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虚拟森林景观中林火蔓延模型及三维可视化表达 被引量：33
1
作者 李建微 陈崇成 +1 位作者 於其之 潘志庚 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期838-842,共5页
传统上的林火模拟通常只选用一种林火模型,用一个简单的椭圆预测林火蔓延时火场各个位置的情况,与现实中火灾蔓延状况相差甚远,而且以往的林火蔓延是基于二维可视化表达,表达信息有限.本系统采用现今运用最广泛的Rothermel模型,利用Huy... 传统上的林火模拟通常只选用一种林火模型,用一个简单的椭圆预测林火蔓延时火场各个位置的情况,与现实中火灾蔓延状况相差甚远,而且以往的林火蔓延是基于二维可视化表达,表达信息有限.本系统采用现今运用最广泛的Rothermel模型,利用Huygen原理,并以改进的粒子系统方法三维模拟在不同的风速、坡度下林火在火场不同位置的扩散行为.采用该方法模拟林火扩散行为,不仅能实时显示受灾面积、火势蔓延的方向、火势大小,且能给人以真实感.并将该方法成功地应用于福建漳浦林区. 展开更多
关键词 虚拟森林景观 林火蔓延 林火模型 粒子系统 三维可视化
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基于栅格结构的林火蔓延模拟研究及其实现 被引量：29
2
作者 唐晓燕 孟宪宇 +2 位作者 葛宏立 易浩若 杨晓峰 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期53-57,共5页
为研究定量模拟林火行为对林火决策的重要性和林火扩展的时空特性 ,该文在地理信息系统 (ArcView)支持下 ,建立了火场扩展模拟的空间背景数据库 .在此基础上选择了两个组合模型 ,生成速度图文件 ;通过比较边界插值算法、边界外延算法和... 为研究定量模拟林火行为对林火决策的重要性和林火扩展的时空特性 ,该文在地理信息系统 (ArcView)支持下 ,建立了火场扩展模拟的空间背景数据库 .在此基础上选择了两个组合模型 ,生成速度图文件 ;通过比较边界插值算法、边界外延算法和迷宫算法的不同特点 ,最终采用迷宫算法实现了在栅格地形背景图上林火蔓延的动态模拟 ,获得了在不同燃点有风和无风情况下的蔓延扩展历时图 ,分析得出风速对林火蔓延扩展的影响较大 ,不同燃点下火蔓延的态势是陡坡火蔓延迅速 ,扑救难度大 ;缓坡较陡坡火蔓延的速度慢 ,范围较小 ,宜尽早从火头打起 ,尽早扑灭 . 展开更多
关键词 模拟研究 林火蔓延 栅格结构 林火行为 林火扩展
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GIS支持下森林火场蔓延的空间模拟 被引量：29
3
作者 朱启疆 高峰 张振威 《环境遥感》 CSCD 1995年第2期81-88,T001,共9页
林火扩展具有时间和空间特征。对火场模拟必须建立在空间背景数据库之上，即在地理信息系统和遥感技术的辅助下完成。森林火灾的发生发展有内在和外在因素的影响，内在因素包括了可燃物类型、可燃物湿度、地形，考虑这些因素形成了像元... 林火扩展具有时间和空间特征。对火场模拟必须建立在空间背景数据库之上，即在地理信息系统和遥感技术的辅助下完成。森林火灾的发生发展有内在和外在因素的影响，内在因素包括了可燃物类型、可燃物湿度、地形，考虑这些因素形成了像元尺度植被燃烧基本历时图；外在因素主要是气候的影响，文中利用生成的植被起火概率图控制像元是否起火。在火场扩展中将Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ模型和经验模型结合使用，并考虑了坡度和风向带方向的因素的影响。最后利用迷宫算法在计算机上实现了火场在地理信息系统支持下的空间蔓延动态模拟。 展开更多
关键词 GIS 森林 火灾 林火蔓延 遥感 空间模拟
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林火蔓延的计算机模拟与可视化研究进展 被引量：26
4
作者 陈崇成 李建微 +1 位作者 唐丽玉 冯晓刚 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期155-162,共8页
