51、森林火灾动态数据驱动模拟系统与管道自适应检测车辆的研究与应用

森林火灾动态数据驱动模拟系统与管道自适应检测车辆的研究与应用

森林火灾动态数据驱动模拟系统

森林火灾是一个复杂的地理系统，受到自然、社会和经济等多方面因素的综合影响。传统的森林火灾模拟基于线性静态理论，仅关注静态或相对静态的空间平衡问题，难以应对复杂的森林火灾情况，无法发现火灾蔓延的复杂过程及其演化规律。而动态数据驱动应用系统（DDDAS）为森林火灾模拟带来了新的思路和技术范式。

系统整体设计

动态数据驱动的森林火灾模拟系统从系统构成角度抽象地分为三个层次：基础服务、技术支持和应用。
- 基础服务 ：包含模型库和数据库。模型库是系统的核心，涵盖森林火灾扩散模型、选择模型、自适应和修正模型、空间传播模型等。数据库分为静态数据库和动态数据库，静态数据如植被、地形和防火基础数据等短期内不会改变；动态数据则在火灾模拟过程中不断变化，如风力、风向、气温、空气湿度和火场位置等。
- 技术支持 ：包括动态数据收集与处理、森林火灾扩散模型选择、森林火灾模型的自适应和修正、模拟精度验证以及空间扩散模拟等技术。这些技术相互依赖、相互关联，动态数据收集与处理是其他技术实现和运行的前提和基础，模拟精度验证为模型修订和选择提供动力，修订结果又会影响模拟精度。
- 应用 ：体现了系统的最终功能。森林火灾扩散速度模拟可指导灭火工作，指挥官可根据不同方向的扩散速度合理安排人员；通过模拟扩散面积可测量实际火灾面积；火灾扩散预测能提高灭火效率，帮助指挥官科学决策；火灾损失评估可在地理信息系统（GIS）中计算森林损失，并进一步分析经济和生态损失。

关