基于GIS模型的林火蔓延计算机仿真_毛学刚.pdf

第36卷第9期东北林业大学学报Vol.36No.92008年9月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYSep.2008基于GIS模型的林火蔓延计算机仿真1)毛学刚范文义李明泽金森(东北林业大学,哈尔滨,150040)摘要在GIS的支持下,建立了林火蔓延的空间背景数据库,在此基础上采用了王正非林火蔓延模型和遍历各点算法,在空间背景数据库之上,用VisualC++6.0+MapObject2.1控件技术进行了林火蔓延的动态模拟,以实现任意地点、任意气象条件下的林火蔓延动态仿真模拟,直观地掌握林火的发生、发展和蔓延的过程,以及林火蔓延的方向等。通过对模拟结果的分析得出,在模拟的过程中计算机运行比较快,模拟效果很好。关键词林火蔓延;仿真;GIS;蔓延模型分类号S726.2ComputerSimulationofForest-fireSpreadforGIS-basedModel/MaoXuegang,FanWenyi,LiMingze,JinSen(CollegeofForestry,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniver-sity.-2008,36(9).-38～41UnderthesupportofGIS,aspacebackgrounddatabaseofforest-firespreadwasestablished.Onthebaseofthespacebackgrounddatabase,dynamicsimulationofforest-firespreadwasachievedwithVisualC++6.0+MapObject2.1controltechnologybymeansofWangZhengfei′sforest-firespreadmodelandthealgorithmfortraversingeverypoint.So,dynamicsimulationsofforest-firespreadatanyarbitrarylocationsorunderanyarbitraryweatherconditionswererealized.Theoc-currence,developmentandspreadingprocessofforest-firearemoreintuitive,andthespreaddirectionofforestfirescanbesimulated.Analysisofsimulationresultsshowsthatthesimulatedeffectisverysatisfactorybecausecomputerrunsfastintheprocessofsimulation.KeywordsForest-firespread;Stimulation;GIS;Spreadmodel初期对火行为的研究,主要集中于建立自然因素与火行古栎林、山杨林、白桦林、杂木林、水曲柳林,还有一定面积的为关系的模型,但林火扩展具有时间和空间特征。1979年,落叶松人工林、红松人工林和樟子松人工林,此外,还有小面Kessel[1]首次考虑空间因素,将空间的复杂性应用于林火扩积的灌丛和沼泽草甸。木本和草本植物繁多,共千余种。展模拟当中。进入20世纪80年代,随着地理信息系统技术帽儿山属长白山系支脉张广才岭西北部小岭的余脉。境的发展,对林火行为模拟研究逐渐转向空间范围的定量模内最高峰为帽儿山,海拔805m,因其顶峰突出形状似帽而得拟[2]。在地理信息系统和遥感技术的支持下,实现火场扩展名。境内山峦绵延,丘陵起伏,平均海拔300m,由南向北渐的理论和经验模拟,已取得了实质性进展,逐步走向了实用高,一般坡度10°～150°。化[3]。现在已发展到以地形的栅格化数据为背景计算林火2林火蔓延模型的选择火场,将蔓延计算结果和地形背景叠加,得到林火发生发展的直观显示,但目前都只停留在可视化阶段,缺乏对模型应用的基于森林火场扩展的林火蔓延模型有多种,考虑热传机具体分析。笔者则在分析影响林火蔓延的各种因子的基础制,可分为统计模型、半经验模型和物理模型[4],另外还有基上,以MapObject2.1控件和VC++6.0为研究平台,利用地于温度场的林火蔓延物理模型、基于林火燃烧特征的火蔓延理信息系统、计算机技术和数学知识实现林火蔓延的计算机模型和基于能量平衡的Rothermel模型[5]等。在模型的选择模拟和仿真。上,应遵循适用性和可行性的原则,笔者选择王正非林火蔓延模型[6]。该模型主要考虑林火蔓延的速度与风向、风速、可1研究区域状况燃物类型及地形