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基于CA系统的森林火灾蔓延预测模型及应急物资调度应用
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作者 梁冰 《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》 2025年第1期162-165,共4页
本文基于细胞自动机(CA)系统构建了一个森林火灾蔓延预测模型,并将该系统应用于森林火灾应急物资调度。细胞自动机系统可以模拟火灾在森林中的蔓延过程,并结合风速、湿度、植被类型等环境因素,以此展开对火灾蔓延路径、速度以及影响范... 本文基于细胞自动机(CA)系统构建了一个森林火灾蔓延预测模型,并将该系统应用于森林火灾应急物资调度。细胞自动机系统可以模拟火灾在森林中的蔓延过程,并结合风速、湿度、植被类型等环境因素,以此展开对火灾蔓延路径、速度以及影响范围的预测。基于此种预测模型进一步设计了一个应急物资调度模型,该模型在物资需求预测和资源调度优化方面起到了非常重要的作用。通过实验验证表明该模型可以精准预测火灾蔓延路径和速度,同时优化后的物资调度方案也可以明显加快应急响应效率,进而减少了物资浪费的情况。 展开更多
关键词 CA系统 森林火灾蔓延预测模型 应急物资调度 应用
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吉林省延边地区森林火灾发生概率预测模型
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作者 曹丽丽 刘向宇 +7 位作者 陈响 于淼欣 谢文君 单仔赫 高博 单延龙 于渤 崔晨曦 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期90-96,共7页
对于森林火灾这种严重危害森林生态系统的自然灾害而言,预防大于扑救。为实现对吉林省延边地区的森林火灾进行预测,根据历史火灾资料、气象数据、地形地貌数据、植被数据和人为与社会经济数据建立了延边地区森林火灾发生概率预测模型。... 对于森林火灾这种严重危害森林生态系统的自然灾害而言,预防大于扑救。为实现对吉林省延边地区的森林火灾进行预测,根据历史火灾资料、气象数据、地形地貌数据、植被数据和人为与社会经济数据建立了延边地区森林火灾发生概率预测模型。研究结果表明:建立的4个林火发生概率预测模型均具有较高的拟合度(模型精度值>0.9)和准确率(>80%);经最优模型筛选,随机森林模型(RF)的综合得分最高,最适用于延边地区的林火发生概率预测模型;最优模型中,最小相对湿度和人口密度的变量重要性最大;延边地区南部的林火发生概率明显高于北部,IV级和V级林火发生风险区也多分布于南部。 展开更多
关键词 延边地区 森林火灾 广义线性模型 机器学习模型 发生概率预测
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基于GIS的森林火灾预报预测模型的研究与探讨 被引量:45
3
作者 徐爱俊 李清泉 +1 位作者 方陆明 吴达胜 《浙江林学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期285-288,共4页
对当前森林火灾预报预测研究的现状进行了分析,指出了当前在技术与方法上存在的问题与不足。在此基础上,提出了一种新的基于GIS技术、遥感技术和数学建模等技术的森林火灾预报预测模型。该模型通过建立森林火灾本底数据库,分析森林火灾... 对当前森林火灾预报预测研究的现状进行了分析,指出了当前在技术与方法上存在的问题与不足。在此基础上,提出了一种新的基于GIS技术、遥感技术和数学建模等技术的森林火灾预报预测模型。该模型通过建立森林火灾本底数据库,分析森林火灾发生和蔓延诱发因素,建立森林火险预报模型与林火蔓延预测模型来对森林火灾进行预报与预测。 展开更多
关键词 森林保护 森林火灾 预报模型 蔓延预测模型 地理信息系统
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基于灰色系统理论的森林火灾预测模型研究 被引量:28
