基于蔓延预测的森林灭火资源调度系统
发布时间：2021-04-06 01:24
森林是人类生存环境的重要组成部分,影响着人类的进步与发展。森林火灾的伤害具有普片性,给全球带来森林资源的损失和空气环境的污染。森林火灾有着及其复杂的过程,具有突发性、随机性、损害速度迅速等特点,对人类的生存和发展带来严重的危害,森林防火一直是人们感兴趣的重点和难点问题,它关系着森林资源安全、环境保护以及人民生命财产安全等方方面面。森林灭火资源调度策略直接影响到灭火救灾工作的进度,是灭火行动成败的关键所在,对维护森林资源和人类生存环境有着极其重大的意义。本文为了能够全面预防、快速反应、科学决策、注意安全、防止人身伤亡事故发生、积极消灭火灾、减少和降低森林火灾带来的损失,在充分认识和掌握自然规律与森林火灾的特性前提下,设计科学有效的森林灭火资源调度系统,安全低耗高效的实施灭火救灾工作。本文通过研究分析国内外森林灭火资源调度的特点,将DEVS王正非林火蔓延模型与多资源调度模型相结合,提出基于DEVS的多资源调度模型。通过研究分析国内外森林灭火资源调度的特点,在该调度模型中,首先当林场火点发生火灾时,根据火场的位置采取最短路径原则选取距该火点路径最短的灭火站点,计算路径长度,并结合灭火资源调度...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．?１?Ｄｉｊｋｓｔｒａ最短路径算法试验结果??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｄｉｊｋｓｔｒａ?ｓｈｏｒｔｅｓｔ?ｐａｔｈ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｒｅｓ山ｔｓ??１５??
林细胞就可Ｗ根据这些点火延迟时间（时间表）来点燃与它周围相邻的细胞，从??而实现了林火从中也向周围蔓延。??ＤＥＶＳ－王正非模型的体系结构如图３．５所示。???１?森林：：维细ｍ空间????点燃林地?—————？可视化界面??中的一个?／??—???细胞单兀?／火Ｉ点、????＾王脯??町—?；?蔓延模型??Ｊ?ｋ?Ｊ?ｋ??风速、气?可燃物类??組．瓶唐?型和坡度??ｒ￣￣?＇?Ｉ?？??ｉｄｚｚｒ：！??燃料?燃斜?地形??＞—?＾?＾＾?Ｌ?一??图３．５?ＤＥＶＳ－王正非模型体系结构图??Ｆｉｇ?３．５ＤＥＶＳ－Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ?ｍｏｄｅｌ?ａｒｃｈｈｅｃｔｕｒｅ?出ａｇｒａｍ??本文在研究ＤＥＶＳ－王正非模型的林火蔓延时，只需考虑了可燃物自身的物理??化学性质、可燃物的含水量、风速、可燃物分布状况和地表平均坡度的影响。可??燃物的蔓延速度取决于细小可燃物含水量的多少，而含水量又直接由每日的气??湿、风力和相对湿度决定。??Ｖｓ?＝?（ａＴ＋ｂＶ＋ｃｈ－Ｄ）ＫａＫｙ?／?ＣＯＳ，ｐ?（３．９）??其中，Ｋ为日燃烧指标（米／分），林火蔓延速度．??ｒ为当日最高气温（ｒ）；??ｒ为中午平均风级；??片为１００－日最小湿度（欠／／％）；??必ａ表示可燃物分布格局修正系数；??表示风速修正系数；??０９＆表示地表平均坡度修正系数。??ａ
Ｆｉｇｕｒｅｓ．７?ｏｕｒ?ｍｏｄｅｌ?１?ｈｏｕｒ?ｒｅｓｕｌｔ??当林火开始蔓延不久后，林火蔓延范围可能会随着时间的推移而增大，图中??的蓝色范围线表示实际森林火灾燃烧一天的火场范围。图３．６为基于??ＤＥＶＳ－Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ林火蔓延模型根据火灾发生地点的气候、林相和地形等数据，??模拟仿真林火燃烧１小时之后，林地着火情况。从图中我们可Ｗ直观的看到，模??拟林火的火场已经越过了实际火场的边界。尽管考虑存在灭火人员的影响，我们??可Ｗ看到，林火存在向上和向左边界限蔓延的趋势，没有往右边蔓延，而且在一??小时之内，火势蔓延有部分已经超越的实际火灾蔓延的边界线。??图３．７为本文提出的林火蔓延模型根据火灾发生地点的气候、林相和地形等??数据，模拟仿真林火燃烧１小时之后，林地着火情况。根据实际火灾燃烧范围图，??我们可Ｗ看到，本实验模拟的林火燃烧范围在实际林火燃烧范围之内，边界线几??乎重合。由于本文只研究林火的蔓延庭势
【参考文献】：
期刊论文
[1]森林火灾可燃物信息系统的设计与实现[J]. 何长虹,黄全义,申世飞. 地理空间信息. 2015(01)
[2]1950—2010年中国森林火灾时空特征及风险分析[J]. 苏立娟,何友均,陈绍志. 林业科学. 2015(01)
[3]推进森林防火体系建设 提升森林防火综合能力[J]. 崔永平,杨航星. 森林防火. 2014(03)
[4]森林火灾蔓延研究新进展[J]. 廖超,陈爱斌,王丹. 电子世界. 2014(13)
[5]基于数字图像信息技术的林火预警系统的应用研究[J]. 朱学芳,朱明,朱光. 情报科学. 2012(02)
[6]基于SuperMap的森林火灾监测系统的实现[J]. 张欢. 森林工程. 2011(05)
[7]基于Dijkstra最短路径算法的优化研究[J]. 李健. 渭南师范学院学报. 2009(05)
[8]基于粒子群优化算法的应急资源调度研究[J]. 姜金贵,梁静国. 统计与决策. 2009(02)
[9]多资源调度中应急物流出救点最少问题的优化[J]. 高本河,伍慧飞. 物流技术. 2009(01)
[10]建设项目多目标优化方法研究[J]. 赵瑞,刘晓君,申金山. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2008(06)
硕士论文
[1]森林火灾现场指挥扑救决策研究[D]. 张平.中南林业科技大学 2009
本文编号：3120478
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．?１?Ｄｉｊｋｓｔｒａ最短路径算法试验结果??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｄｉｊｋｓｔｒａ?ｓｈｏｒｔｅｓｔ?ｐａｔｈ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｒｅｓ山ｔｓ??１５??
