[发明专利]森林可燃物精度的林火蔓延模拟方法、装置及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种森林可燃物精度的林火蔓延模拟方法、装置及存储介质，其中方法包括：基于激光雷达探测获得森林参数信息；通过实验对森林可燃物样本进行测量，获得所述森林可燃物样本的特性数据；根据所述森林参数信息和所述森林可燃物样本的特性数据构建森林可燃物模型；基于所述森林可燃物模型和预设的林火蔓延模拟模型，对模拟区域的林火蔓延过程进行仿真模拟，获得所述模拟区域的模拟结果；利用激光雷达技术，对森林可燃物进行建模，构建精准的可燃物模型，从而构建考虑森林可燃物精度的林火蔓延模拟模型，更精准模拟林火蔓延过程。

技术领域

本发明涉及森林防火技术领域，尤其涉及一种森林可燃物精度的林火蔓延模拟方法、装置及存储介质。

背景技术

森林火灾是指在林地内自由蔓延和扩展，对森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林火灾不仅破坏森林结构，还易引起其他自然灾害发生，造成人员伤亡，影响社会的稳定发展。国内外学者为此开展了森林火灾蔓延预测的研究，林火蔓延模型得以提出。

而在森林火灾中，林火蔓延情况受到许多因素的影响，目前亟需更高预测精度的林火蔓延模拟模型，对林火蔓延过程进行精准模拟。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种森林可燃物精度的林火蔓延模拟方法、装置及存储介质，使用考虑森林可燃物精度的林火蔓延模拟模型，更精准模拟林火蔓延过程。

为实现上述目的，本申请第一方面提供一种森林可燃物精度的林火蔓延模拟方法，所述方法包括：

基于激光雷达探测获得森林参数信息；

通过实验对森林可燃物样本进行测量，获得所述森林可燃物样本的特性数据；

根据所述森林参数信息和所述森林可燃物样本的特性数据构建森林可燃物模型；

基于所述森林可燃物模型和预设的林火蔓延模拟模型，对模拟区域的林火蔓延过程进行仿真模拟，获得所述模拟区域的模拟结果。

可选地，所述预设的林火蔓延模拟模型为三维元胞自动机模型；

所述三维元胞自动机模型中，元胞空间的邻域类型为Moore型邻域，元胞状态包含以下状态：

尚未燃烧状态；开始燃烧状态，所述开始燃烧状态下的元胞不能向邻域内元胞传热；正在燃烧状态，所述正在燃烧状态下的元胞向邻域内元胞传热；逐渐熄灭状态，所述逐渐熄灭状态下的元胞不能向邻域内元胞传热；已经熄灭状态。

可选地，所述三维元胞自动机模型的状态转移方程为：

其中，为元胞下一时刻的状态，为所述元胞当前时刻的状态，p(fire)为火传热量的概率，p(K_S)为可燃物被点燃的概率，p(sp)为受火蔓延速度影响的概率，p(ω)表示受气象因素影响的概率，为受地形的影响概率，

可选地，所述基于所述森林可燃物模型和预设的林火蔓延模拟模型，对模拟区域的林火蔓延过程进行仿真模拟，获得所述模拟区域的模拟结果，包括：

根据所述森林可燃物模型确定所述模拟区域内的可燃物的属性数据；

根据所述模拟区域内的可燃物的属性数据计算可燃物配置系数；

基于所述可燃物配置系数计算林火蔓延速度；

当接收到模拟结束指令或者所述模拟区域内的元胞均为所述尚未燃烧状态或所述已经熄灭状态时，模拟结束。

可选地，所述基于所述可燃物配置系数计算林火蔓延速度，包括：

根据初始蔓延速度、气象更正系数、地形更正系数以及所述可燃物配置系数计算获得所述林火蔓延速度。