4
作者 傅泽强 孙启宏 +1 位作者 蔡运龙 戴尔阜 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期95-100,共6页
依据灰色系统建模的基本理论 ,在系统分析内蒙古大兴安岭林区森林火灾发生规律的基础上 ,建立了森林火灾高火险及重灾年景灰色灾变GM(1,1)预测模型。模型模拟检验精度达到I级水平 ,发展系数 -α小于 0 3,可用于该地区森林火灾灾变中长... 依据灰色系统建模的基本理论 ,在系统分析内蒙古大兴安岭林区森林火灾发生规律的基础上 ,建立了森林火灾高火险及重灾年景灰色灾变GM(1,1)预测模型。模型模拟检验精度达到I级水平 ,发展系数 -α小于 0 3,可用于该地区森林火灾灾变中长期预测。预测结果显示 ,2 0 0 1~ 2 0 10年间 ,该林区将出现 3个森林火灾高火险年 ,5个森林火灾重灾年 ,二者出现的间隔期均为 2~ 3a ,平均相对精度达 98%以上 ;预测 2 0 0 7年将是高火险、重灾年份 ,前者预测精度为 98 0 5 % ,后者预测精度为 99 78%。 展开更多
关键词 灰色系统理论 森林火灾 预测模型
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森林火灾蔓延多模型预测系统研究 被引量:12
5
作者 田勇臣 刘少刚 +2 位作者 赵刚 胡健 李文彬 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期49-53,共5页
该文通过对森林火蔓延模型的研究,建立了一种使用产生式原则的多模型森林地表火蔓延预测系统.此预测系统通过与森林火灾实时监控系统连接,将数据流动由传统公式计算中的单向流动,变为计算数据流回输入端,进行反馈修正计算,从而形成一个... 该文通过对森林火蔓延模型的研究,建立了一种使用产生式原则的多模型森林地表火蔓延预测系统.此预测系统通过与森林火灾实时监控系统连接,将数据流动由传统公式计算中的单向流动,变为计算数据流回输入端,进行反馈修正计算,从而形成一个对数据库的修正与补充的系统,以达到减小模型预测误差的目的.与实测结果比较表明,该系统的预测结果可信,能够实现林火蔓延的预测. 展开更多
关键词 森林火灾 林火蔓延 预测模型 数据库
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四川缙云山森林群落的同期发生演替及其模型预测 被引量:27
6
作者 熊利民 钟章成 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期49-53,共5页
同期发生演替是指在原生植被遭到破坏的地段,顶极植物种、演替系列种和演替先锋种一起侵入定居,先形成三者的混生林,再经过一系列的演替阶段而发展成顶极群落的过程。本文通过实例说明了缙云山存在比较典型的同期发生演替现象。通过研... 同期发生演替是指在原生植被遭到破坏的地段,顶极植物种、演替系列种和演替先锋种一起侵入定居,先形成三者的混生林,再经过一系列的演替阶段而发展成顶极群落的过程。本文通过实例说明了缙云山存在比较典型的同期发生演替现象。通过研究认为:同期发生演替其侵入样地的初期种是随机的,演替的历程也具随机性,但演替的终极阶段却是一致的。对缙云山两类由不同种类开始的同期发生演替用马尔可夫模型进行预测,发现将形成种类组成相似的常绿阔叶林,即演替是收敛的。 展开更多
关键词 森林群落 同期发生 演替 模型预测
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森林火灾发生趋势及预测方法的探讨 被引量:7
7
作者 韩恩贤 韩刚 薄颖生 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2008年第2期91-96,103,共7页
