一种林火预报与火势蔓延计算方法技术

本发明专利技术是研究一种林火预报与火势蔓延计算方法。通过选取森林火险因子建立逻辑回归模型，预测预报林火发生；同时采用一种基于平面八叉树的森林小班林火蔓延模拟方法，分别计算8个方向上的蔓延速度，并基于栅格影像数据实现森林小班林火着火区域模拟，精确地模拟森林小班林火蔓延。并设计开发一种集林火预报与蔓延为一体的软件平台系统，将林火监测、预测预报、林火蔓延、灭火智慧等各种视频监控系统统一集成，为林火扑救决策提供第一手资料。为林火扑救决策提供第一手资料。为林火扑救决策提供第一手资料。

【技术实现步骤摘要】
一种林火预报与火势蔓延计算方法
一、

[0001]本专利技术涉及一种用于指导森林火灾预测及森林小班尺度的林火蔓延模拟方法，特别是一种采用逻辑回归方法预测森林火灾是否发生以及采用平面八叉树建立的林火蔓延模拟的方法，最后通过手机软件集成的方式，系统预测林火的发生与蔓延的展示方法。
二、
技术介绍

[0002]基于逻辑回归的林火预测模型是我国目前准确率比较高的一种预测模型，将影响林火发生的各个因子(可燃物数据以及气象、人文因子)作为自变量参与模型建立，并选取一定的火点和非火点数据参与建模，提高模型的精度，剔除调其中的无效数据，进行共线性诊断，剔除无效以及存在多重共线性的变量，提高模型精度。本专利技术将可燃物因子加入到火险的综合预测预报当中，对于林火预测更加全面，拟合效果也更好；
[0003]在我国应用最多的林火蔓延模型包括Rothermel模型及王正非林火蔓延模型。王正非林火蔓延模型仅适用于坡度在60
°
以下的地形,上坡和风顺着向上坡的情况,后来，毛贤敏等人考虑风向和地形的组合,导出了上坡、下坡、左平坡、右平坡和风方向的5个方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种林火预报与火势蔓延计算方法，其特征是：能够进行森林林火情的预测预报以及火险等级区划、火势蔓延模拟分析以及应用智能手机实现预报与火势蔓延情况实时获取与三维显示，具体步骤如下：(1)林火预报模型及测定：采用传统逻辑回归模型，以火险因子作为自变量参与模型建立，选取一定的非火点参与建模；设林火发生的概率为P，林火不发生的概率为(1
‑
P)，林火发生概率与火险因子的logistic表达式为：式中，β0为常量，β1，β2，
…
β
n
为各个自变量Xi的系数；在logistic回归中，将称为预测概率p的比数，将P转化为比数形式，去除了模型的下限；是预测概率p的比数的对数，这种变换称为logit变换，它去除了模型的下限；原本P的取值范围是[0,1]，经过logit变换后，logit(P)的取值范围为(
‑
∞,+∞)，这样的变换使得自变量对于因变量的影响更明显，更适用于概率预测模型的拟合；(2)火势蔓延模型及测定：以森林小班为单位，测定与计算森林小班林火蔓延方向以着火点为中心分别以上坡、下坡、左平坡、右平坡、左上坡，左下坡、右上坡、右下坡8个方向为森林小班林火蔓延方向；
①
R＝R0×
K
s
×
exp(0.1783Vcosθ)
×
exp(3.533(tanφ)
1.2
)计算森林小班林火在上坡方向上的蔓延速度；
②
R＝R0×
K
s
×
exp(0.1783Vcos(θ
‑
45
°
))
×
exp{3.533[tan(φ
×
cos45
°
)]
1.2
}计算森林小班林火在右上坡方向上的蔓延速度；
③
R＝R0×
K
s
×
exp(0.1783Vcos(θ
‑
90
°
))计算森林小班林火在右平坡方向上的蔓延速度；
④
R＝R0×
K
s
×
exp(0.1783Vcos(θ
‑
135
°
))
×
exp{
‑
3.533[tan(φ
×
cos45
°
)]
1.2
}计算森林小班林火在右下坡方向上的蔓延速度；
⑤
R＝R0×
K
s
×
exp(0.1783Vcos(180
°‑
θ))
×
exp(
‑
3.533(t...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲科，安佳怡，李玉冬，苏珏颖，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：