基于蔓延预测的森林灭火资源调度系统

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森林是人类生存环境的重要组成部分,影响着人类的进步与发展。森林火灾的伤害具有普片性,给全球带来森林资源的损失和空气环境的污染。森林火灾有着及其复杂的过程,具有突发性、随机性、损害速度迅速等特点,对人类的生存和发展带来严重的危害,森林防火一直是人们感兴趣的重点和难点问题,它关系着森林资源安全、环境保护以及人民生命财产安全等方方面面。森林灭火资源调度策略直接影响到灭火救灾工作的进度,是灭火行动成败的关键所在,对维护森林资源和人类生存环境有着极其重大的意义。本文为了能够全面预防、快速反应、科学决策、注意安全、防止人身伤亡事故发生、积极消灭火灾、减少和降低森林火灾带来的损失,在充分认识和掌握自然规律与森林火灾的特性前提下,设计科学有效的森林灭火资源调度系统,安全低耗高效的实施灭火救灾工作。本文通过研究分析国内外森林灭火资源调度的特点,将DEVS王正非林火蔓延模型与多资源调度模型相结合,提出基于DEVS的多资源调度模型。通过研究分析国内外森林灭火资源调度的特点,在该调度模型中,首先当林场火点发生火灾时,根据火场的位置采取最短路径原则选取距该火点路径最短的灭火站点,计算路径长度,并结合灭火资源调度行进的速度,得到到达火场所需的时间;再根据DEVS-王正非林火蔓延模型的林火蔓延速度,计算出灭火资源到达火点火场林火蔓延的面积,从而判断火级,得出该火点对灭火资源的需求量。当该火点的需求量小于选择的灭火站点的资源存储量时,就可以直接调度资源进行灭火扑救工作;当该火点的需求量大于选择的灭火站点的资源存储量时,则需要根据最短路径原则选择次最短距离的灭火站点,直到灭火站点资源存储量满足火点对灭火资源的需求量,最后完成灭火扑救工作。实验结果结合了百度地图,选取了一块实际的林场进行实验测试。结果表明该模型能够根据输入的参数和该林场的灭火站点数目以及位置,判断火点火势大小以及灭火资源的需求量,选择合适的灭火站点调度适量的灭火资源,并进行较好的灭火资源调度。
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