基于GIS的沈阳市春秋季火点分布研究

宋晓巍+李石+高淑新

摘要 利用2014年秋季（9—11月）和2015年春季（3—5月）遥感火点数据，基于GIS技术，通过相关数据处理和分析，得出了沈阳地区火点的时空分布规律。结果表明：秋季火点数要多于春季火点数。春季火点最多的月份是3月，秋季火点最多的月份是10月。火点最多的区县（市）是新民市，最少是的铁西区和浑南区。火点最多的乡镇是新民市公主屯镇。研究结论反映了各地火点分布的大致情况，可为相关部门开展防火和秸秆禁烧工作提供依据。

关键词 火点；时空分布；GIS；秸秆焚烧；辽宁沈阳；春季；秋季

中图分类号 X831；P409 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）23-0223-03

Abstract Using the remote sensing data of autumn，2014（September to November）and spring，2015（March to May），based on GIS technology，the temporal and spatial distribution of fire points in Shenyang area was obtained. The results showed that the number of fire in autumn was more than that in spring. The most fire points in spring appeared in March，and that in autumn appeared in October. The maximum number of city fire point was in Xinmin City，and the minimum number was in Tiexi District and Hunnan District. The largest number of fire point was in Gongzhutun Town of Xinmin City. The conclusion reflects the general situation of the distribution of the fire points in different places，and can provide references for fire prevention and straw banning work of related departments.

Key words fire point；temporal and spatial distribution；GIS；straw burning；Shenyang Liaoning；spring；autumn

沈阳地区属温带半湿润大陆性气候，四季分明，春季多风，秋季晴朗。粮食作物春种秋收，在秋季收获的时候会产生大量的农作物秸秆。在沈阳地区主要农作物是玉米和水稻，而其秸秆的利用率不足30%，大多数秸秆作为废弃物焚烧掉，焚烧秸秆会造成局地空气污染，破坏生态环境；露天焚烧产生的大量烟尘会对交通产生威胁，对公路运输和民航造成一定影响；而在林地附近进行秸秆焚烧容易引起森林火灾，造成经济损失。近几年，焚烧秸秆引起了媒体和公众的广泛关注，而森林火灾一直是人们关注的重点。利用卫星遥感数据可以大范围检测沈阳地区的火点情况，即通过上午、下午2次卫星过境来监测火点。利用2014年9—11月和2015年3—5月的火点数据，分析了沈阳地区火点的时空分布规律，对春、秋2季的火点分布状况作出了分析和评价。研究中排除了非农田和非林地的火点信息，主要是针对秸秆焚烧和林地火灾，其分析的结果可为政府相关部门进一步开展防火和秸秆禁烧工作提供参考[1-3]。

1 数据来源与处理

1.1 数据来源

本文数据来源于国家风云卫星数据服务网提供的FY3/VIRR数据，时间为2014年9—11月和2015年3—5月，空间分辨率为1 km，每年对上午、下午2个时段的数据进行下载，对于有云层覆盖的数据不选用。

1.2 数据处理

本文数据处理采用国家卫星气象中心研制的SMART遥感软件，利用火情监测功能提取火点信息，估算亚像元火点面积，在地理信息数据支持下，判断火情类型并对耕地和林地的火点进行统计。通过火点分布图发现异常高温热点，将疑似炼钢厂等的火点去除。

1.3 数据统计与整理

对经过处理的火点数据进行统计，火点信息来源于沈阳地区的各区、县（市），对火点发生的时间、地点、频率以及地理信息等都要作详细的统计。利用Microsoft Office Excel 2007和ArcGIS软件分别对火点数据进行统计和制图。

2 结果与分析

2.1 火点数的月变化

统计2015年3—5月和2014年9—11月的火点数。以气候学划分，春季为3—5月，秋季为9—11月。根据图1可以看出，春季火点最多是的3月，共有53个火点；秋季火点最多的是10月，达到了129个。根据火点个数分析可知，秋季是作物成熟期，10月正是作物收获的季节，大多数火点为农田的秸秆焚烧。3月的火点也发生在农田，为前一年秋季没有焚烧的少量秸秆。

