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《武汉大学学报(信息科学版)》2016,(10)
针对传统林火蔓延仿真模型在模拟大范围森林火灾时误差大和效率低的问题,对文献[10]的林火模型添加时间修正来提升林火蔓延模拟的准确性,提出耦合地理元胞自动机模拟林火蔓延过程的仿真算法。分析了元胞自动机时间步长对模拟精度的影响,优化时间步长选择,提高了模拟大规模森林火灾的精度及效率。以模拟2006年5月大兴安岭林区森林大火蔓延过程为例验证本算法,发现地理元胞自动机算法中时间步长取整个元胞完全燃烧所需时间的1/8效果最好,林火蔓延模拟结果与实际TM影像解译的火情时空一致性较高,Kappa系数平均为0.6352,准确率平均为87.89%。算法可用于实际林火蔓延过程的重现及趋势预测,且算法可逆。 相似文献
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以森林火灾为示范,以火灾地区的多元地理信息数据为基础,结合火灾专题数据,采用适用性强的火灾蔓延模型,研发森林火灾的三维仿真模拟可视化示范系统,实现对火灾发生,发展,蔓延情况的实时模拟。利用三维GIS技术对承灾体受灾情况进行逼真表达并输出模拟灾情产品,为相关部门的灾害预警、监测、救援、分析、统计和应急预案制定提供支持。 相似文献
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为了能够为突发的森林火灾提供科学预案与精准决策,本文以时空大数据为基础,提出了以平行系统为骨架,以广域HLA协议为准则,在搭建林火发生、蔓延及灭火等全过程模拟与应急演练模型设计基础上,采用粒子系统和修正的Rothermel模型分别进行林火及其蔓延过程模拟,在对各对象类和交互类设计的基础上,完成了应急模拟与协同演练的原型系统开发,并以漳浦县为例,对该系统进行验证。结果表明,平行系统的引入与时空大数据的耦合可以很好地克服模拟场景与实时场景的关键脱节,实测应急响应模块的导入,能够为实时灭火决策提供高精准信息化服务,使得该协同模拟与应急演练更具实用性与推广性。 相似文献
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为了研究林火蔓延的动态模拟问题,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,提出一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子在元胞空间中的作用形式,通过求解出燃烧元胞向摩尔(Moore)型邻域中八个方向元胞的林火蔓延速度,来确定元胞状态演变规则函数。最后,利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,实现了不同条件下的林火行为的仿真模拟。 相似文献
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基于水文仿真模型与GIS的三维可视化在城市洪水演进中的模拟研究——以马鞍山为例 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对城市三维可视化虚拟场景构建和洪水演进实时动态模拟及其实现方法进行研究。以洪水水文数学模型为核心计算方法,对系统构建过程中的关键技术进行了深入探讨和研究,构建了城市洪水演进和洪水淹没三维模拟系统。研究表明,三维可视化技术与水力学模型结合提高了模型计算结果的准确性和可视性,对于城市防洪决策及水利工程有重要意义。以安徽省马鞍山市为应用实例,实现了城市三维地形仿真场景模拟及洪水演进分析和三维模拟。 相似文献
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针对森林火灾模型模拟、预测火灾蔓延结果精度随时间增加而降低的问题,提出了使用卫星遥感火监测数据重初始化火灾模型降低模拟结果误差的方法。使用FARSITE（Fire Area Simulator）火灾模拟系统模拟内蒙古自治区一场森林火灾,并使用375 m的VIIRS（Visible infrared Imaging Radiometer Suite）火监测数据对FARSITE重初始化,探究该方法在中国林火蔓延模拟中的应用。使用SC（S?rensen’s Coefficient）值,辅以多源卫星遥感数据,评估该方法模拟结果精度。结果显示,各模拟过程中,模拟结果精度均随模拟时间的增加而降低,重初始化的模拟结果与实际过火区一致性更高,VIIRS重初始化模拟结果SC值最高提高56.89%,最终SC值提高了45.45%;最终模拟结果的SC值从最初的54.14%经过VIIRS火点修正后提高到78.76%;模拟过程中的VIIRS火点重初始化的模拟结果SC值最高为87.8%。使用VIIRS火监测数据重初始化FARSITE火灾模拟系统,将火灾分为多次进行模拟,缩短模拟时间,有效控制模拟误差的传递,提高了森林火灾蔓延模拟的精度,这种方法提高了火灾模型在大规模、长时间森林火灾应用中的可靠性。 相似文献
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中国目前已形成了地面巡护、近地面监测、航空巡护和卫星监测等4级立体林火监测层次,但森林火灾仍是造成中国森林资源损失、森林生态环境安全和人身伤害的主要林业灾害。为对林火预警监测技术研究提供技术借鉴参考,本文从可燃物参数估测、烟区识别、着火点检测、森林大火燃烧动态监测、森林火烧迹地制图、森林火灾受害程度评价、森林燃烧生物量估算和火后植被恢复监测等8个方面,对中国近二十多年来开展的林火卫星遥感预警监测应用技术的研究进展、存在的技术问题和发展趋势进行了分析,并对构建服务于生态文明建设的天—空—地一体化的林火预警监测技术体系建设进行了展望。 相似文献
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无人机携带摄像系统在森林防火中应用,林火点的精准定位是该项技术推广应用的关键。本文提出一种基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法,通过在南京森林警察学院院内两块实验场地（林地、无林土丘）进行火烧除工作点火试验,以无人机和飞控系统为主要手段获取旋翼无人机现实飞行参数、无人机航空摄影林火数据,以地面精准监测林火实证数据为基础,结合三维地形数据信息,对基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法精度进行检验。数据表明,该方法为一项有效的无人机林火点定位技术,且林火定位技术的真误差在10m以内,完全满足林火监测精度要求。该技术能够迅速、准确判断森林着火点位置,为森林防火提供决策性数据支持。 相似文献
