Space–time modelling of lightning-caused ignitions in the Blue Mountains, Oregon

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Abstract:

Generalized linear mixed models (GLMM) were used to study the effect of vegetation cover, elevation, slope, and precipitation on the probability of ignition in the Blue Mountains, Oregon, and to estimate the probability of ignition occurrence at different locations in space and in time. Data on starting location of lightning-caused ignitions in the Blue Mountains between April 1986 and September 1993 constituted the base for the analysis. The study area was divided into a pixel–time array. For each pixel–time location we associated a value of 1 if at least one ignition occurred and 0 otherwise. Covariate information for each pixel was obtained using a geographic information system. The GLMMs were fitted in a Bayesian framework. Higher ignition probabilities were associated with the following cover types: subalpine herbaceous, alpine tundra, lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud.), whitebark pine (Pinus albicaulis Engelm.), Engelmann spruce (Picea engelmannii Parry ex Engelm.), subalpine fir (Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.), and grand fir (Abies grandis (Dougl.) Lindl.). Within each vegetation type, higher ignition probabilities occurred at lower elevations. Additionally, ignition probabilities are lower in the northern and southern extremes of the Blue Mountains. The GLMM procedure used here is suitable for analysing ignition occurrence in other forested regions where probabilities of ignition are highly variable because of a spatially complex biophysical environment.

Des modèles linéaires généraux mixtes (GLMM) ont été utilisés pour étudier l'effet du couvert végétal, de l'altitude, de la pente et des précipitations sur la probabilité d'allumage dans les Blue Mountains, en Oregon, et pour évaluer la probabilité qu'un allumage se produise à différents endroits dans l'espace et le temps. Des données sur la localisation des allumages causés par la foudre dans les Blue Mountains entre les mois d'avril 1986 et septembre 1993 ont servi de base à l'analyse. L'aire d'étude a été divisée en un réseau de pixel–temps. Une valeur de 1 ou 0 a été attribuée à chaque endroit correspondant à un pixel–temps selon qu'au moins un allumage est survenu ou non. Les informations associées à chaque pixel ont été obtenues à l'aide d'un système d'information géographique. Les GLMM ont été ajustés selon une structure bayésienne. De plus fortes probabilités d'allumage étaient associées aux types de couverts suivants : plantes herbacées subalpines, toundra alpine, pin lodgepole (Pinus contorta Dougl. ex Loud.), pin à blanche écorce (Pinus albicaulis Engelm.), épinette d'Engelmann (Picea engelmannii Parry ex Engelm.), sapin subalpin (Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) et sapin grandissime (Abies grandis (Dougl.) Lindl.). Pour chaque type de couvert végétal, les probabilités d'allumage étaient plus élevées à plus faible altitude. De plus, les probabilités d'allumage étaient plus faibles aux extrémités nord et sud des Blue Mountains. La procédure GLMM utilisée ici convient pour analyser l'occurrence des allumages dans d'autres régions couvertes de forêt où les probabilités d'allumage sont très variables à cause d'un environnement biophysique dont la configuration spatiale est complexe.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2001

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