老挝VIIRS活跃火的主要自然地理要素特征

利用美国国家航空航天局火灾信息资源管理系统（FIRMS）VIIRS V1活跃火、先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型（ASTER GDEM）、MODIS NDVI/LSWI与土地覆被数据产品（FROM-GLC）,基于GIS定量分析老挝2012—2017年从分省到国家不同空间尺度活跃火频次的动态变化,并重点分析2015厄尔尼诺年活跃火频次及其与海拔、坡度、植被-水分（NDVI ^*、LSWI）指数、土地覆被等主要自然地理要素的相关特征。结果表明：① 老挝活跃火频次呈先增后减的趋势,峰值在2015厄尔尼诺年,主要集中在上、中寮,其中琅勃拉邦、沙耶武里与沙湾拿吉三省居前三位,而万象市、塞公和赛宋本则居后三位。② 老挝2012—2017年活跃火发生频次与地形因素（海拔、坡度）的关系基本相同,活跃火集中在海拔1000 m以下、坡度小于30°的低山-丘陵区。其中,上寮活跃火集中分布在500~1000 m、10~30°的斜陡坡山地,中、下寮集中在500 m以下、2~20°的缓斜坡丘陵。③ 活跃火高度集中在旱季,以3月、4月最多,并集中分布在NDVI为0.4~0.8和LSWI为0.2~0.6的中高覆盖度植被区。④ 老挝活跃火主要发生在森林这一土地覆被类型中,且以上寮最为集中,而中寮多以农田、草地和灌丛活跃火为主。综上,基于自然地理要素的活跃火特征分析可以有效识别其发生类型,即老挝活跃火主要由刀耕火种农业所引起。     

中南半岛农田/森林活跃火与人口密度的相关性动态特征

人类活动是活跃火发生发展的重要诱因,明确人-火关系对火情规律揭示、碳排放估算与公共健康管理等具有重要意义。利用2003—2019年MODIS Collection 6 (MODIS C6)活跃火和LandScan人口密度数据产品,基于GIS公里渔网、双变量空间相关性等分析方法,定量揭示了中南半岛农田/森林活跃火发生强度与人口分布的时空关联特征及其动态发展特征。结果表明：1)中南半岛约八成“有火区”的活跃火发生强度与人口密度存在空间正相关,且中等正相关及以上(r>0.4)格网近占3/4,主要分布在泰国中/东部、缅甸东/西部、老挝北部和柬埔寨东北部等。2)中南半岛年内“农火区”人口多于“林火区”,且前者超九成格网、后者近3/4格网与人口分布存在空间正相关性。3)“农火区”强正相关格网主要分布在缅甸南部、泰国中/东部等人口密度为25～100人/km²的区域,而“林火区”相应格网多分布于缅甸东/西部、老挝北部、柬埔寨东北部等人口密度<25人/km²的区域。4)受人口增长影响,2003—2010年农火和林火发生强度与人口分布相关性虽均明显高...     

2001—2018年印度尼西亚MODIS活跃火的发生特征与响应

基于印度尼西亚2001—2018年FIRMS MODIS活跃火（Active Fire）位置数据,通过GIS渔网（1 km×1 km）定量分析了该国活跃火的发生概率、强度及其对厄尔尼诺的响应。结果表明：① 印度尼西亚18年间至少发生过一次活跃火的区域（即“有火区”）占22.79%,五大岛屿“有火区”以加里曼丹岛最多,巴布亚岛最少。活跃火发生以低概率为主,集中在8—10月,加里曼丹岛和苏门答腊岛分布最多;中概率分布较少,苏门答腊岛东部低地平原和加里曼丹岛南部及西南沿岸最为集中;高概率零星分布,大部分集中在爪哇岛和苏拉威西岛。② 活跃火的发生强度以1级（1次/a）和2级（2~3次/a）为主,3级（4~7次/a）次之。1~5级（1~22次/a）活跃火主要集中在加里曼丹岛和苏门答腊岛,6级（23~165次/a）活跃火集中在爪哇岛、苏门答腊岛和苏拉威西岛,且强度从中心向四周递减。此外,不同概率组内活跃火的发生强度也不同,低、中、高概率活跃火分别以1次/a、1~3次/a、2~7次/a为主。③ 印度尼西亚8—10月活跃火对强、弱厄尔尼诺的敏感度不同,其响应表现在活跃火频次与影响面积显著增加,厄尔尼诺越强,活跃火响应程度越高。其中,苏门答腊岛响应程度最高,巴布亚岛最低。     

