一种改进的林火蔓延模型及其实现
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蔓延 的动态 变 化 和 空 间 特 征 。元胞 自动机 （ ｅｌｌ ｕ Ｃｌ ａ Ａ — ｕｒ
因此 ， 本文 深人 分 析 了王 正 非模 型 和元 胞 自动 机 的
特点 ， 王 正非模 型 进行 改进 ， 对 求解 出单 个元 胞 向周 围八 个方 向蔓延 的 速 度 ， 制 定 了相 应 的元 胞状 态转 换 规 则 并 函数 ， 最后 将此 过程 转化 成算 法语 言 ， 计算 机 上模 拟林 在
０ 引 言
林火 燃烧 是一 个 十 分 复 杂 的过 程 ， 响 林 火 蔓 延 的 影 自然 因素 很多 ， 地 形 、 被 、 象 因 素 等 。初 期 为 了描 如 植 气 述林 火燃 烧过 程 ， 们用 数 学模 型来模 拟林 火 蔓延 过程 。 人 但 是 这些 数学模 型是静 态 的 、 非直 观 的 ， 它无 法反 映林 火
Ｚ ＨＡＮＧ ｅ Ｆ ｉ—ｆ ｉ ＸＩ Ｘｉ ｅ ， Ｅ ｎ—ｌ ｕ
（ ｅ ａｔ ｎ ｆＣｖ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ａ ＷｕＵ ｉｅｓ ｙ Ｓ ａ ｔｕ５ ５ ６ ， ｈｎ ） Ｄ ｐ ｒｍｅ ｔ ｉｎＥ ｇｎｅｉ ，ｈ ｎ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｏ １０ ３ Ｃ ｉａ ｏ ｎ ｔ
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓｓｕ ｙ ｉ ｔｇ ａｅ ｈ ｘ ｓ ｄ ｍａｈ ｍａｉａ ｄ ｌａ ｄ ｃ ｌ ｌｒａ ｔｍ ｔ ｅ ｅｏ ｅ ｆ ｅｂ ｈ ｖｏ ｄ ｅ ． ｈ ｅ ｅ — ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｔ ｄ ｅ ｒ ｔｓｔ ｅ ｅ ｉｔ ｔ ｅ ｔ ｌｍｏ ｅ ｎ ｅｌ ａ ｕｏ ｎ ｅ ｃ ｕ ａ ａｔ ｄ ｖ ｌ ｐ ａ ｎ ｗ ｒ ｅ ａ ｉｒｍｏ １ Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｏ ｉ
子在元胞空 间中的作用形式 ， 通过 求解 出燃烧元胞向摩 尔（ ｏ ） Ｍｏｒ 型邻域 中八个方 向元胞 的林火蔓延速度 ， ｅ 来确 定元胞状 态演变规则 函数。最后 ， 用地 理信息 系统二 次开发技 术将该模 型表达成 计算机 算法 ， 利 实现 了ห้องสมุดไป่ตู้ 同条
件 下 的林 火行 为 的 仿 真模 拟 。
张菲菲 ，解新路
（ 汕头大学 土木工程系 。 广东 汕头 ５５ ６ ） １ ０３
摘
一
要 ： 了研究林 火蔓延的动 态模拟 问题 ， 为 结合元胞 自动机原 理 ， 对现有 的林 火蔓延 数 学模 型进行 改进 ， 出 提 种新的模拟林火 蔓延模 型。该模型 充分表达 了可燃物 类型、 温度、 湿度 、 坡度 、 风速和 风向等林 火 蔓延 影响 因
关键词 ： 火蔓延速度 ； 林 元胞 自动机 ； 模拟 中图分类号 ：２ ８ ￥８ ．９ Ｐ０ ；７ ２ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：６ ２— ８７ ２ １ ）２— ０ ０— ４ １７ ５６ （０２ ０ ０ ５ ０
Ａｎ Ｉ ｐ ｏ ｅ ｒ ｓ ｒ ｐｒ ａ ｏ ｅ ｎ ｔ ａ ｉａ ｉｎ ｍ ｒ ｖ ｄ Ｆｏ ｅ ｔＦｉｅ Ｓ ｅ ｄ Ｍ ｄ ｌａ ｄ ＩｓＲｅ ｌ ｔｏ ｚ
第３ ５卷 第 ２期
２１ ０ ２年 ２ 月
测绘 与 空 间地 理 信 息