【目的】实现森林火灾的预测预报,减少森林火灾的发生及其给社会造成的危害。【方法】利用陕西省17年的火灾发生频数资料,采用Markov转移矩阵和GM(1,1)灰色模型,对陕西森林火灾发生的趋势和预测方法进行了探讨。【结果】2008年前... 【目的】实现森林火灾的预测预报,减少森林火灾的发生及其给社会造成的危害。【方法】利用陕西省17年的火灾发生频数资料,采用Markov转移矩阵和GM(1,1)灰色模型,对陕西森林火灾发生的趋势和预测方法进行了探讨。【结果】2008年前陕西森林火灾基本处于B级稳定状态,最小级A出现于2006年,最大级C可能出现于2008年。【结论】采用2001-2004年实际火灾发生情况对预测模型进行了验证,预测结果与实际相符,为陕西省森林火灾防灾减灾奠定了基础。 展开更多
关键词 森林火灾 灰色模型 趋势预测 陕西省
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基于DRNN和ARIMA模型的森林火灾面积时空综合预测方法 被引量:7
8
作者 梅志雄 徐颂军 王佳璆 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期101-107,共7页
森林火灾是一个跨空间发展的动态过程,不易被传统的分析方法和静态神经网络有效处理。提出一种基于动态回归神经网络(DRNN)和自回归集成移动平均(ARIMA)组合模型的森林火灾时空综合预测方法。该方法先用ARIMA对时空数据的时序进行预测,... 森林火灾是一个跨空间发展的动态过程,不易被传统的分析方法和静态神经网络有效处理。提出一种基于动态回归神经网络(DRNN)和自回归集成移动平均(ARIMA)组合模型的森林火灾时空综合预测方法。该方法先用ARIMA对时空数据的时序进行预测,再用DRNN捕获时空数据间隐藏的空间相关,最后用统计回归将时间和空间预测结果组合起来,得到时空综合预测结果。以广东省森林火灾面积预测为例,说明其原理和建模过程,并对预测结果的精度进行验证。结果表明:由于考虑了数据间的空间关系,该时空综合预测模型可以对森林火灾面积进行较准确有效的预测,比单纯应用ARIMA模型预测精度高,是预测森林火灾等跨空间动态变化问题的有效工具。 展开更多
关键词 动态回归神经网络 ARIMA模型 森林火灾 时空综合预测
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修正的灰色模型在森林生物灾害发生面积预测中的应用 被引量:3
9
作者 苓建强 周英梅 +2 位作者 温俊宝 许志春 骆有庆 《中国森林病虫》 北大核心 2011年第1期19-22,43,共5页
以2000-2008年《中国林业统计年鉴》中生物灾害发生面积为依据,采用原序列和残差序列进行灰色动态预测模型aM(1,1)建模,分别建立林业病虫鼠害发生总面积、病害发生面积、虫害发生面积、鼠害发生面积、松毛虫发生面积、杨树食叶害... 以2000-2008年《中国林业统计年鉴》中生物灾害发生面积为依据,采用原序列和残差序列进行灰色动态预测模型aM(1,1)建模,分别建立林业病虫鼠害发生总面积、病害发生面积、虫害发生面积、鼠害发生面积、松毛虫发生面积、杨树食叶害虫发生面积和杨树蛀干害虫发生面积及各指标重度发生面积的灰色预测模型,对森林生物灾害发生面积进行预测。通过精度检验,应用残差序列所建的14个指标模型中,有3个模型非常准确(平均相对误差小于1%),5个模型很准确(平均相对误差在1%-5%之间),5个模型较准确(平均相对误差在5%~10%),只有1个模型准确率较低(平均相对误差大于10%)。所建立的模型适用于发生面积趋势预测,准确率非常高,预测结果有较高置信度,且给出了5a预测结果。该研究为我国森林生物灾害预测提供了新的途径。 展开更多
关键词 发生面积 森林生物灾害 灰色模型 预测
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森林火灾受害面积的灰色预测模型的研究(英文) 被引量:5
10
作者 张智光 陶冶 叶超飞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期124-128,共5页
运用灰色系统理论和方法 ,研究了森林火灾受害面积变化趋势的预测和分析方法。以江西省为例 ,建立了GM( 1 ,1 )预测模型 ,得出了灰色预测曲线和灰色预测区间 ,并对 2 0 1 0年前该省森林火灾情况进行了预测和分析 ,从而为森林保护的有关... 运用灰色系统理论和方法 ,研究了森林火灾受害面积变化趋势的预测和分析方法。以江西省为例 ,建立了GM( 1 ,1 )预测模型 ,得出了灰色预测曲线和灰色预测区间 ,并对 2 0 1 0年前该省森林火灾情况进行了预测和分析 ,从而为森林保护的有关决策提供了依据。此外 ,通过预测精度分析 ,以及与回归方法的比较分析 ,表明本文方法已达到精度要求 ,且明显优于白色预测方法。 展开更多