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由于缺乏相应的多尺度表达与索引机制,灾害模拟数据的三维动态可视化存在难以实时进行、渲染效果差、模式单一等问题。鉴于此,将泥石流灾害模拟数据与虚拟地形环境相结合,重点研究了泥石流灾害模拟数据实时在线发布与多尺度三维动态可视化方法。设计了网络服务总体框架体系,并重点探讨了多尺度数据组织、索引、动态表达等关键技术;选取案例区域研发原型系统,并开展了分析实验。结果表明,该方法能满足泥石流灾害在线实时三维动态可视化要求,也可根据用户对精度和流畅性的偏好与需求,选择相应尺度进行可视化表达。 相似文献
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卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点,光谱维度上以热红外敏感波段最重要,卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素;在分析火点遥感物理原理和方法的基础上,综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后3个阶段,分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。 相似文献
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利用动态阈值的森林草原火灾火点检测算法 总被引：2，自引：0，他引：2
针对传统固定阈值的森林和草原火灾火点遥感检测算法因时空环境变化而导致的火点漏检和误检问题,提出了一种综合季节、地理位置和土地覆盖类型等影响因素的时空动态阈值火点检测算法。实验结果表明,时空动态阈值火点检测算法能有效改善火点检测结果,具有时空自适应性。 相似文献
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Eduardo Eiji Maeda Antonio Roberto Formaggio Yosio Edemir Shimabukuro Gustavo Felipe Balué Arcoverde Matthew C. Hansen 《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2009
The presented work describes a methodology that employs artificial neural networks (ANN) and multi-temporal imagery from the MODIS/Terra-Aqua sensors to detect areas of high risk of forest fire in the Brazilian Amazon. The hypothesis of this work is that due to characteristic land use and land cover change dynamics in the Amazon forest, forest areas likely to be burned can be separated from other land targets. A study case was carried out in three municipalities located in northern Mato Grosso State, Brazilian Amazon. Feedforward ANNs, with different architectures, were trained with a backpropagation algorithm, taking as inputs the NDVI values calculated from MODIS imagery acquired during five different periods preceding the 2005 fire season. Selected samples were extracted from areas where forest fires were detected in 2005 and from other non-burned forest and agricultural areas. These samples were used to train, validate and test the ANN. The results achieved a mean squared error of 0.07. In addition, the model was simulated for an entire municipality and its results were compared with hotspots detected by the MODIS sensor during the year. A histogram analysis showed that the spatial distribution of the areas with fire risk were consistent with the fire events observed from June to December 2005. The ANN model allowed a fast and relatively precise method to predict forest fire events in the studied area. Hence, it offers an excellent alternative for supporting forest fire prevention policies, and in assisting the assessment of burned areas, reducing the uncertainty involved in currently used methods. 相似文献
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森林防火地理信息系统的设计与开发 总被引：5，自引：0，他引：5
将GIS技术应用于森林防火,实现了C/S与B/S相混合的森林防火信息监测模式。以湖北森林防火系统为例,给出了系统软件结构、功能实现及数据库的设计,为实现基于GIS的森林防火系统提供参考。通过系统运行过程中的数据采集、历史数据累积,可以实现森林防火数据的分析、挖掘,为有效防治森林火灾提供重要途径。 相似文献