一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法技术

本发明专利技术涉及一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法。包括：将林火蔓延的区域数据（地形数据，可燃物，风速）输入，建立数据格网；把实际的火灾边界提取成矢量多边形，再叠加在研究的区域中；判断火灾边界多边形的顶点落在的格网的位置；根据格网的一系列的数据来通过火灾蔓延模拟的方法来计算出各顶点蔓延的速度，并确定蔓延方向；设置固定的时间步长T，来模拟出下一时刻的火灾边界，并依照以上的方法可得出往后的火灾范围。本发明专利技术方法通过将火灾边界提取出来，并进行蔓延的模拟，可以更加实际和准确高效的得出模拟结果。加实际和准确高效的得出模拟结果。加实际和准确高效的得出模拟结果。

【技术实现步骤摘要】
一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法


[0001]本专利技术涉及林火蔓延模拟预测领域，特别是一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法。

技术介绍

[0002]森林火灾是一种常见的自然灾害。并且会对自然界造成不小的破坏，甚至一些地方可能对人类的生活造成较大的伤害。如果不对其加以管理和控制，任由其发展，造成的伤害无法估量。火灾发生以后如何及时有效的获取火场当下的状态信息(火灾范围、火场强度、推进速度、火灾类型、风速风向等气象信息)；如何采用现有可视化技术在计算机的虚拟场景中还原火场信息；如何采用数学模型在实时动态参数下进行火灾的扩散趋势预测，这些技术手段的综合应用对于火灾发生以后的防灾减灾具有重大的意义。
[0003]通过翻阅大量文献，发现现有大部分文献的林火蔓延的模拟都是以着火点为起点来进行模拟，这种模拟方法考虑的因子较为理想、并且对于火灾初期的小范围短时期的火灾模拟效果较好。而在实际情况中发现火灾时都已经燃烧了一段时间。已经造成一定范围的破坏，这种情况下对于决策人员更关心在已有火灾边界范围条件下未来一段时间内火灾的推进趋势预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将林火蔓延的区域数据输入并且构建二维格网：S2、设置燃烧总时长为T、时间步长为t；S3、将火灾边界提取成矢量多边形，叠加在研究区域上；S4、计算出每一个矢量多边形的顶点位置；S5、计算出每个顶点的蔓延速度和蔓延方向；S6、根据时间步长计算下一时刻的火灾边界；S7、重复步骤S4
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S6，完成对火灾蔓延的模拟。2.根据权利要求1所述的一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法，其特征在于，在步骤S1中，在计算机上利用规则网格的形式将研究区域划分成若干60m
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60m网格，将可燃物数据、坡度坡向数据、风速风向数据输入和存储到格网中。3.根据权利要求1所述的一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法，其特征在于，在步骤S3中，从火灾中获得火灾边界的矢量多边形所利用的方法为：对于森林火灾获取热红外图像，然后进行处理，对火灾边界附加空间地理位置的信息；利用Canny边缘监测对其提取，包括：图像的降噪，计算图像梯度，非极大值抑制，阈值筛选；之后利用细化的算法进一步处理；获得火灾边界的轮廓；将轮廓线提取为特征点，将特征点连接成为多边形；将其转成矢量多边形，叠加在研究区域上。4.根据权利要求1所述的一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法，其特征在于，在步骤S4中，在计算机中遍历每一个矢量多边形顶点，出现多个特征点在同一网格则保留一个特征点；计算最终保留的每个矢量多边形的顶点所在的网格位置。5.根据权利要求1所述的一种已有边界条件下森林火灾蔓延预测模拟的方法，其特征在于，在步骤S5中，在计算机中，遍历每一个矢量多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建微，毕胜，伍跃飞，朱馨，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：