三种活跃火遥感产品（MODIS C6、VIIRS V1和VIIRS J1）一致性与差异性对比

MODIS C6、VIIRS V1和VIIRS J1是NASA火灾信息资源管理系统（FIRMS）2020年首次同步发布的三套全球活跃火遥感产品。鉴于卫星过赤道时间、空间分辨率、火情监测算法有别,分析MODIS和VIIRS不同活跃火产品监测结果一致性和差异性,对明确不同火产品的适用性至关重要。利用中南半岛同年活跃火矢量产品,通过GIS渔网（1 km）定量分析不同时间尺度（全年、旱/雨季和昼/夜）活跃火发生的频次与强度特征,横向对比了三套活跃火产品的一致性与差异。结果表明：① 中南半岛三套产品逐月发生频次一致性最高,逐日次之,逐时最低。全年“有火区”格网占比37.23%,其中VIIRS相应比重三倍于MODIS,且J1略高于V1。三套产品两两比较时,VIIRS V1/VIIRS J1组合总体一致性最高,VIIRS J1/MODIS C6组合一致性最低。② 三套产品旱季“有火区”占比、活跃火发生频次与强度均显著高于雨季,且VIIRS V1与J1活跃火发生强度空间分布一致性更高。旱季V1活跃火累积发生频次最高、发生强度更强;雨季J1相应频次最高,发生强度较强。③ 三套产品白天“有火区”占比、活跃火累积发生频次均高于夜间,发生强度空间分布一致性亦高于夜间,其中VIIRS V1与J1夜间一致性最高。且昼/夜V1活跃火累积发生频次和“有火区”占比均最高,但J1发生强度最强。④ VIIRS V1与J1监测精度更高,空间覆盖范围更广,且VIIRS V1更适用于旱季、白天和夜间活跃火相关研究,而VIIRS J1对雨季活跃火的探测水平更高,但MODIS C6的优势在于历史数据丰富。     

中南半岛旱季VIIRS活跃火的空间特征与国别差异

热带是全球活跃火(active fire)的集中发生区,客观认识其空间特征、国别差异及其动态变化对评估区域生物质燃烧及其碳排放等具有重要意义。作为热带季风气候典型区,中南半岛旱季活跃火发生发展空间特征及其动态变化仍缺乏清晰认识。为此,论文利用可见光红外成像辐射仪(VIIRS) S-NPP 2012—2019年活跃火矢量数据,基于核密度与空间自相关评价了中南半岛及国别旱季尤其是其特征月份(2—4月)活跃火发生发展的密集程度、集聚特征及其动态变化。结果表明：① 中南半岛活跃火核密度低值区占比最大(79%),高值区最小(4%);柬埔寨、缅甸、老挝等经济落后国家的核密度均值明显高于泰国和越南;2012—2019年核密度高值区具有朝高海拔、向内陆与趋边境等分布特征,且柬埔寨东北部长居高值区。② 活跃火核密度中值区变化集中在1—4月,且多分布在低、高值区周围;高值区变化集中在2—4月,由柬埔寨东北部逐渐向缅甸东/西部、泰国西北部以及老挝北/南部转移。③ 半岛与5国活跃火核密度在旱季具有显著空间正相关性,空间集聚类型以“高—高”型和“低—低”型集聚为主,越南、柬埔寨等国局部自相关性强于泰国和老挝。     

呼伦贝尔草原火时空格局及特征分析

以Fire_CCI51为主要数据源,应用GIS空间分析技术对呼伦贝尔地区2001—2019年草原火的时空分布进行了研究,结果发现：呼伦贝尔草原火时间上具有年际波动较大、循环周期不定和春、秋两季双峰式集中的特点;空间上集中分布在东部森林草原、边境线附近,呈现出东多西少、北多南少的格局。利用相关分析方法对主要气象因子（平均降水量、最高气温、最小相对湿度、最大风速）与草原火之间的关系进行了深入分析,发现气象因子与草原火之间不存在显著相关;通过对呼伦贝尔市1981—2015年的草原起火原因统计数据分析发现,人类活动是导致草原火发生的主要因素。应用空间分析方法对边境线20 km缓冲区内的草原火进行了提取,发现境外过火面积远高于境内而且俄罗斯的过火面积远高于蒙古和中国。     

广西影响区热带气旋强度突变的天气气候特征分析

对1960~2002年在广西影响区活动的热带气旋进行分析统计,发现有如下气候特征:广西影响区活动的热带气旋平均每年5.2个,强度发生突变的有3.1个,其中2%的热带气旋只发生强度突然加强,90%只发生强度突然减弱,而8%的热带气旋既发生强度突然加强,又发生强度突然减弱过程。强度突然减弱发生在5~11月,受海岸和陆地地形影响,其区域主要集中在登陆和登陆后的陆地;强度突然加强发生在6~10月,受海洋环境影响,其区域集中在粤西近海至海南岛东部海域和北部湾海域。     