2.2 火点数的区县（市）变化

根据图2可以看出，2015年3—5月火点最多的前3位是新民市、辽中县以及并列第三的法库县和沈北新区；而2014年9—11月火点最多的前3位是新民市、法库县和沈北新区。不论春季还是秋季，新民市都是火點最多的，这与新民市的总面积、从事粮食作物生产的人口数量以及种植面积和产量都有一定关系。从事粮食作物生产的面积越大，人口越多，其区域内火点越多；而铁西区和浑南区由于只有少部分农田，所以火点数量也最少（表1）。

2.3 火点的时空分布

ArcGIS 9.3地理信息系统软件是一款能够实现空间数据管理、空间分析及空间建模多种功能的通用地理信息系统工具。该地理信息系统能够进行数据收集整理、数据构建、分析地理关系及发现新的信息。沈阳地区火点空间分布图就是应用ArcGIS 9.3地理信息系统软件实现的。根据春、秋2季火点的地理坐标生成点矢量数据，然后结合沈阳市行政区划图在进行火点的空间分布制图。图3为沈阳市3—5月火点空间分布图[4-6]。

从图3可以看出，沈阳市2015年3—5月火点较少，主要火点集中在新民市、于洪区、沈北新区以及苏家屯区，而新民市火点最多，南部地区较多。苏家屯地区火点主要集中在西部地区，沈北新区火点也较为分散。康平县和法库县火点较少，辽中火点集中在北部地区和南部地区。浑南区无火点。

图4为沈阳市2014年9—11月火点分布图。从图4可以看出，火点数量明显多于3—5月，新民市的火点主要集中在北部地区，而新民市北部和东南部地区，与法库县的南部地区、于洪区和沈北新区形成了火点的集中带，也是沈阳地区火点最多的地区。康平和法库地区火点数量均有所增加且火点部分较为分散，苏家屯北区地区火点数量有所增加。

图5为沈阳市2014年9—11月和2015年3—5月火点叠加分布图。可以看出，春、秋2季火点叠加以后，新民的火点遍布全境，但以新民、法库、沈北和于洪的火点集中带没有改变。苏家屯的西部是火点的集中地区，辽中的火点分布以西南地区为主。火点密度较为集中的地区都是粮食作物集中种植的地区，火点大多集中在农田中，以焚烧秸秆为主要原因。

2.4 火险等级分布

根据沈阳市2014年9—11月和2015年3—5月统计的各乡镇火点次数，并参考林火风险等级划分方法，将沈阳市火点风险等级划分为5级：一级为不着火区，二级为极少着火区，三级为中度着火区，四级为中度着火区，五级为多着火区。具体划分标准见表2。应用ArcGIS软件制作的沈阳市火险分布图见图6。

图6中，新民市有1处五级火险的乡镇和6处四级火险的乡镇，而沈北新区和于洪区各有1处四级火险乡镇，与之前分析的火点集中分布带正好吻合。因一级火险不着火地区大多位于市区范围内，所以火险等级的高低与粮食作物的种植面积和产量密切相关。

新民市五级火险的地区是公主屯镇，该地区春、秋2季的火点数达到16个。根据《2014年沈阳农村统计年鉴》可知，公主屯镇从事农业的人口数量、粮食作物的种植面积和产量都是新民市乡镇中最高的，粮食收获结束后大量的秸秆作为废弃物被烧掉。新民市作为沈阳市面积最大的区县（市），其粮食种植面积也是最大的，火险等级区域也是最多的。表3为四级和五级火险所在的县镇情况[7-9]。

3 结论与讨论

本文根据沈阳地区2015年3—5月和2014年9—11月火点的统计，通过对火点月变化、区县（市）火点的变化情况以及火点的时空分布和火险分布情况的分析和研究，得出了以下结论：

（1）秋季火点数要多于春季火点数，因为秋季正值粮食作物的收获高峰期，会产生大量的秸秆，所以秋季焚烧秸秆较多。

（2）春季火点最多的月份是3月，秋季火点最多的月份是10月。3月农业生产以整地为主，10月以收获为主，焚烧前一年的秸秆是主要原因。

（3）火点最多的区县（市）是新民市，最少的是铁西区和浑南区。新民市火点多因粮食种植面积最大和产量最高，产生大量粮食作物秸秆；而铁西区和浑南区为市区，粮食种植面积较少。

（4）火点最多的乡镇是新民市公主屯镇，根据火险等级分布图可以作为政府相关部门进行禁烧工作的参考。

4 参考文献

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