【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及森林草原火災風險評價領域，涉及但不限定于一種基于copras模型的森林草原火災風險評估方法。
技術介紹
1、火災是影響森林和草原生態系統的重要干擾因素，對生態系統的結構和功能產生顯著影響。如火災有助于提高植被生產力、釋放枯落物中的營養物質并維持生態系統的穩定性和多樣性。然而，火災對森林草原生態更多是負面影響。例如，火災燒毀植被、牲畜和重要物種，破壞土壤結構，增加沙塵暴的發生概率，且可能對植物生物量和生物多樣性產生負面影響。隨著全球氣候變暖和人類活動的增強，火災發生的頻率、范圍和嚴重程度呈現加劇趨勢。近年來，全球平均每年發生森林草原火災高達數十萬起，超過百萬公頃的森林草原被燒毀，嚴重破壞了生態系統可持續性，對社會經濟發展和人身安全造成了巨大威脅。精準估測與預報森林草原火災風險為構建森林草原火災防御體系，合理劃分火險期以及分配有限的防火資源具有現實意義。然而，森林草原火災涉及與可燃物、氣象條件、地理地形和人類活動有關的多種因素，且各因素之間的關系復雜，森林草原火災風險的形成機制不明確，導致森林草原火災風險的評估精度較低。在實際應用中，評估所用的多個因素難以獲得，在許多偏遠地區，由于缺乏森林草原火災數據，難以及時評估和更新森林草原火災風險。
2、因此，現在亟需研發一種利用衛星遙感數據、統計數據，基于多準則決策分析模型的森林草原火災風險評價模型，對森林草原火災風險進行精確評估，希冀更好地為預測與防治森林草原火災以及因地制宜地制定風險決策理論提供有效的參考。
技術實現思路>
1、有鑒于此，本專利技術實施例提供一種基于copras模型的森林草原火災風險評估方法，至少解決現有森林草原火災風險評估中精確度不高、評估和更新速度較慢的問題。
2、本專利技術實施例的技術方案具體如下：
3、本專利技術實施例提供一種基于copras模型的森林草原火災風險評估方法，所述方法包括：
4、確定森林草原火災的致災因素，并劃分為可燃物指標、氣象條件指標、地理地形指標和人類活動指標；使用主成分分析方法對所述致災因素進行篩選和預處理，提取關鍵指標并構建評估指標體系；采用層次分析法計算所述評估指標體系中各評價指標的權重值；基于所述各評價指標的權重值，構建基于copras模型的森林草原火災風險評估模型，并劃分研究區域的森林草原火災風險等級；對所述森林草原火災風險評估模型進行精度驗證；可視化所述研究區域的森林草原火災風險等級和區域劃分結果。
5、進一步地，所述可燃物指標包括：可燃物載量、可燃物含水量、ndvi、植被覆蓋率、植被類型；所述氣象指標包括：fwi、地表溫度、平均氣溫、最高氣溫、平均風速、最大風速、平均降雨量、降水指數、相對濕度、蒸散發、太陽輻射、濕潤指數；所述地形指標包括：復合地形指數、海拔、坡度、坡向；所述人類活動指標包括：距道路的距離、距居民點的距離、距河流的距離、距鐵路的距離、距電線的距離、距消防站的距離、人口、重要火源點密度、土地利用。
6、進一步地，所述使用主成分分析方法對所述致災因素進行篩選和預處理，提取關鍵指標并構建評估指標體系，包括：使用主成分分析方法選擇所述致災因素中累計貢獻率達到85％以上的主要變量作為所述關鍵指標；將所述關鍵指標在arcgis軟件中繪制成具有統一投影系統、坐標系和網格的柵格圖層，得到所述評估指標體系。
7、進一步地，所述采用層次分析法計算所述評估指標體系中各評價指標的權重值，包括：建立遞階層次結構模型，確定目標層、準則層和方案層；所述目標層為評估森林草原火災風險，所述準則層為所述評估指標體系中各評價指標，所述方案層是作為決策時可供選擇的方案；對所述準則層中各評價指標采用九標度法構建判斷矩陣；其中，所述判斷矩陣中元素aij表示評價指標i相對于評價指標j的重要性；基于所述判斷矩陣計算各評價指標的相對權重和組合權重；檢驗所述判斷矩陣的一致性。
8、進一步地，所述基于所述各評價指標的權重值，構建基于copras模型的森林草原火災風險評估模型，并劃分研究區域的森林草原火災風險等級，包括：基于所述各評估指標，構建copras模型的決策矩陣；其中，所述決策矩陣中的元素為相應指標的指標值；對所述決策矩陣中各元素進行歸一化處理，得到歸一化決策矩陣，并基于所述各評價指標的權重值為所述決策矩陣中各元素分配權重，得到加權歸一化決策矩陣；將所述加權歸一化決策矩陣中的無量綱數值劃分為表征火災發生有利因素的正理想解和火災發生不利因素的負理想解；基于所述正理想解和負理想解，確定所述研究區域內各備選項的綜合評價值；其中，所述備選項表征所述研究區域內每個具有風險值的單位柵格；基于所述綜合評價值，確定所述各備選項的效用程度并進行排序；基于排序后的效用程度，利用自然斷點法將所述研究區域的森林草原火災評估風險等級劃分為高、中高、中、中低和低五個等級。
9、進一步地，所述對所述森林草原火災風險評估模型進行精度驗證，包括：分析燒毀面積與森林草原火災風險等級區域的重疊率，判斷所述森林草原火災風險評估模型的模擬精度；和/或，分析歷史火災點與森林草原火災風險等級區域的重疊率，判斷所述森林草原火災風險評估模型的模擬精度。
10、進一步地，所述可視化所述研究區域的森林草原火災風險等級和區域劃分結果，包括：依據森林草原火災高、中高、中、中低和低等五個風險等級的閾值，對所述研究區域的森林草原火災風險等級進行區域劃分；使用arcgis軟件對區域劃分結果進行可視化轉換。
11、本申請實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括：
12、在本專利技術實施例中，結合copras與gis技術，利用可燃物、氣象條件、地理地形和人類活動等致災因素數據構建森林草原火災風險評價模型,，可為森林草原火災風險評價與森林草原火災風險區劃定提供直觀、詳細和高精度的技術手段。本專利技術運用copras模型開展森林草原火災風險評估，進而對森林草原火災風險等級進行劃分，相對于現有的森林草原火災風險評估方法來說能更好地在指導森林草原火災防火工作、遏制森林草原火災發生、減緩森林草原火災環境效應等方面提供有效的參考，提高森林草原火災防護的效率，加強了森林草原火災防護的效果。
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1.一種基于COPRAS模型的森林草原火災風險評估方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用主成分分析方法對所述致災因素進行篩選和預處理，提取關鍵指標并構建評估指標體系，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用層次分析法計算所述評估指標體系中各評價指標的權重值，包括：
5.根據權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述基于所述各評價指標的權重值，構建基于COPRAS模型的森林草原火災風險評估模型，并劃分研究區域的森林草原火災風險等級，包括：
6.根據權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述對所述森林草原火災風險評估模型進行精度驗證，包括：
7.根據權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述可視化所述研究區域的森林草原火災風險等級和區域劃分結果，包括：
【技術特征摘要】
1.一種基于copras模型的森林草原火災風險評估方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用主成分分析方法對所述致災因素進行篩選和預處理，提取關鍵指標并構建評估指標體系，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用層次分析法計算所述評估指標體系中各評價指標的權重值，包括：
5.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張仁平，張亮亮，郭靖，李驪，余曉宇，
申請(專利權)人：新疆大學，
類型：發明
國別省市：
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