线性诊断；通过Logistic?Forward?Wald分析，选取对火发生有显著影响的因子；通过Logistic模型建立雷击火日发生概率模型，从而分析雷击火日发生概率，通过二级判别理论确定雷击火着火阀值，计算精度，从而进行精度分析；基于GIS将关键因子的日值数据代入模型进行计算，从而完成雷击火日发生概率预报等七个步骤。该发明克服了现有雷击火预测模型对雷电监测网络的依赖，具有更广泛的应用，既可以用于日常雷击火日发生概率计算，也可用于未来雷击火发生趋势分析，对现有雷击火预警模型进行有效的补充。
【专利说明】一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种预测雷击火日发生概率的方法，尤其涉及一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法。
【背景技术】
[0002]雷电被认为是引发植被火最重要的自然原因之一，雷风暴及雷电在世界各地非常频繁，由雷击火引起森林火灾最多的国家，主要是美国、加拿大、俄罗斯和澳大利亚等国家。美国、加拿大等国均有较严重的雷击火。我国的雷击火在少数地区也相当严重，主要发生在黑龙江的大兴安岭，内蒙古的呼盟和新疆的阿尔泰山地区，其中以大兴安岭和呼盟林区尤为突出，大兴安岭地区几乎每年都有雷击火引起的林火，也是全国雷击火发生最多最集中的区域。雷击火主要与雷暴的活动密切相连。雷暴有地方性雷暴和锋面雷暴。地方性雷暴是由于地形作用，只局限于一定的区域；大兴安岭春季干旱季节，降水少，地面增温，相对湿度降低，可燃物干燥，一落雷就很容易着火蔓延成灾。
[0003]雷击火发生预报是森林火发生预报的重要内容，现有的雷击火预报依赖于雷电监测网络，是实时预报，在没有雷电监测数据的条件下，无法进行雷击火日发生预报，也无法用于气候变化情景数据分析。
[0004]本方法基于区域空间网格划分，根据区域内反应不同尺寸和深度可燃物对气象条件反应特征的因子和火行为因子，包括FFMC、DMC、DC、IS1、BU1、FWI，历史雷击火发生数据、可燃物数据、同时间段的气象因子，以及反应季节性变化的Julian日期，构建雷击火发生模型，很好的解决了雷击火发生的位置及其概率预报的问题。该方法可用于雷击火日发生概率预报，也可以用于基于气候变化情景数据的雷击火日 发生概率评估。
【发明内容】
[0005]为了解决雷击火发生的位置及其雷击火发生概率预报的问题本发明采用了如下技术方案。该方法包括如下步骤:
[0006]步骤一、确定影响雷击火的因素并且采集相关数据，其中将测试区域划分为均匀的网格，每个网格单元作为一个独立的空间，而计算的雷击火发生概率是每个网格单元的雷击火发生概率；
[0007]步骤二、建立数据文件，将测试区域内每个格点以及所有的雷击火点作为采样
占.[0008]步骤三、通过数据进行多重共线性诊断；
[0009]步骤四、通过Logistic Forward Wald分析,选取对火发生有显著影响的因子；
[0010]步骤五、通过Logistic模型建立雷击火日发生概率模型，从而分析雷击火日发生概率，
[0011 ]Pr ob{event)=-—
1 + f[0012]z = I^b1Xjb2X2+".+bpxp
[0013]bp为系数或常数项，e为自然数。
[0014]步骤六、通过二级判别理论确定雷击火着火阀值，计算精度，从而进行精度分析；
[0015]由着火样本和不着火样本概率的平均值和标准差计算，可得到判据:
[0016]
【权利要求】
1.一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤一、确定影响雷击火的因素并且采集相关数据，其中将测试区域划分为均匀的网格，每个网格单元作为一个独立的空间，而计算的雷击火发生概率是每个网格单元的雷击火发生概率； 步骤二、建立数据文件，将测试区域内每个格点以及所有的雷击火点作为采样点； 步骤三、通过数据进行多重共线性诊断； 步骤四、通过Logistic Forward Wald分析,选取对火发生有显著影响的因子； 步骤五、建立雷击火日发生概率Logistic模型
2.如权利要求1所述的一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，其特征在于，所述步骤一中影响雷击火的因素包括雷击火历史数据处理、空间网格划分、雷击火海拔计算、植被数据处理、经纬度、气象数据处理、FWI各组分因子计算、Julian日期。
3.如权利要求1所述的一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，其特征在于，所述步骤二中，对每个网格是否着火的确定采用建立每个火点与网格的索引，如果是同一天的样本，则该网格着火状态设为1，否则设为0，最终建立表数据文件，某一日的插值数据。
4.如权利要求1所述的一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，其特征在于，所述步骤二中，对采样点的采集的数据为植被信息、海拔信息、气象信息、FffI各组分因罕坐丁寸ο
5.如权利要求1所述的一种基于空间网格预测雷击火日发生概率的方法，其特征在于，所述步骤三中，通过数据进行多重共线性诊断中，选择膨胀因子小于10的影响因子。
【文档编号】G06F19/00GK103886177SQ201410057172
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】王明玉, 舒立福, 田晓瑞, 赵凤君 申请人:中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所