林火行为研究概况

火行为与火灾预防、扑救密切相关,是火灾科学研究的重要内容。文中介绍了林火行为研究的简况,着重讨论了林火蔓延模型、林火计算机仿真研究的现状与前景。     

基于GIS模型的林火蔓延研究

森林火灾的扩展具有时间性和空间特征、随着人类对火灾知识的不断增长和3S空间信息技术的快速发展，利用GIS和卫星遥感技术来进行林火蔓延研究在森林防火中的作用已越来越重要。本文综合分析了林火蔓延的影响因子，着重阐述了如何运用基于GIS的林火蔓延模型来进行林火蔓延的模拟和火行为的时空格局分析。     

林火蔓延的计算机模拟与可视化研究进展

林火蔓延是林火行为的主要表现形式。本文对各种林火蔓延的计算机模拟和可视化技术的最新研究状况和发展趋势进行综述。首先,分析林火蔓延相关数学模型的类别和特点、模型发展方向与体系形成。其次,讨论基于元胞自动机的和惠更斯原理的二维林火模拟与显示技术,以及三维虚拟林火环境构建技术。最后,就林火蔓延模拟与管理信息系统的最新发展进行概括。认为林火蔓延模拟与可视化的研究与开发除向高精度与实用化等方向发展外,今后将更注重真实感环境下的多维虚拟森林景观构建、多用户参与的快速决策能力(如协同灭火)以及网络信息服务等方面。     

虚拟景观下林火蔓延三维可视化研究进展

林火行为的研究与RS、GIS、GPS、林火数学模型、信息网络、数据库、计算机图形学、虚拟现实等技术密切相关,近些年来,这些技术的发展以及其集成化,使得对林火的研究从二维表达方式,再到如今的三维可视化表达,经过了一个又一个阶段.林火蔓延模拟与可视化的研究趋势是注重真实再现三维虚拟森林景观、多用户参与快速决策和网络信息服务等方面.文章以林火模型的发展、林火模拟系统的实现、以及与之相关的可视化技术的发展、林火模拟的实例几点为框架,对如今虚拟景观下林火蔓延三维可视化技术的研究状况和趋势进行了概述.     

三维成形技术模拟林火蔓延趋势系统

三维成形技术模拟林火蔓延趋势系统（１５００４０）黑龙江省林科院李东玫，徐兰俊（１５０００６）哈尔滨工业大学魏相辉三组成型技术（即立体空间形成图像技术）随着电子计算机的推广和普及，在森林防火中的应用越来越广泛．许多国家利用计算机贮存信息量大和传递信息准...     

计算机在林火监测中的应用

计算机在林火监测中的应用任海，任河１．预测森林火灾的计算机系统美国林务局的科学家建立一个名为“Ｍｅｔａｆｉｒｅ”的用于预测森林火灾的计算机系统。该系统收集储存了来自全美国６００个气象台（站）的地面和高空气象资料、干旱资料及以往火灾的有关数据和资料。根...     

基于GIS模型的林火蔓延计算机模拟

采用王正非和毛贤敏的组合模型,以Visual Studio2008作为开发平台,使用C#3.5语言实现计算机模拟运算,最终结合ArcEnginet9.3相应控件对模拟结果数据进行可视化呈现,生成林火蔓延图,实现对林火蔓延的动态模拟,可视化地表达林火的燃点位置、蔓延趋势、方向及不同时刻的燃烧状态。由于在模拟运算时对所有数据都采用IO流操作,较读写栅格数据提高效率,同时通过动态生成林火蔓延速度来更加合理的描述林火蔓延,充分发挥王正非和毛贤敏的组合模型,在风速、风向和地形上,对林火蔓延速度描述更为准确。通过对模拟结果的分析得出,在起火点位置数据合理的情况下,模拟效果很好。     

大兴安岭林火蔓延规律的野外试验研究

大兴安岭林火蔓延规律的野外试验研究王贤祥，韩树庭，王刚，王安明，石生彩（黑龙江省森林保护研究所）为了全面、系统、深入地研究大兴安岭林火蔓延和能量释放规律，不仅要对森林火的实际火场火行为进行观测研究，还需要通过野外试验及室内试验进行研究。在我国现有条件...     

微机在立体地形图上模拟林火蔓延趋势的研究

利用微机来测算林火蔓延速度,根据实地条件,在计算机中设计程序框图,计算机即可判断火点蔓延趋势;计算出坡度影响因子,火点在t时间内蔓延半径;火点至蔓延区域内各网络点所需时间;利用求得时间数组,绘制时间等直线,亦即林火的蔓延趋势。     

林火蔓延方向的浅析

林火蔓延方向的浅析蒋礼，杨柳，周建军（中南林学院）（中国科学技术大学）在林火行为研究中、人们常把主要注意力集中于研究扑火蔓延速率上。当然．林火蔓延速率不仅在理论上有重要意义。而且在实际中更重要。但我们不能忽视林火蔓延方向。它的意义不在于林火蔓延速率。...     

