Wildfire Susceptibility Mapping in China Combining Machine Learning, Deep Learning, and Transformer-Based Models

Earth, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/earth7040119
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Long-term wildfire susceptibility mapping represents a significant component of disaster prevention and the protection of human communities, public health, and local ecosystems. In this study, a wildfire inventory was developed through multi-sensor fusion of satellite data (MODIS and VIIRS), comprising 153,305 fire events across China for the period 2001–2024. In addition to historical incidents, 14 predictive variables were processed, representing geomorphological, climatological, hydrological, vegetative, and anthropogenic conditions. This study evaluates long-term spatial wildfire susceptibility based on long-term mean environmental and climatic conditions. Methodologically, the research applies six models from machine learning (ML), deep learning (DL), and transformer-based approaches: Random Forest (RF), Extreme Gradient Boosting (XGBoost), Deep Neural Network (DNN), Fourier Multi-Layer Perceptron (F-MLP), Kolmogorov–Arnold Network (KAN), and Feature Tokenizer (FT) Transformer. The results were integrated into an ensemble susceptibility map with a spatial resolution of 500 m using Geographic Information Systems (GIS), indicating that 7.4% of China’s territory is classified as having a very high wildfire susceptibility. In addition to the national-scale assessment, a local differentiation was conducted across 34 province-level divisions, revealing that Fujian Province (86.8%) and the Guangxi Zhuang Autonomous Region (82.9%) had the largest shares of areas classified as high and very high wildfire susceptibility. Performance evaluation under spatial block-based validation demonstrated that the Random Forest model achieved the highest predictive power, with an area under the curve (AUC) of 87.8%, followed by XGBoost (87.3%) and Fourier MLP (86.6%). Based on the combined SHAP (Shapley additive explanations) analysis of all applied models, soil moisture, elevation, and terrain slope were identified as the most influential factors affecting wildfire occurrence in China. Overall, the findings contribute to more effective wildfire prevention and risk management strategies at both the local and national levels.