林火蔓延是林火行为的主要表现形式。本文对各种林火蔓延的计算机模拟和可视化技术的最新研究状况和发展趋势进行综述。首先,分析林火蔓延相关数学模型的类别和特点、模型发展方向与体系形成。其次,讨论基于元胞自动机的和惠更斯原理的... 林火蔓延是林火行为的主要表现形式。本文对各种林火蔓延的计算机模拟和可视化技术的最新研究状况和发展趋势进行综述。首先,分析林火蔓延相关数学模型的类别和特点、模型发展方向与体系形成。其次,讨论基于元胞自动机的和惠更斯原理的二维林火模拟与显示技术,以及三维虚拟林火环境构建技术。最后,就林火蔓延模拟与管理信息系统的最新发展进行概括。认为林火蔓延模拟与可视化的研究与开发除向高精度与实用化等方向发展外,今后将更注重真实感环境下的多维虚拟森林景观构建、多用户参与的快速决策能力(如协同灭火)以及网络信息服务等方面。 展开更多
关键词 林火蔓延 模拟或仿真 数学模型 三维虚拟环境 信息系统
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基于突变论的林火蔓延分析 被引量：13
5
作者 杨景标 马晓茜 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期169-172,共4页
在对森林火灾进行能量和质量守恒分析的基础上,把尖点突变模型应用于森林火灾蔓延的预测,使突变理论在 森林火灾的模型中从理论上有了初步的应用。文中计算了林火发生突变时的一些分歧点,分析了林火突变的特点和变化规 律。
关键词 突变论 林火蔓延 森林火灾 能量守恒 预测
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林火初期蔓延的分形模型 被引量：10
6
作者 蒋礼 阳柳 周建军 《火灾科学》 CSCD 1994年第1期1-8,共8页
本文运用分形理论对林火蔓延进行了研究，以分形曲线的自相似性为基础，结合火场参差不齐的边界，分析了在平地均匀可燃物床情况下，不同风速、风向的分形关系，从而建立起林火蔓延的分形模型。用ｃｏｃｈ雪花曲线导出了火场蔓延的面积... 本文运用分形理论对林火蔓延进行了研究，以分形曲线的自相似性为基础，结合火场参差不齐的边界，分析了在平地均匀可燃物床情况下，不同风速、风向的分形关系，从而建立起林火蔓延的分形模型。用ｃｏｃｈ雪花曲线导出了火场蔓延的面积公式并用实例进行了计算和误差的比较分析。 展开更多
关键词 林火蔓延 火场 分形模型 森林火
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林火蔓延模拟的研究进展 被引量：18
7
作者 王晓红 张吉利 金森 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期69-78,共10页
随着计算机在火蔓延模拟方面广泛的应用,出现了很多计算机仿真模型。这些模型是在原有火蔓延模型的基础上结合各种蔓延算法发展起来的,相对于原始的火蔓延模型来说,这些模型的使用范围更加的广泛,模拟的结果更加的接近真实结果。近年来... 随着计算机在火蔓延模拟方面广泛的应用,出现了很多计算机仿真模型。这些模型是在原有火蔓延模型的基础上结合各种蔓延算法发展起来的,相对于原始的火蔓延模型来说,这些模型的使用范围更加的广泛,模拟的结果更加的接近真实结果。近年来数学方法在火蔓延模型中的应用也越来越多,如CA、渗透理论、突变理论和人工神经网络等等,本研究在Andrew等人研究的基础上总结了数学方法在我国林火蔓延中的一些应用。重点分析了火蔓延的影响因子,我国对可燃物模型研究的较少,在模拟过程中多是借鉴国外模型或是应用简单的可燃物代替复杂的可燃物研究,本研究指出了建立可燃物模型、气象模型的重要性和必要性。 展开更多
关键词 林火蔓延 模拟 模型 数学方法 可燃物
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基于GIS模型的林火蔓延计算机仿真 被引量：15
8
作者 毛学刚 范文义 +1 位作者 李明泽 金森 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期38-41,共4页
在GIS的支持下,建立了林火蔓延的空间背景数据库,在此基础上采用了王正非林火蔓延模型和遍历各点算法,在空间背景数据库之上,用Visual C++6.0+MapObject2.1控件技术进行了林火蔓延的动态模拟,以实现任意地点、任意气象条件下的林火蔓延... 在GIS的支持下,建立了林火蔓延的空间背景数据库,在此基础上采用了王正非林火蔓延模型和遍历各点算法,在空间背景数据库之上,用Visual C++6.0+MapObject2.1控件技术进行了林火蔓延的动态模拟,以实现任意地点、任意气象条件下的林火蔓延动态仿真模拟,直观地掌握林火的发生、发展和蔓延的过程,以及林火蔓延的方向等。通过对模拟结果的分析得出,在模拟的过程中计算机运行比较快,模拟效果很好。 展开更多