关键词 森林火灾 灰色预测模型 灰色区间
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广州市森林火灾危害程度预测模型的研究 被引量:4
11
作者 张贵 刘大鹏 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期84-88,共5页
选定过火面积、直接经济效益损失量、间接经济效益损失量、生态价值损失量、成灾面积占该地区森林总面积的百分比、森林火灾发生频度等6个评价指标,用于评判森林火灾危害程度.利用AHP方法求出各个指标对于森林火灾危害程度的权重,并结... 选定过火面积、直接经济效益损失量、间接经济效益损失量、生态价值损失量、成灾面积占该地区森林总面积的百分比、森林火灾发生频度等6个评价指标,用于评判森林火灾危害程度.利用AHP方法求出各个指标对于森林火灾危害程度的权重,并结合相应的权重,求得危害程度值.以森林火灾危害程度为因变量,森林火灾影响因子为自变量,用逐步回归分析方法,得出森林火灾危害程度预测模型.利用未参予建模的数据对模型进行了检验,模型预测精度高,对森林火灾危害程度具有准确的预测作用. 展开更多
关键词 森林保护 广州市 森林火灾 危害程度 预测模型
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大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测模型构建研究 被引量:3
12
作者 岳金柱 冯仲科 姜伟 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期128-131,共4页
针对内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾发生频、损失大、危害重、扑救难等特点,在分析影响其发生、蔓延与扑救的主要因子基础上,运用多元线性回归方法,构建重特大森林火灾扑救多元线性回归、预测灭火时限的经验统计模型,经回归拟合和预... 针对内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾发生频、损失大、危害重、扑救难等特点,在分析影响其发生、蔓延与扑救的主要因子基础上,运用多元线性回归方法,构建重特大森林火灾扑救多元线性回归、预测灭火时限的经验统计模型,经回归拟合和预测检验,其平均相对误差小于8.60%.该模型可为内蒙古大兴安岭林区重特大森林火灾扑救时限预测与决策提供科学的参考依据. 展开更多
关键词 时限预测 多元线性回归 模型构建 重特大森林火灾扑救 大兴安岭林区
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集成预测模型在森林火灾预测预报中的应用研究 被引量:5
13
作者 张朝阳 林启训 《中国农学通报》 CSCD 2006年第3期400-403,共4页
提出了以非线性函数拟合发展趋势、正弦函数逼近周期变动和马尔可夫链刻画随机扰动的集成预测模型,并利用该模型对福建省建阳市森林火灾面积的变动规律进行了预测预报,取得了较为理想的效果。理论与实践表明集成预测模型能定量分析灾害... 提出了以非线性函数拟合发展趋势、正弦函数逼近周期变动和马尔可夫链刻画随机扰动的集成预测模型,并利用该模型对福建省建阳市森林火灾面积的变动规律进行了预测预报,取得了较为理想的效果。理论与实践表明集成预测模型能定量分析灾害发生的时间动态及其变化规律,从而为灾害防御决策提供了可靠的信息。 展开更多
关键词 森林火灾 集成预测模型 决策
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河北省森林火灾发生频数的灰色拓扑预测 被引量:2
14
作者 董金秀 薛冰冰 +1 位作者 顾斌 王贵真 《河北林果研究》 2011年第2期147-149,共3页
