基于高分辨率遥感的野地-城镇交界域(WUI)区划研究——以中国沈阳市为例

[目的]野地-城镇交界域(Wildland-Urban Interface，WUI)是城市郊区化发展模式产生的复合景观，火灾易发、高发且危害性极强。针对WUI区域进行空间区划是合理制定交界域火灾管理策略和优化消防资源配置的迫切需求。WUI划定的关键问题是区划要素的精细获取与判定准则的本地化制定。[方法]本研究以中国沈阳市为例，基于美国WUI空间区划框架发展了基于高分辨率卫星遥感的WUI空间划定方法。首先，综合U-Net与迁移学习技术改进建筑物语义分割精度，提高筑物密度计算准确性;结合WorldCover数据集与多尺度遥感影像分割技术实现野地植被斑块信息提取。其次，结合历史火灾暴露度最大化与随机森林算法实现WUI判定准则的阈值自适应获取。最后，采用WUI-P方法实现研究区WUI空间划定并与以往研究进行对比。[结果]采用高分遥感影像可显著改进孤立建筑、农村建筑的提取精度，进而降低交界域遗漏。在火险暴露度最高原则下，混合型交界域判定准则及阈值：植被覆盖度≥69.7％，建筑物密度≥4.47/km²;界面型交界域判定准则及阈值：距离测度≤2.0 km，建筑物密度≥4.47/km²，野地斑块最小面积为2 km²。在此情景下，沈阳市交界域总面积约为656.46 km²，以界面型交界域为主(面积占比74.6％)。与现有两种全球WUI产品(S23和C24)叠加分析发现，本研究划定的混合型WUI与二者重叠面积比分别为66.6％和62.7％，界面型WUI重叠面积比分别为：87.9％和91.2％，均高于二者之间重叠面积比58.5％(混合型)和61.5％(界面型)。[结论]本研究有效提升了沈阳市WUI空间区划的准确性与合理性，为交界域火灾管理、生态环境保护和消防资源配置提供了重要科学依据。