关键词 林火蔓延 仿真 GIS 蔓延模型
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林火蔓延速度计算方法的研究 被引量：11
9
作者 毛贤敏 徐文兴 《气象与环境学报》 1991年第1期9-13,共5页
一、序言林火预报对国民经济的重要意义是不言而喻的. 目前,一些发达国家的林火预报系统除了预报林火发生的概率(各种火险指数)以外,还开始考虑制作火行为预报;并将其付诸业务上实现.火行为不但与天气条件紧密相关,同时也受地形、地貌... 一、序言林火预报对国民经济的重要意义是不言而喻的. 目前,一些发达国家的林火预报系统除了预报林火发生的概率(各种火险指数)以外,还开始考虑制作火行为预报;并将其付诸业务上实现.火行为不但与天气条件紧密相关,同时也受地形、地貌、可燃物性质与状况等因素所制约,过程十分复杂.一般认为,火行为包括蔓延速度、火强度和火焰高度(确定是否树冠火)等内容.但事实上,上述三项中的蔓延速度是最基本的参数; 展开更多
关键词 林火蔓延 蔓延速度 火强度 可燃物类型 树冠火 天气条件 火焰高度 森林火灾 森林防火 燃烧过程
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森林火灾蔓延多模型预测系统研究 被引量：12
10
作者 田勇臣 刘少刚 +2 位作者 赵刚 胡健 李文彬 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期49-53,共5页
该文通过对森林火蔓延模型的研究,建立了一种使用产生式原则的多模型森林地表火蔓延预测系统.此预测系统通过与森林火灾实时监控系统连接,将数据流动由传统公式计算中的单向流动,变为计算数据流回输入端,进行反馈修正计算,从而形成一个... 该文通过对森林火蔓延模型的研究,建立了一种使用产生式原则的多模型森林地表火蔓延预测系统.此预测系统通过与森林火灾实时监控系统连接,将数据流动由传统公式计算中的单向流动,变为计算数据流回输入端,进行反馈修正计算,从而形成一个对数据库的修正与补充的系统,以达到减小模型预测误差的目的.与实测结果比较表明,该系统的预测结果可信,能够实现林火蔓延的预测. 展开更多
关键词 森林火灾 林火蔓延 预测模型 数据库
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基于规则学习的林火蔓延元胞自动机模型 被引量：10
11
作者 王长缨 周明全 张思玉 《福建林学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期229-234,共6页
由于元胞自动机模型本质上的自组织特性与林火行为很接近,近年来基于元胞自动机的林火蔓延模型引起了广泛的关注.典型的元胞自动机是按照确定的映射规则自主地随时间演进的.当环境发生变化的时候规则需要由人工静态地进行调整、修正,因... 由于元胞自动机模型本质上的自组织特性与林火行为很接近,近年来基于元胞自动机的林火蔓延模型引起了广泛的关注.典型的元胞自动机是按照确定的映射规则自主地随时间演进的.当环境发生变化的时候规则需要由人工静态地进行调整、修正,因此效率低、对环境变化的适应能力差,模型的可移植性也不令人满意.这是基于CA的林火蔓延模型难以推广的主要原因之一.本文提出了一种应用人工免疫机制对元胞自动机规则进行自适应调节的方法,并在此基础上建立了一个林火蔓延实验模型.仿真实验表明经过规则学习,该模型具有了一定的火线形状的自纠正能力. 展开更多
关键词 元胞自动机 规则自适应 林火蔓延 免疫算法
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林火蔓延模拟元胞自动机算法研究 被引量：12
12
作者 周国雄 吴淇 陈爱斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期288-294,共7页