林火行为蔓延模型研究进展

森林火行为特征是进行林火预防和林火扑救的主要参考依据之一,林火行为研究在森林防火中具有重要意义。其中,林火蔓延作为关键的林火行为特征因子,林火蔓延模拟模型的构建研究一直是国内外的研究热点。文中将国内外各主要林火蔓延模拟模型按照模拟维度分为一维的传统模型和二维的空间模拟模型,总结了不同构建方法下传统模型的应用特点以及空间模拟模型的构成方法和选择;介绍了目前美国、加拿大、澳大利亚等林火管理发达国家主流的林火空间模拟系统的关键技术要点和适用条件;结合我国实际情况提出了相关研究应用建议,以期为发展我国自己的林火蔓延空间模拟模型提供参考。     

关于森林燃烧火行为特征参数的计算与表述

森林的燃烧过程极为复杂 ,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述 ,在火场范围 (周长或面积 )、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展 ,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的 3大指标。火行为直接受火环境的影响。     

基于计算机图形技术的森林火灾模拟蔓延模型

利用计算机图形技术,以波动传播模型为基础,吸收了邻接单元模型的优点,设计基于计算机图形技术的林火模拟蔓延模型.这种模型用预定义的灰度图表示蔓延状态,将图元集中存储的过火区形状按一定的像素栅格运算规则写入灰度图中,来模拟火灾的波动蔓延过程.模型还利用漫染填充算法来处理具有复杂拓扑关系的地理要素附近的蔓延,并将过火区形状的投影变换转化为图元的旋转和错切变换.分析这种模型性能上的优势和局限,包括对局部失真和畸变的影响.从给出的算例和初步的理论分析可见,新模型可以将林火蔓延模拟的计算速度提高1个数量级以上,其他计算性能也有大幅度提高.模型可以为森林火灾的扑救提供精确、实时、全局的火场发展预测图,并且不受火行为的复杂性和地理要素的复杂性的限制.     

DEM在林火行为模拟中的应用

林火行为具有时间和空间特征,利用DEM(Digital Elevation Model)对林火行为进行3维模拟是一个很有前景的研究方向。本研究利用ArcView实现DEM数据源的提取、模型转换,通过林相图和地形图的配准,将影响林火蔓延的可燃物因子与DEM结合,进行效果图显示,为林火行为的3维模拟进行了有益的实践。     

林火蔓延模型及其动态模拟初探

森林着火之后,火向四周和上下不断蔓延,使大片森林发生火灾,给森林生态系统和人类带来一定的损失。结合我国的实际情况,本文采用林火蔓延的椭圆模型和遍历各点的林火蔓延模型对林火行为进行动态模拟,旨在推动林火蔓延的研究工作从定性的理论分析向定量化的研究方向发展,从而为森林防火、救火部门提供科学依据。     

火风现象的观测研究和数值模拟

森林火灾过程的火风现象对林火的控制与扑救有着直接的影响。在描述不同火强度引起的环流变化的同时，根据数值模拟实验，探讨了林火过程中不同阶段火影响区的二维流场和地面火风的特征。     

Assessing fire risk using Monte Carlo simulations of fire spread

Understanding the spatial pattern of fire is essential for Mediterranean vegetation management. Fire-risk maps are typically constructed at coarse resolutions using vegetation maps with limited capacity for prescribing prevention activities. This paper describes and evaluates a novel approach for fire risk assessment that may produce a decision support system for actual fire management at fine scales. FARSITE, a two-dimensional fire growth and behavior model was activated, using ArcView VBA code, to generate Monte Carlo simulations of fire spread. The study area was 300 km² of Mt. Carmel, Israel. FARSITE fuel models were adjusted for Mediterranean conditions. The simulation session consisted of 500 runs. For each simulation run, a calendar date, fire length, ignition location, climatic data and other parameters were selected randomly from known distributions of these parameters. Distance from road served as a proxy for the probability of ignition. The resulting 500 maps of fire distribution (the entire area burnt in a specific fire) were overlaid to produce a map of ‘hotspots’ and ‘cold spots’ of fire frequency. The results revealed a clear pattern of fires, with high frequency areas concentrated in the northwestern part. The spatial pattern of the fire frequency map bears partial resemblance to the fuel map, but seems to be affected by several other factors as well, including the location of urban areas, microclimate, topography and the distribution of ignition locations (which is affected by road pattern). These results demonstrate the complexities of fire behavior, showing a very clear pattern of risk level even at fine scales, where neighboring areas have different risk levels due to combinations of vegetation cover, topography, microclimate and other factors.     

森林泡沫灭火枪的研制

森林泡沫灭火枪是以轻型泵为动力,将森林泡沫剂与水混合后迅速变成泡沫。直接用于灭火的喷泡工具,主要由接口、接头、喷嘴、枪体等部分组成。野外灭火试验表明,该枪灭火效果较好。     

王正非林火蔓延模型改进研究

王正非林火蔓延模型是目前国内比较先进的森林火灾蔓延模型,但是由于林火行为的复杂性,此模型在准确率和普适性方面仍存在许多不足。本文结合已有的成果进一步改进王正非模型,增加了可燃物湿度对林火蔓延速度的影响,改进了林火初始速度的计算方式。针对各种坡度对林火蔓延行为的影响给出了一个计算公式。与改进前相比,改进后的模型使其对林火蔓延情况的预估更为精准。