一种森林火灾应急态势建模分析系统技术方案

技术编号:31815026 阅读:21 留言:0更新日期:2022-01-08 11:18
本发明专利技术提供了一种森林火灾应急态势建模分析系统,包括遥感数据采集模块和建模分析模块,所述遥感数据采集模块用于采集着火区域内部的的视觉图像,所述建模分析模块根据遥感数据分析出森林火灾的应急态势,所述建模分析模块根据遥感数据处理得到由若干基础单元构成的火势地图,每个基础单元上保存有火势数据,以每个基础单元的火势数据为模型基石,分析出火势蔓延的速度并得到应急等级。本系统只需要采用遥感数据,而不需要火灾区域的环境数据,降低了采集数据的风险,而环境数据对火灾的影响会体现在各个基础单元之间的数据差异中,通过分析基础单元获得预测值并得到应急等级。过分析基础单元获得预测值并得到应急等级。过分析基础单元获得预测值并得到应急等级。

【技术实现步骤摘要】
一种森林火灾应急态势建模分析系统


[0001]本公开大体上涉及火灾分析领域,且更明确地说涉及一种森林火灾应急态势建模分析系统。

技术介绍

[0002]森林火灾是森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害,它会给森林带来最有害,具有毁灭性的后果,森林火灾不只是烧毁成片的森林,伤害林内的动物,而且还降低森林的更新能力,引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用,甚而导致生态环境失去平衡,如何在有效地预测出火灾的蔓延速度,得到准确的应急等级,从而作出对应部署进行灭火,降低火灾带来的损失是当前火灾应急分析系统面临的问题。
[0003]现在已经开发出了很多火灾应急分析系统,经过我们大量的检索与参考,发现现有的分析系统有如公开号为KR101076734B1,KR101366198B1、CN104318707B和KR101532055B1所公开的系统,包括地面接收站、地面处理站和火灾警报系统,所述地面接收站用于接收并记录卫星遥感图像,所述地面处理站与所述地面接收站连接,用于对所述卫星遥感图像进行处理,识别出所述卫星遥感图像中的火焰图像,所述火灾警报系统与所述地面处理站连接,用于基于所述火焰图像的面积大小实现不同等级的森林火灾警报。但该系统主要是对森林火灾的警报,当发生森林火灾后,不能对火灾的后续发展进行准确的预测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于,针对所存在的不足,提出了一种森林火灾应急态势建模分析系统,本专利技术采用如下技术方案:一种森林火灾应急态势建模分析系统,包括遥感数据采集模块和建模分析模块,所述遥感数据采集模块用于采集着火区域内部的的视觉图像,所述建模分析模块根据遥感数据分析出森林火灾的应急态势;所述建模分析模块根据所述视图图像构建由基础单元构成的火势地图,所述基础单元上保存有对应区域的火势函数Q(t,x,y),其中,t为时间,(x,y)为基础单元的坐标;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算影响指数Af(x,y):;其中,T0(x,y)为基础单元的起火时间点,T1(x,y)为基础单元的结束着火时间点;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算时间分配向量(u1,u2,u3,u4),
所述时间分配向量中的四个元素满足:;所述四个元素分别表示所述基础单元在不同火势情况下的时间百分比;所述建模分析模块根据所述影响指数和时间分配向量推算出仍在着火的基础单元的熄火时间预估值T

,并根据熄火时间预估值T

计算出应急等级P:;其中,T

(x,y)表示坐标为(x,y)的基础单元的熄火时间预估值,t0表示当前时刻,a表示基础单元对应的实际边长距离,M为级别划分基数;进一步的,所述基础单元对应的视觉图像中包含n*n个像素点,每个像素点的色彩信息用R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)表示,所述基础单元的火势强度Q的计算公式为:;其中,k1为第一比重系数,k2为第二比重系数,k3为第三比重系数,R
d
为红临界值,G
d
为绿临界值,B
d
为蓝临界值;进一步的,所述建模分析模块计算熄火时间预估值T