二维元胞自动机模型常用于林火蔓延中,但其存在迭代次数过多、进化过程不充分以及结束迭代的条件不明确等缺点。针对上述问题,提出一种基于多目标遗传算法的三维元胞空间林火蔓延模型。首先,将影响和决定林火蔓延因子的主体作为元胞引... 二维元胞自动机模型常用于林火蔓延中,但其存在迭代次数过多、进化过程不充分以及结束迭代的条件不明确等缺点。针对上述问题,提出一种基于多目标遗传算法的三维元胞空间林火蔓延模型。首先,将影响和决定林火蔓延因子的主体作为元胞引进二维元胞自动机模型中;其次,为了减少二维元胞自动机模型的迭代次数,明确结束迭代的条件,首先对初始化方式改进,采用三维球形元胞空间对二维元胞空间进行改进,其次通过多目标遗传算法对元胞自动机算法进行改进,从而提高林火蔓延模型预测精度。通过仿真结果,对比分析传统的二维元胞自动机模型、王正非模型以及Rothermel模型与本文提出的方法,可知本文提出的方法迭代次数大幅减少,运行时间大幅下降,使得元胞自动机的运行效率得到了显著提高。此外元胞自动机的终止条件得到了明确,且实际林火蔓延过程与提出的林火蔓延模型的实验仿真结果具有较高的相似性。 展开更多
关键词 林火蔓延 森林火灾 三维元胞空间 多目标遗传算法 模拟
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森林防火一体化集成联动指挥扑救系统研究 被引量：10
13
作者 谢绍锋 欧阳君祥 杨志高 《林业资源管理》 北大核心 2017年第2期110-117,共8页
针对目前森林防火信息系统建设中平台与技术各成体系,缺乏综合统一,交互困难,通过将异构网络、信息通讯、智能设备、3S技术、林火理论、智能调度算法等有机集成,从数据支撑、决策支持、指挥调度、数据获取与指令实施4个层次上,将数据采... 针对目前森林防火信息系统建设中平台与技术各成体系,缺乏综合统一,交互困难,通过将异构网络、信息通讯、智能设备、3S技术、林火理论、智能调度算法等有机集成,从数据支撑、决策支持、指挥调度、数据获取与指令实施4个层次上,将数据采集、传输、分析、调度、反馈等各个环节有机融合,构建起森林防火一体化集成联动指挥扑救系统。在林火发生第一时间为林火指挥人员提供合理、科学、实用的决策支持,避免火场指挥调度时的盲目性,降低决策偏差,有效减少火灾造成的损失,确保控制火灾扩展和蔓延并使火灾得到及时扑救。系统平台在广州市林业与园林局经过近两年的实施与运行,系统状况良好,对提升森林火灾应急资源信息化管理水平和应急处置能力提供支撑。 展开更多
关键词 林火蔓延 林火指挥扑救 森林防火
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森林火灾危害及其预防措施 被引量：11
14
作者 楚艳萍 姜瑶 王旭 《北京农业（下旬刊）》 2015年第12期117-118,共2页
森林火灾居于世界三大破坏森林的自然灾害之首,基于此,阐述森林火灾的危害,介绍目前我国森林火灾预防工作的主要措施,旨在避免或减少森林火灾的发生,减少由此带来的损失。
关键词 森林火灾 火灾危害 火灾预防 预防措施 森林可燃物 破坏森林 雷击火 燃烧性 林火蔓延 防火林带
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基于传热分析的林火蔓延特性研究 被引量：6
15
作者 杨景标 马晓茜 +1 位作者 林莉 李华 《火灾科学》 CAS CSCD 2002年第1期35-42,共8页
计算了水平流动的热烟气与大乔木、小乔木、灌木主干及大乔木树叶间的强制对流传热 ;垂直上升流动的热烟气与各类林木的纵向自然对流、纵向强制对流传热 ;以及烟气对各类林木的辐射传热。分别比较了它们的热流密度和总换热量。讨论了烟... 计算了水平流动的热烟气与大乔木、小乔木、灌木主干及大乔木树叶间的强制对流传热 ;垂直上升流动的热烟气与各类林木的纵向自然对流、纵向强制对流传热 ;以及烟气对各类林木的辐射传热。分别比较了它们的热流密度和总换热量。讨论了烟气流速、温度、林木尺寸等因素对换热的影响。在此基础上 。 展开更多
关键词 森林火灾 对流 辐射 热流密度 传热分析 林火蔓延 特性
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复杂地形下风场插值与林火蔓延模拟应用研究 被引量：8
16
作者 赵亮 刘鹏举 +2 位作者 周宇飞 石军南 唐小明 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期12-16,共5页
山区地形复杂多变,风场随地形而变化,作为影响林火蔓延的主要因素,风场数据的准确程度将直接影响山地林火蔓延预测的结果。选择同时考虑地形起伏变化和距离作为主要因子的风场插值方法,设计并开发实现风场插值功能,并与基于空间距离的... 山区地形复杂多变,风场随地形而变化,作为影响林火蔓延的主要因素,风场数据的准确程度将直接影响山地林火蔓延预测的结果。选择同时考虑地形起伏变化和距离作为主要因子的风场插值方法,设计并开发实现风场插值功能,并与基于空间距离的传统反距离权重(IDW)插值方法进行了比较研究。通过实验验证表明,所实现的基于地形起伏的风场插值方法对山区风场的模拟更接近实际;利用该方法的插值结果输入林火蔓延模拟,模拟的火场形状与实际范围具有更高的相似度。 展开更多