以河北省1994—2010年森林火灾发生次数的研究材料为依据,运用灰色拓扑预测方法探讨了森林火灾的发生规律,建立了森林火灾发生次数的灰色拓扑预测模型。结果表明:所建立的灰色拓扑预测模型十分理想,各个模型的平均精度均超过95%,所有模... 以河北省1994—2010年森林火灾发生次数的研究材料为依据,运用灰色拓扑预测方法探讨了森林火灾的发生规律,建立了森林火灾发生次数的灰色拓扑预测模型。结果表明:所建立的灰色拓扑预测模型十分理想,各个模型的平均精度均超过95%,所有模型总的平均精度为98.42%,达到一级精度的标准。这表明拓扑预测模型能定量分析灾害发生次数的变化规律,所得结果具有较好的可靠性,可以为森林防火工作提供一定的参考依据。因此,根据所得模型对2011—2020年河北省森林火灾发生次数进行了预测。 展开更多
关键词 灰色模型 拓扑预测 森林火灾 次数
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森林火灾预测模型研究 被引量:4
15
作者 杜秋洋 张国琛 +2 位作者 宋博 胡旭坤 殷继艳 《亚热带资源与环境学报》 2023年第1期87-93,共7页
近年来,随着全球温室效应加剧、气候变暖和人为活动增加,造成全球森林火灾多发频发,给森林资源和人民生命财产安全造成严重威胁。如能有效预测森林火灾的发生规律,采取有效措施加以预防,将会大大减少森林火灾所造成的损失。本研究总结... 近年来,随着全球温室效应加剧、气候变暖和人为活动增加,造成全球森林火灾多发频发,给森林资源和人民生命财产安全造成严重威胁。如能有效预测森林火灾的发生规律,采取有效措施加以预防,将会大大减少森林火灾所造成的损失。本研究总结了几类国内外森林火灾发生预测模型和发生次数预测模型,对比各类模型的优缺点,分析了森林火灾预测模型的发展前景,为国内相关模型的研究和开发提供参考。结果发现:(1)在森林火灾发生预测模型中,机器学习预测方法比广义线性回归模型的拟合效果更好,考虑到空间异质性的模型以及多因子模型预测精度更高,在进行森林火灾预测研究时可优先选择GWLR和RF两种模型;(2)在森林火灾次数预测模型中,GM(1,1)模型预测拟合效果较好,但对数据要求更高,ZINB和Hurdle模型整体上要比Poisson回归模型和NB回归模型预测拟合效果好。中国目前关于森林火灾预测模型的研究主要集中在东北、西南和东南等地区,且没有可广泛适用的模型,还需进一步深入研究。 展开更多
关键词 森林火灾 影响因子 森林火灾发生预测模型 森林火灾发生次数预测模型
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基于泊松分布的森林火灾发生数贝叶斯估计模型 被引量:2
16
作者 肖云丹 纪平 《林业科技通讯》 2018年第12期8-11,共4页
对黔南区森林火灾发生数与气象因子进行分析,以Poisson和零膨胀Poisson为基础,通过贝叶斯方法建立黔南地区火险天气森林火灾预测模型。结果表明:零膨胀Poisson模型拟合效果比Poisson模型拟合好。同时还发现,利用贝叶斯法估计森林火灾发... 对黔南区森林火灾发生数与气象因子进行分析,以Poisson和零膨胀Poisson为基础,通过贝叶斯方法建立黔南地区火险天气森林火灾预测模型。结果表明:零膨胀Poisson模型拟合效果比Poisson模型拟合好。同时还发现,利用贝叶斯法估计森林火灾发生模型能够很好地评价森林火灾发生模型的不确定性。 展开更多
关键词 贝叶斯估计 森林火灾发生 气象因子 Poisson模型 零膨胀Poisson模型
原文传递
用GM(1.1)模型预测森林鼠害发生面积
17
作者 王岳 芦成 顾国伟 《林业科技》 北大核心 1991年第4期30-31,共2页
黑龙江省是我国重点林区之一,现有人工林面积已达367万ha,占全省森林总面积的23%。随着人工林面积的不断增加,鼠害亦越来越重。
关键词 GM 预测模型 发生面积 灰色理论 灰色系统理论 累加生成 动态模型 数学模型 森林鼠害 原始数列 模型预测
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大兴安岭地区森林火灾月动态变化及发生预测研究 被引量:12
