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GIS空间分析在森林防火中的应用研究

杨金  
【摘要】:加强林业建设是我国在21世纪的生态环境建设和促进社会经济可持续发展的重大使命。贯彻可持续发展战略,应赋予林业以重要的地位。作为国际花城的广州市,在十年绿化后,森林面积大大增加,极易发生森林火灾。如何更好地控制森林火灾,把森林火灾所带来的损失减少到最低程度,是森林防火工作人员在新世纪所面临的重要课题之一。近年来,随着人工智能、模拟仿真、虚拟现实技术的日渐成熟,以计算机为代表的信息技术在森林火灾监测、森林火灾信息管理、火灾预测预报等各个方面已得到广泛的应用。 地理信息系统借助其拥有的空间分析功能,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,选择出决策方案,并形成综合或专题报告输出供决策者参考。 本论文结合地理信息系统的空间分析技术、实用非线性规划理论、虚拟仿真技术和数学方法、人工神经网络理论、最优化方法等的相关理论,对GIS空间分析在森林防火中的应用做了如下研究: (1)了望台控制范围分析。利用人工神经网络理论和GIS空间分析方法对广州市白云区的了望台分布进行数学建模,实现了望台的最优分布。 (2)火险等级区划分析。运用GIS技术确定出火险区划的等级与规则,进行广州市森林火险区划。 (3)林火蔓延情况分析。通过将林火蔓延数学模型与GIS相结合,实现了地理信息系统支持下的火场蔓延动态模拟和优化预测。 (4)最佳路径分析。在传统算法的基础上,引入了最短路径问题的一个高效实现算法——加入限制条件的启发式搜索A*算法。 (5)火灾扑救情况分析。在预测结果的基础上进行了火场周围环境的分析,:以让决策者提前作出优化决策,为救火赢得时间。 GIS空间分析在森林防火的应用研究大大提高了森林防火的科学性与应用性。如何结合广州市森林防火特点,优化的应用GIS空间分析功能,发展具有广州特色的森林防火事业任重而道远。


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