林细胞就可Ｗ根据这些点火延迟时间（时间表）来点燃与它周围相邻的细胞，从??而实现了林火从中也向周围蔓延。??ＤＥＶＳ－王正非模型的体系结构如图３．５所示。???１?森林：：维细ｍ空间????点燃林地?—————？可视化界面??中的一个?／??—???细胞单兀?／火Ｉ点、????＾王脯??町—?；?蔓延模型??Ｊ?ｋ?Ｊ?ｋ??风速、气?可燃物类??組．瓶唐?型和坡度??ｒ￣￣?＇?Ｉ?？??ｉｄｚｚｒ：！??燃料?燃斜?地形??＞—?＾?＾＾?Ｌ?一??图３．５?ＤＥＶＳ－王正非模型体系结构图??Ｆｉｇ?３．５ＤＥＶＳ－Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ?ｍｏｄｅｌ?ａｒｃｈｈｅｃｔｕｒｅ?出ａｇｒａｍ??本文在研究ＤＥＶＳ－王正非模型的林火蔓延时，只需考虑了可燃物自身的物理??化学性质、可燃物的含水量、风速、可燃物分布状况和地表平均坡度的影响。可??燃物的蔓延速度取决于细小可燃物含水量的多少，而含水量又直接由每日的气??湿、风力和相对湿度决定。??Ｖｓ?＝?（ａＴ＋ｂＶ＋ｃｈ－Ｄ）ＫａＫｙ?／?ＣＯＳ，ｐ?（３．９）??其中，Ｋ为日燃烧指标（米／分），林火蔓延速度．??ｒ为当日最高气温（ｒ）；??ｒ为中午平均风级；??片为１００－日最小湿度（欠／／％）；??必ａ表示可燃物分布格局修正系数；??表示风速修正系数；??０９＆表示地表平均坡度修正系数。??ａ
Ｆｉｇｕｒｅｓ．７?ｏｕｒ?ｍｏｄｅｌ?１?ｈｏｕｒ?ｒｅｓｕｌｔ??当林火开始蔓延不久后，林火蔓延范围可能会随着时间的推移而增大，图中??的蓝色范围线表示实际森林火灾燃烧一天的火场范围。图３．６为基于??ＤＥＶＳ－Ｒｏｔｈｅｒｍｅｌ林火蔓延模型根据火灾发生地点的气候、林相和地形等数据，??模拟仿真林火燃烧１小时之后，林地着火情况。从图中我们可Ｗ直观的看到，模??拟林火的火场已经越过了实际火场的边界。尽管考虑存在灭火人员的影响，我们??可Ｗ看到，林火存在向上和向左边界限蔓延的趋势，没有往右边蔓延，而且在一??小时之内，火势蔓延有部分已经超越的实际火灾蔓延的边界线。??图３．７为本文提出的林火蔓延模型根据火灾发生地点的气候、林相和地形等??数据，模拟仿真林火燃烧１小时之后，林地着火情况。根据实际火灾燃烧范围图，??我们可Ｗ看到，本实验模拟的林火燃烧范围在实际林火燃烧范围之内，边界线几??乎重合。由于本文只研究林火的蔓延庭势
【参考文献】：
期刊论文
[1]森林火灾可燃物信息系统的设计与实现[J]. 何长虹,黄全义,申世飞. 地理空间信息. 2015(01)
[2]1950—2010年中国森林火灾时空特征及风险分析[J]. 苏立娟,何友均,陈绍志. 林业科学. 2015(01)
[3]推进森林防火体系建设 提升森林防火综合能力[J]. 崔永平,杨航星. 森林防火. 2014(03)
[4]森林火灾蔓延研究新进展[J]. 廖超,陈爱斌,王丹. 电子世界. 2014(13)
[5]基于数字图像信息技术的林火预警系统的应用研究[J]. 朱学芳,朱明,朱光. 情报科学. 2012(02)
[6]基于SuperMap的森林火灾监测系统的实现[J]. 张欢. 森林工程. 2011(05)
[7]基于Dijkstra最短路径算法的优化研究[J]. 李健. 渭南师范学院学报. 2009(05)
[8]基于粒子群优化算法的应急资源调度研究[J]. 姜金贵,梁静国. 统计与决策. 2009(02)
[9]多资源调度中应急物流出救点最少问题的优化[J]. 高本河,伍慧飞. 物流技术. 2009(01)
[10]建设项目多目标优化方法研究[J]. 赵瑞,刘晓君,申金山. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2008(06)
硕士论文
[1]森林火灾现场指挥扑救决策研究[D]. 张平.中南林业科技大学 2009
本文编号：3120478
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/lylw/3120478.html
