林野-城市交界域(wildland urban interface,以下简称WUI)是指城市区域与野生植被区域的交界地带。WUI中的人-火关系十分复杂。一方面,野火直接威胁到WUI内居民的生命和财产安全,其产生的有毒气体和PM2.5则会对健康造成长期影响;另一方面,人类通过增加引燃物、及时扑灭小型野火等多种方式塑造野火动态。WUI区域标示了野火能直接威胁人类社会的地区,了解WUI的分布与变化对评估人类社会面临的潜在野火暴露风险至关重要。然而,全球高分辨率精细动态的WUI制图仍存在空白,WUI的变化原因也尚不明晰。
基于全球30米地表覆盖数据GlobeLand30,研究团队构建了2000,2010及2020年3期全球30米分辨率的WUI地图。基于此,进一步分析了2000年以来WUI的全球变化趋势,并利用土地覆盖数据精确识别不同地区WUI变化的驱动因素。最后,研究结合MODIS的野火观测数据分析了WUI内部及其附近的野火特征,揭示了WUI地区面临的野火风险。
研究结果表明,2020年全球WUI遍布全球,覆盖面积高达193万平方千米,约占1.44%的陆地区域。此外,全球约有12亿人居住在WUI内部。WUI主要集中在人口密集区域,如美国东南部、欧洲西部、中国东南部。自2000年以来,全球WUI面积增长已超过1/3。城市化是导致WUI增长的主要原因,其导致的新增WUI区域超过了2000-2020年的WUI净增长总额。值得注意的是,WUI的扩张呈现加速趋势,2010-2020年的新增WUI占总新增WUI的85%。这主要是城市化加速导致的,野生植被变化对WUI的影响微乎其微。
通过分析历史野火观测数据,研究量化了WUI内部及其附近的野火风险差异。研究指出,WUI附近的野火呈现规模小、频率高的特点,进一步证实了WUI区域潜在的高野火暴露风险。2010-2020年间,WUI周围1km范围内的小型野火显著增加,3km外的野火规模和数量都有所下降,这可能是人类活动增强导致的。
研究证实了全球WUI在过去20年间加速增长的趋势,并首次指出城市化是潜在野火风险不断扩大的关键因素,提示城市规划方案应该将WUI的增加纳入考虑范围。同时,该研究提供的WUI地图绘制流程能够帮助中国东南部、美国等WUI发达地区的地方政府快速更新高精度WUI地图,有针对性地投入人力物力。此外,本研究定量刻画了WUI中人类社会面临的野火暴露风险,为制定野火防控政策提供了新的视角与科学依据。
该研究成果题目为“Global expansion of wildland-urban interface intensifies human exposure to wildfire risk in the 21st century”,于2024年11月8日在《Science Advances》期刊在线发表。中国科学院地理资源所2024级博士生郭咏萱和王江浩研究员为共同第一作者,通讯作者为王江浩研究员,其他作者包括中国科学院地理资源所周成虎院士、葛咏研究员。研究得到了中国科学院B类战略性先导科技专项“数据-模型驱动地理智能系统与典型场景应用”、国家自然科学基金优青项目和科技部重点研发等项目资助。
文章信息:
Yongxuan Guo,Jianghao Wang*,Yong Ge,Chenghu Zhou,Global expansion of wildland-urban interface intensifies human exposure to wildfire risk in the 21st century,Science Advances,10,(2024).
文章链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado9587
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