东北三江平原全新世火演化及其与植被和气候的关系

通过勤得利泥炭剖面碳屑、花粉记录,重建东北三江平原地区全新世火演化与植被变化的历史;研究火演化与植被、气候的关系;探讨人类火活动及其环境效应的信息。三江平原最近9700aB.P.以来,疏林草原植被时期(9200-8500aB.P.)和疏林植被时期(9700-9200aB.P.)对应了暖干气候阶段,碳屑浓度出现峰值,而湿润时期的碳屑浓度均很低。显示在暖干气候阶段,火灾发生的频次高、强度大;湿润或相对湿润阶段。火灾力度相对较小或频次较低。同时,自然植被状况和植物类型同样制约了天然火发生的频次和强度。20世纪50年代三江平原开发与垦荒对火演化和环境产生重要影响。     

黔东南冰雹集中期和集中度气候特征分析

基于贵州省黔东南地区1961―2008年1―12月16个台站冰雹观测资料,引入了表征冰雹事件时间分配特征新参数——冰雹事件集中度和集中期,对黔东南地区冰雹事件年内非均匀性特征进行分析。结果表明:黔东南地区冰雹事件集中度及集中期的平均和异常空间分布均存在很大区域差异,异常空间分布根据地形可分为4个区;从时间演变上看,各区年内冰雹事件集中度与集中期均表现出显著的年代振荡特征,各区年代际变化特征不一致;黔东南区域年内冰雹事件集中度和集中期表现出反向变化趋势。     

京津冀地区制造业集聚的时空演化特征和差异性分析

2015年国家提出京津冀协同发展战略,产业协同是推进这一战略的先行领域,因此产业在该地区的集聚与分散受到学界的广泛关注。论文利用全国3次经济普查数据,基于企业的空间位置信息,运用DO指数方法研究了京津冀地区制造业集聚的时空演化特征并对比分析了集聚特征在区域、行业、企业间的差异性。研究表明： ① 2004—2013年京津冀地区制造业集聚的比例从69.0%提高到82.8%,集聚多发生在0~50 km的范围。随着集聚范围逐渐扩大,集聚强度逐渐减弱,下降幅度达到25.9%。② 在区域层面,集聚更容易发生在北京、天津2个直辖市;在行业层面,集聚更容易发生在技术密集型和劳动密集型的制造业且集聚范围更短;在企业层面,集聚更容易发生在小企业。③ 2004—2013年京津冀地区已经出现了制造业从北京、天津向河北扩散的趋势,特别是一些技术水平较低、劳动力需求较大的制造业,表明在2015年提出京津冀协同发展战略是适宜的。     

The environmental envelope of fires in the Colombian Caribbean

Fire is an important disturbance agent for terrestrial ecosystems, particularly in tropical and subtropical regions where its occurrence is controlled by multiple biophysical and anthropogenic variables. We assessed the temporal and spatial patterns of active fire detections (MODIS product MCD14ML) in the Caribbean region of Colombia between 2003 and 2015, using time series, cross-correlation, hot spot and density techniques. We also assessed the environmental envelope of active fires by evaluating the effect of multiple biophysical and anthropogenic variables on fire presence/absence using generalized linear models (GLMs). Results show that fires follow a clear intra-annual cycle, with 86% of fire events taking place during the region's main dry season (December–March). There is also inter-annual variability related to the Tropical North Atlantic (TNA) quasi-decadal climatic oscillation. Active fires exhibit a distinctive spatial pattern, with regional hotspots. The set of variables that best explain fire presence/absence include biophysical (TNA, temperature annual range, dry quarter precipitation), anthropogenic (minimum distance to towns and roads) and composite (NDVI) variables. The extensive and ongoing land cover transformation of this region, from forest to pasture and agriculture, will likely increase the extent of burned areas and future carbon fire emissions to the atmosphere.     