关键词 DEM 风场插值 林火蔓延
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林火蔓延突变形态的模拟实验研究 被引量：4
17
作者 钟茂华 范维澄 王清安 《自然科学进展（国家重点实验室通讯）》 2000年第4期350-353,共4页
通过燃料床模拟林火蔓延过程的实验,观测不同坡度时的林火动态特征,实验结果显示,林地坡度的变化使林火蔓延过程呈现出突变形态。
关键词 林火形态 突变现象 森林火灾 模拟实验 林火蔓延
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森林防火指挥管理系统设计与开发 被引量：7
18
作者 杨志刚 叶金盛 《广东林业科技》 2010年第6期72-76,共5页
以基础空间地理数据、遥感影像、DEM数据、气象信息、实时单兵GPS回传数据、森林资源数据、森林防火等各项数据为信息源,从森林防火的实际需求出发,综合运用3S技术、数据库技术、网络技术及森林防火专业技术、二次开发技术、模型分析技... 以基础空间地理数据、遥感影像、DEM数据、气象信息、实时单兵GPS回传数据、森林资源数据、森林防火等各项数据为信息源,从森林防火的实际需求出发,综合运用3S技术、数据库技术、网络技术及森林防火专业技术、二次开发技术、模型分析技术等多种手段,设计并开发了森林防火指挥管理系统。系统根据森林防火的业务特点设计了森林防火实时指挥、日常林火监测预警、灾后损失评估3个主要的功能模块,可实现的功能主要有:火点智能定位、火场及周边信息查询、单兵作战指挥、多点实时定位、林火蔓延分析、辅助决策指挥、林火档案记录、历史档案查询与分析等。该系统为森林防火指挥与日常管理工作提供了高效的操作平台,促进了森林防火辅助决策指挥的智能化、信息化,对我国基层森林防火工作具有重要的意义。 展开更多
关键词 森林防火 系统设计与开发 GPS实时定位 林火蔓延
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坡度对林火蔓延的影响 被引量：6
19
作者 朱家进 周汝良 +3 位作者 高仲亮 龙腾腾 施绍军 徐博达 《农业灾害研究》 2012年第4期80-83,共4页
选取云南省安宁市林地为标准样地,室内完成林下可燃物含水率测定和林火蔓延模拟试验。以不同坡度采集的样本在相对应的坡度上进行燃烧试验,在火焰边缘5cm处采集辐射热,在燃烧床以平均10cm处记录燃烧时间,采用红外手持温度仪来回扫描,记... 选取云南省安宁市林地为标准样地,室内完成林下可燃物含水率测定和林火蔓延模拟试验。以不同坡度采集的样本在相对应的坡度上进行燃烧试验,在火焰边缘5cm处采集辐射热,在燃烧床以平均10cm处记录燃烧时间,采用红外手持温度仪来回扫描,记录显示的最高温度。结果表明,随着坡度的增加,辐射热增加,燃烧时间减少,火焰高度增高,燃烧区温度增高,林火蔓延速度加快。 展开更多
关键词 林火蔓延 坡度 辐射热 温度 蔓延速度 火焰高度
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广州市林火扑救与指挥决策支持系统设计与实现 被引量：4
20
作者 肖化顺 蔡学理 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期118-121,125,共5页
采用A rcG IS地理信息系统平台,以V isual C 6.0作为开发工具,利用了M apOb ject和A r-cOb jects组件对象模型进行开发,系统能实时进行林火行为的模拟预测,形成扑火力量集结方案,为林火指挥扑救提供决策支持方案,并实现现场和防火指挥... 采用A rcG IS地理信息系统平台,以V isual C 6.0作为开发工具,利用了M apOb ject和A r-cOb jects组件对象模型进行开发,系统能实时进行林火行为的模拟预测,形成扑火力量集结方案,为林火指挥扑救提供决策支持方案,并实现现场和防火指挥中心扑火方案的实时交互。 展开更多
关键词 地理信息系统 林火蔓延 林火扑救与指挥 广州市
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