的基础单元称为待测基础单元,所述建模分析模块以所述待测基础单元共轭区域内具有影响指数和时间分配向量的基础单元为样品单元,所述熄火时间预估值T

根据所述样品单元的数据处理得到;进一步的,所述共轭区域指坐标距离不超过共轭距离L的基础单元构成的区域,所述坐标距离指两个基础单元的横坐标之差与纵坐标之差的和;进一步的,所述基础单元的熄火时间预估值计算完成后,所述建模分析模块会以此时间作为结束着火时间点的替代值计算所述基础单元的影响指数,使所述基础单元能够作为其余基础单元的样品单元。
[0005]本专利技术所取得的有益效果是:本系统只依赖于遥感数据,而不依赖于现场实测数据,数据的采集较为安全,避免发生意外事故,而本系统的建模分析模块通过建立以基础单元为基石的模型,通过对基础单元的数据进行分析,弥补缺少实测数据的缺点,对基础单元内部以及基础单元之间的数据关系进行处理,得到准确的火势发展预测并分析出应急等级,为后续的灭火行动作出有效的铺垫。
[0006]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
,请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0007]图1为本专利技术整体结构框架示意图;图2为本专利技术火势地图中基础单元与着火区域示意图;图3为本专利技术基础单元的火势函数示意图;图4为本专利技术建模分析模块处理的数据关系示意图;图5为本专利技术预测基础单元的熄火时间流程示意图。
具体实施方式
[0008]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外,本专利技术的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
,但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。
[0009]实施例一。
[0010]本实施例提供了一种森林火灾应急态势建模分析系统,包括遥感数据采集模块和建模分析模块,所述遥感数据采集模块用于采集着火区域内部的的视觉图像,所述建模分析模块根据遥感数据分析出森林火灾的应急态势;所述建模分析模块根据所述视图图像构建由基础单元构成的火势地图,所述基础单元上保存有对应区域的火势函数Q(t,x,y),其中,t为时间,(x,y)为基础单元的坐标;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算影响指数Af(x,y):;其中,T0(x,y)为基础单元的起火时间点,T1(x,y)为基础单元的结束着火时间点;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算时间分配向量(u1,u2,u3,u4),所述时间分配向量中的四个元素满足:;所述四个元素分别表示所述基础单元在不同火势情况下的时间百分比;所述建模分析模块根据所述影响指数和时间分配向量推算出仍在着火的基础单元的熄火时间预估值T

,并根据熄火时间预估值T

计算出应急等级P:;其中,T

(x,y)表示坐标为(x,y)的基础单元的熄火时间预估值,t0表示当前时刻,
a表示基础单元对应的实际边长距离,M为级别划分基数;所述基础单元对应的视觉图像中包含n*n个像素点,每个像素点的色彩信息用R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)表示,所述基础单元的火势强度Q的计算公式为:;其中,k1为第一比重系数,k2为第二比重系数,k3为第三比重系数,R
d
为红临界值,G
d
为绿临界值,B
d
为蓝临界值;所述建模分析模块计算熄火时间预估值T

的基础单元称为待测基础单元,所述建模分析模块以所述待测基础单本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种森林火灾应急态势建模分析系统,其特征在于,包括遥感数据采集模块和建模分析模块,所述遥感数据采集模块用于采集着火区域内部的视觉图像,所述建模分析模块根据遥感数据分析出森林火灾的应急态势;所述建模分析模块根据所述视觉图像构建由基础单元构成的火势地图,所述基础单元上保存有对应区域的火势函数Q(t,x,y),其中,t为时间,(x,y)为基础单元的坐标;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算影响指数Af(x,y):;其中,T0(x,y)为基础单元的起火时间点,T1(x,y)为基础单元的结束着火时间点;所述建模分析模块对每个结束着火的基础单元计算时间分配向量(u1,u2,u3,u4),所述时间分配向量中的四个元素满足:;所述四个元素分别表示所述基础单元在不同火势情况下的时间百分比;所述建模分析模块根据所述影响指数和时间分配向量推算出仍在着火的基础单元的熄火时间预估值T

,并根据熄火时间预估值T

计算出应急等级P:;其中,T

(x,y)表示坐标为(x,y)的基础单元的熄火时间预估值,t0表示当前时刻,a表示基础单元对应的实际边长距离,M为级别划分基数。2.如权利要求1所述的一种森林火灾应急态势建模分析系统,其特征在于,所述基础...

【专利技术属性】
技术研发人员:张卫平黄筱雨向荣向凤德
申请(专利权)人:环球数科集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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