全新世以来台湾西南部古环境演变

台湾位于欧亚大陆板块与菲律宾海洋板块的交会处,地体构造较为活跃．同时,受到古气候冰期与间冰期交互作用的影响,造成海平面上下变动,使得古环境产生变化．本研究利用钻孔岩心做地层分析、环境分析及岩心碳同位素定年等资料,了解台湾西南部地壳的活动性、环境演化与各时期海平面变动的历史．海岸线的变动,除了受到海平面变动的影响,亦受到构造沉降活动的控制．综合地壳升降以及海平面升降的数据,推估全新世6200 a BP、3100 a BP和l800 a BP3个海进时期当时的海岸线位置,分别为现今高程20m、10m及6m的位置,这些海平面的变化导致海岸线的迁移,同时影响着先民聚落遗址的变化．并且,利用前述数据推估得出嘉南平原与浊水溪冲积扇的沉积速率大约在3．9～4．5mm／a之间．     

1979—2015 年罗斯海海冰运动速度变化

基于美国冰雪数据中心的月平均海冰运动和海冰密集度数据, 建立了1979—2015 年罗斯海海冰运动 速度时间变化序列, 揭示了海冰运动速度的年际和季节变化特征, 探讨了海冰运动速度和海冰范围之间可 能存在的联系, 最后对影响海冰运动速度变化的因素进行了分析。结果表明, 1979—2015 年罗斯海海冰运动 速度总体呈现加快趋势, 海冰运动速度增加趋势最快的季节为秋季, 其次是冬季、春季和夏季。冬季海冰平 均运动速度最大, 依次是秋季、春季和夏季。海冰运动速度与海冰范围在37 年间均呈现上升趋势, 海冰范 围变化滞后海冰运动速度1—2 个月, 两者呈显著正相关关系, 海冰运动速度的增加导致罗斯海海冰范围不 断扩张, 进而影响南极整体海冰分布。罗斯海海冰运动速度与风速之间存在显著正相关关系, 风场是影响海 冰运动速度的一个直接因素。除此之外, 海冰运动还受到包括气压场、洋流场以及海洋阻力系数等的影响。     

Occurrence of soil erosion after repeated experimental fires in a Mediterranean environment

In the Mediterranean area, forest fires have become a first-order environmental problem. Increased fire frequency progressively reduces ecosystem recovery periods. The fire season, usually followed by torrential rains in autumn, intensifies erosion processes and increases desertification risk. In this work, the effect of repeated experimental fires on soil response to water erosion is studied in the Permanent Field Station of La Concordia, Valencia, Spain. In nine 80 m² plots (20 m long × 4 m wide), all runoff and sediment produced were measured after each rainfall event. In 1995, two fire treatments with the addition of different biomass amounts were applied. Three plots were burned with high fire intensity, three with moderate intensity, and three were unburned to be used as control. In 2003, the plots with the fire treatments were burned again with low fire intensities. During the 8-year interval between fires, plots remained undisturbed, allowing regeneration of the vegetation–soil system. Results obtained during the first 5 months after both fire experiments show the high vulnerability of the soil to erosion after a repeated fire. For the burned plots, runoff rates increased three times more than those of 1995, and soil losses increased almost twice. The highest sediment yield (514 g m^− 2) was measured in 2003, in the plots of the moderate fire intensity treatment, which yielded only 231 g m^− 2 of sediment during the corresponding period in 1995. Runoff yield from the control plots did not show significant temporal changes, while soil losses decreased from 5 g m^− 2 in the first post-fire period to 0.7 g m^− 2 in the second one.     

Estimating the spatial pattern of human-caused forest fires using a generalized linear mixed model with spatial autocorrelation in South Korea

Most forest fires in Korea are spatially concentrated in certain areas and are highly related to human activities. These site-specific characteristics of forest fires are analyzed by spatial regression analysis using the R-module generalized linear mixed model (GLMM), which can consider spatial autocorrelation. We examined the quantitative effect of topology, human accessibility, and forest cover without and with spatial autocorrelation. Under the assumption that slope, elevation, aspect, population density, distance from road, and forest cover are related to forest fire occurrence, the explanatory variables of each of these factors were prepared using a Geographic Information System-based process. First, we tried to test the influence of fixed effects on the occurrence of forest fires using a generalized linear model (GLM) with Poisson distribution. In addition, the overdispersion of the response data was also detected, and variogram analysis was performed using the standardized residuals of GLM. Second, GLMM was applied to consider the obvious residual autocorrelation structure. The fitted models were validated and compared using the multiple correlation and root mean square error (RMSE). Results showed that slope, elevation, aspect index, population density, and distance from road were significant factors capable of explaining the forest fire occurrence. Positive spatial autocorrelation was estimated up to a distance of 32 km. The kriging predictions based on GLMM were smoother than those of the GLM. Finally, a forest fire occurrence map was prepared using the results from both models. The fire risk decreases with increasing distance to areas with high population densities, and increasing elevation showed a suppressing effect on fire occurrence. Both variables are in accordance with the significance tests.