18
作者 高博 单仔赫 +4 位作者 曹丽丽 单延龙 韩喜越 王明霞 尹赛男 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期53-62,共10页
【目的】大兴安岭地区是黑龙江省森林火灾的多发区,研究该地区森林火灾月动态变化并构建发生预测模型,旨在为该地区森林火灾的预防和管控提供理论依据。【方法】基于大兴安岭地区1997—2017年森林火灾资料,使用Origin、ArcMap等软件绘图... 【目的】大兴安岭地区是黑龙江省森林火灾的多发区,研究该地区森林火灾月动态变化并构建发生预测模型,旨在为该地区森林火灾的预防和管控提供理论依据。【方法】基于大兴安岭地区1997—2017年森林火灾资料,使用Origin、ArcMap等软件绘图,分析该地区森林火灾的月动态变化;根据该地区6个气象站台的逐月气象数据研究气象要素与林火发生之间的关系,使用逐步回归方法建立森林火灾发生预测模型,使用配对t检验方法验证模型精度。【结果】黑龙江省大兴安岭地区1997—2017年共发生森林火灾776起,共造成火场总面积1171585.73 hm2;该地区森林火灾发生次数月变化趋势呈单峰型,主要集中发生在夏季,春季的森林火灾造成的火场总面积较大;火点主要集中在该地区西部和东南部,东部、南部和东南部火场面积较大;林火发生次数由北向南随月份的增加而升高,之后回落;火场总面积除个别月份(3、5、10月)较为集中外,其他月份变化波动不大,尤其是8月份;气温、降水等8个指标分别与林火的发生存在相关关系;平均最高气温、平均最低气温和最大日降水量为大兴安岭地区林火发生预测模型的影响变量。【结论】1997—2017年大兴安岭地区6月森林火灾发生次数最多,5月火场总面积最大;呼中地区夏季火灾发生最为频繁;基于气象因素建立了林火发生预测模型,且模型精度较高(t=0.001,P=0.999>0.01)。 展开更多
关键词 大兴安岭地区 月动态变化 气象因子 发生预测 森林火灾
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基于CA系统的澳大利亚森林火灾蔓延预测模型及应急物资调度应用 被引量:5
19
作者 李诚信 赵良辰 +1 位作者 李东运 马佳惠 《林业调查规划》 2020年第5期62-69,89,共9页
以澳大利亚森林火灾为例,对影响森林火灾蔓延的相关因素进行分析,构建了基于元胞自动机的自然因素与火灾蔓延关系的森林火灾蔓延预测模型(NFFFE-CA),并绘制火灾蔓延程度-森林树木总量预测走势图和火灾蔓延下的森林树木总量的实时仿真图... 以澳大利亚森林火灾为例,对影响森林火灾蔓延的相关因素进行分析,构建了基于元胞自动机的自然因素与火灾蔓延关系的森林火灾蔓延预测模型(NFFFE-CA),并绘制火灾蔓延程度-森林树木总量预测走势图和火灾蔓延下的森林树木总量的实时仿真图。为增强模型的真实性,从气温、平均降水量、气候类型以及植被类型等方面具体地考虑影响森林火灾发生和发展的相关因素。在理清森林火灾的蔓延机制之后,可供预测火灾发生的燃烧速度、破坏程度、火灾密度、火灾变化速度等。基于NFFFE-CA模型和层次分析法对火灾面积和气候类型进行全局衡量,最后对大型森林火灾发生后应急物资效用最大的调度方案进行了研究,以更好地建立、健全森林火灾预防及应急救援体系。 展开更多
关键词 森林火灾 火灾蔓延 元胞自动机 预测模型 层次分析法 应急物资调度
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陕西森林火灾的发生趋势及预测方法探讨 被引量:1
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作者 韩恩贤 薄颖生 韩刚 《陕西林业科技》 北大核心 1997年第3期58-62,共5页
探讨了Markov转移矩阵和GM(1,1)灰色模型预测陕西森林火灾趋势的方法。并预测2000年前,森林火灾基本处于B级稳定状态,最小级A出现于1998年,最大级C可能出现于2000年。
关键词 森林火灾 发生趋势 预测
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