意大利坎帕尼亚地区野火动态与气候-植被互作的多源遥感研究

本研究针对地中海生态系统野火频发问题，利用MODIS和Sentinel-2等多源遥感数据，结合MK-Sen趋势分析和Pearson相关性检验，揭示了2001-2020年坎帕尼亚地区野火与LST（地表温度）、NDVI（归一化植被指数）及降水的关联机制，发现草地面积年降幅达17.69 km2，而LST与过火面积呈强正相关（r=0.67）。成果为地中海景观野火风险评估提供了多尺度监测框架。

　　

野火已成为地中海生态系统面临的重大生态威胁，气候变暖和人类活动加剧了其发生频率与强度。意大利坎帕尼亚作为野火高发区，长期缺乏对气候-植被-火灾三者互作的系统性研究。传统单传感器遥感监测存在时空分辨率不足的局限，难以捕捉复杂地形下的火灾细节。这项发表在《Ecological Informatics》的研究，通过整合多源卫星数据，首次构建了该区域野火动态的综合分析框架。

研究团队采用MODIS的Fire_cci燃烧面积产品（250米分辨率）和CHIRPS降水数据（5公里分辨率），结合Sentinel-2（10米分辨率）进行局部验证。关键技术包括：1）应用MK-Sen检测2001-2020年土地覆盖趋势；2）基于Pearson相关系数量化省级和像元尺度的环境变量关联；3）利用Sentinel-2差异归一化燃烧比(dNBR)评估伊斯基亚岛火灾严重度；4）采用Dynamic World V1土地覆盖产品（73.4%精度）追踪灾后变化。

【野火空间分布特征】
通过Fire_cci数据发现，阿韦利诺、贝内文托和萨莱诺省森林区火灾密度最高，2001、2007和2017年为峰值年份。MOD11A1/Aqua LST数据显示，卡塞塔省LST-火灾相关性最强(r=0.67)，印证高温对火势的促进作用。

【土地覆盖变化趋势】
MK-Sen分析揭示草地面积年降幅达17.69 km²（阿韦利诺），而灌木林地年增16.51 km²。落叶阔叶林在萨莱诺省以6.99 km²/年速度扩张，暗示弃耕地生态演替可能增加燃料连续性风险。

【环境驱动因子】
NDVI与火灾呈显著负相关（阿韦利诺r=-0.70），表明植被健康状态是关键抑制因子。降水关联性较弱（贝内文托r=-0.52），反映其间接调控作用。像元分析显示NDVI-LST负相关性最强(r=-0.79)，揭示极端热胁迫下的植被脆弱性。

【伊斯基亚岛案例】
2017年火灾未被MODIS检测，但Sentinel-2 dNBR成功识别1 km²中高强度燃烧区。Dynamic World数据显示8公顷树冠覆盖丧失，验证高分辨率数据对破碎化景观监测的优势。

该研究创新性地融合多尺度遥感数据，证实坎帕尼亚野火受"高温-植被胁迫"正反馈机制驱动。土地覆盖转型（草地→灌木林）可能通过改变燃料结构加剧火灾风险。研究为地中海地区建立"星-空-地"协同监测网络提供了方法论范式，其提出的省级尺度相关性模型可优化火灾预警系统。值得注意的是，10米分辨率Sentinel-2对小型火灾的捕捉能力远超传统MODIS产品，这对岛屿等生态敏感区具有特殊应用价值。未来研究可结合深度学习提升Dynamic World在灾后评估中的分类精度。