拓?fù)涞匦紊系牧只鹇幽M.pdf

1、森林是自然界中最重要的生物庫(kù)、能源庫(kù)和蓄水庫(kù)，對(duì)維護(hù)自然環(huán)境平衡和人類生存生活空間具有不可替代的作用。然而自森林誕生之日起，森林火災(zāi)就相伴而生，并且以其突發(fā)性強(qiáng)、涉及面廣以及破壞性大等特點(diǎn)被聯(lián)合國(guó)列為八大自然災(zāi)害之一。森林火災(zāi)不僅燒毀大量珍貴的森林資源、嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，更是嚴(yán)重威脅了人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因此有效的預(yù)防和預(yù)測(cè)森林火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展成為目前世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題。但是森林火災(zāi)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，要想對(duì)其進(jìn)行精確的分析和模擬是

2、非常困難的。
　　 森林火災(zāi)在蔓延的過(guò)程受到了來(lái)自外界包括地形、氣象和可燃物等因素的影響。其中，地形以其復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不僅能夠改變林火蔓延的速度還可以通過(guò)改變風(fēng)速和風(fēng)向來(lái)影響林火的蔓延范圍。在林火蔓延模擬中，拓?fù)涞匦蔚臉?gòu)建和地形與火蔓延邊界的關(guān)系也是研究的難點(diǎn)。雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者在建立林火蔓延模型和模擬林火蔓延的方法和算法上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。但是目前為止仍然沒(méi)有關(guān)于拓?fù)涞匦螌?duì)林火蔓延模擬影響的深入研究。
　　 本文在前人

3、研究的基礎(chǔ)上，基于GIS平臺(tái)，通過(guò)對(duì)地形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析找到適合拓?fù)涞匦蔚牧只鹇訑?shù)學(xué)模型以及模擬方法，通過(guò)構(gòu)建三維地形實(shí)現(xiàn)林火在拓?fù)涞匦紊系哪M。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)概述了林火蔓延行為、蔓延機(jī)理以及影響林火蔓延的相關(guān)因素。本文假設(shè)在可燃物因素和氣象因素不變的情況下，突出研究了具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的地形對(duì)林火蔓延的影響。
　　 (2)從地形自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及地形上要素之間的拓?fù)潢P(guān)系兩個(gè)方面對(duì)拓?fù)涞匦芜M(jìn)行詳細(xì)闡述。

4、拓?fù)涫强臻g關(guān)系研究的重點(diǎn)，林火的蔓延是在一個(gè)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的地面上，所以對(duì)這種蔓延的模擬要充分考慮到拓?fù)涞匦紊系钠露?、坡向以及障礙物對(duì)林火蔓延模擬的影響。
　　 (3)研究在拓?fù)涞匦紊狭只鹇幽M的模型和方法。本文通過(guò)對(duì)兩種主流模擬方法的比較，最終選擇了基于波動(dòng)理論的惠更斯方法。同時(shí)根據(jù)經(jīng)典的數(shù)學(xué)模型的介紹和比較，選擇了應(yīng)用更加廣泛的Rothermel模型，以此得到蔓延的速度公式。
　　 (4)林火蔓延惠更斯方法的研究。拓

5、撲地形以地形復(fù)雜多變?yōu)樘攸c(diǎn)，本文通過(guò)對(duì)比選用惠更斯方法，并且闡述了在拓?fù)涞匦紊蠎?yīng)用此方法的詳細(xì)步驟及關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (5)本文基于Arcgis平臺(tái)，選取廣州市為研究樣區(qū)，初步實(shí)現(xiàn)了林火在拓?fù)涞匦紊系穆幽M效果。
　　 在森林火災(zāi)模擬過(guò)程中，地形因素對(duì)林火蔓延模擬的影響是非常顯著的，在本文的研究過(guò)程中，以氣象因素與可燃物因素穩(wěn)定為前提，突出了地形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及地形上各要素的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)林火蔓延模擬的影響，在生成的地形TI