Ｇ ＯＭＡＴ ＣＳ＆ Ｓ ＡＴ Ａ ＮＦ ＭＡ ｌ ＥＣ Ｅ Ｉ Ｐ Ｉ Ｌ ｌ ｏＲ Ｔ ｏＮ Ｔ ＨＮＯ ＧＹ ｍ
Ｖｏ ． ５， ． １ ３ Ｎｏ ２
Ｆ ｂ ，２ １ ｅ． ０２
一
种 改进 的林 火 蔓 延模 型 及 其 实 现
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蔓延 的动态 变 化 和 空 间 特 征 。元胞 自动机 （ ｅｌｌ ｕ Ｃｌ ａ Ａ — ｕｒ
因此 ， 本文 深人 分 析 了王 正 非模 型 和元 胞 自动 机 的
特点 ， 王 正非模 型 进行 改进 ， 对 求解 出单 个元 胞 向周 围八 个方 向蔓延 的 速 度 ， 制 定 了相 应 的元 胞状 态转 换 规 则 并 函数 ， 最后 将此 过程 转化 成算 法语 言 ， 计算 机 上模 拟林 在
０ 引 言
林火 燃烧 是一 个 十 分 复 杂 的过 程 ， 响 林 火 蔓 延 的 影 自然 因素 很多 ， 地 形 、 被 、 象 因 素 等 。初 期 为 了描 如 植 气 述林 火燃 烧过 程 ， 们用 数 学模 型来模 拟林 火 蔓延 过程 。 人 但 是 这些 数学模 型是静 态 的 、 非直 观 的 ， 它无 法反 映林 火
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子在元胞空 间中的作用形式 ， 通过 求解 出燃烧元胞向摩 尔（ ｏ ） Ｍｏｒ 型邻域 中八个方 向元胞 的林火蔓延速度 ， ｅ 来确 定元胞状 态演变规则 函数。最后 ， 用地 理信息 系统二 次开发技 术将该模 型表达成 计算机 算法 ， 利 实现 了ห้องสมุดไป่ตู้ 同条
件 下 的林 火行 为 的 仿 真模 拟 。
张菲菲 ，解新路
（ 汕头大学 土木工程系 。 广东 汕头 ５５ ６ ） １ ０３
摘
一
要 ： 了研究林 火蔓延的动 态模拟 问题 ， 为 结合元胞 自动机原 理 ， 对现有 的林 火蔓延 数 学模 型进行 改进 ， 出 提 种新的模拟林火 蔓延模 型。该模型 充分表达 了可燃物 类型、 温度、 湿度 、 坡度 、 风速和 风向等林 火 蔓延 影响 因
关键词 ： 火蔓延速度 ； 林 元胞 自动机 ； 模拟 中图分类号 ：２ ８ ￥８ ．９ Ｐ０ ；７ ２ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：６ ２— ８７ ２ １ ）２— ０ ０— ４ １７ ５６ （０２ ０ ０ ５ ０
Ａｎ Ｉ ｐ ｏ ｅ ｒ ｓ ｒ ｐｒ ａ ｏ ｅ ｎ ｔ ａ ｉａ ｉｎ ｍ ｒ ｖ ｄ Ｆｏ ｅ ｔＦｉｅ Ｓ ｅ ｄ Ｍ ｄ ｌａ ｄ ＩｓＲｅ ｌ ｔｏ ｚ
第３ ５卷 第 ２期
２１ ０ ２年 ２ 月
测绘 与 空 间地 理 信 息
Ｇ ＯＭＡＴ ＣＳ＆ Ｓ ＡＴ Ａ ＮＦ ＭＡ ｌ ＥＣ Ｅ Ｉ Ｐ Ｉ Ｌ ｌ ｏＲ Ｔ ｏＮ Ｔ ＨＮＯ ＧＹ ｍ
Ｖｏ ． ５， ． １ ３ Ｎｏ ２
Ｆ ｂ ，２ １ ｅ． ０２
一
种 改进 的林 火 蔓 延模 型 及 其 实 现
ａ ｄ ｄ ｒｃ ｉｎ， ｔ ． ｄ ｉ ｈ ｓｍｏ ｅ ｈ ｘ ｒ ｓ ｉｎ ｆ ｈ ａｅ ｏ ｒ ｐ ｅ ｄ ｔ ｉｈ ｅｇ ｂ ｒｎ ｅｌ ｉ ｈ ｏ ｅ ｎ ｉｈ ｏ ｈ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｔ ｏ ｅｃ Ａｎ ｎ ｔ ｉ ｄ ｌｔ ｅｅ ｐ ｅ ｓ ｓｏ ｅ ｒ ｔ ｆｆ ｅ ｓ ｒ ａ ｏｅ ｇ ｔ ｉｈ ｏ ｉ ｇ ｃ ｌｓ ｎ ｔｅ Ｍｏ ｒ ｅ ｇ ｂ ｒ ｏ ｄ ａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｎ