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森林防火GIS中辅助决策模型研究与实现

阮志敏  
【摘要】:森林火灾是一个极其复杂的自然现象,受众多自然因素和社会因素的影响,包括可燃物类型、地形、天气等因素,而林火发生又具有突发性,要在很短的时间判断林火的发展趋势,并及时采取相应决策措施,同时还要随时掌握现场的状况,作为决策者要做到这一步就必须采用先进的科学技术来提高他的判断能力和现场指挥能力。随计算机技术的发展,对林火蔓延等的可视化研究逐渐受到人们的关注,它以形象、动态和直观的特性提供新的火灾蔓延模型研究方法。林火行为的定量模拟对于林业部门的防火、救火等决策具有重要意义。由于林火行为的时空特性,故对火场蔓延模拟必须建立在空间型背景数据库之上,即要在地理信息系统(GIS)等技术的支持下完成。对复杂的林火现象与林业管理工作,引入先进的GIS技术,能使林业工作更为快捷准确。 在制定森林决策方案方面,GIS借助其拥有的数据库和数据管理功能等,可以很方便地在空间、属性数据的基础上建立预测、决策模型。通过对各种过程进行模拟、比较和评价,选择出最优决策方案,并形成综合或专题报告输出供决策者参考。利用GIS这一工具就可以达到将所有的有关信息有机管理起来并将结果直观地表现出来,做到预防工作决策得力,扑救有效。 本论文旨在对林火发生和发展规律等研究的基础上,为防火和灭火的决策提供辅助的方法和技术。本论文选用了适合我国国情的林火蔓延模型,充分考虑了空间要素(如坡度、坡向等)的影响,通过将林火蔓延数学模型与GIS相给合,使理论成果在实践中得到应用,实现了地理信息系统支持下的火场蔓延动态模拟,并在对林火蔓延模型预测基础上,建立整个防火的辅助决策模型,为防火救火工作提供决策参考与支持。 本论文研究的主要内容有: 1过火区模型预测 根据当时火灾现场的气温、风力、地形、植被类型等,应用科学的火灾蔓延模型预测未来时段火势蔓延情况,对火场发展趋势进行模拟。 2火场周围救火物资的调度 针对预测的火势蔓延情况,考虑救火物资与人员分布,对扑火队伍行进路线进行智能计算,提供物资与人员到达火场的最佳行进路线,以图文并茂形式提供最佳的扑救方案给决策者。


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