[發明專利]交界域火災蔓延預測方法、計算機裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202011218219.0
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112308323B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王飛;姜文宇;鄭曉翠
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 曾昭毅;曾柳燕

本發明提供一種交界域火災蔓延預測方法，包括：將森林城鎮交界域劃分為森林元胞、建筑物元胞，以及不可燃元胞；獲取起火點的坐標；當所述起火點的坐標位于任意一個森林元胞或者位于任意一個建筑物元胞時，執行元胞燃燒狀態的更新操作；及當所述起火點的坐標位于任意一個不可燃元胞時，不執行所述元胞燃燒狀態的更新操作。本發明還提供實現所述交界域火災蔓延預測方法的計算機裝置及存儲介質。本發明可及時準確地預測火災蔓延情況。

技術領域

本發明涉及火災蔓延預測技術領域，具體涉及一種交界域火災蔓延預測方法、計算機裝置及存儲介質。

背景技術

隨著社會城鎮化水平的快速發展，人類活動與自然環境的交互愈發頻繁，森林城鎮交界域處的火災發生頻率也逐漸增多，常造成巨大的生命財產損失和自然生態的破壞，如1987大興安嶺火災、2014年的香格里拉火災、2020年美國加利福尼亞火災等等。

現有的火災蔓延預測模型準確性和時效性要求較低，且難以滿足森林城鎮交界域等復雜異構場景的模擬需求。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提出一種交界域火災蔓延預測方法、計算機裝置，可以及時、準確地分析火災蔓延情況，從而輔助防火決策減少火災損失。

所述交界域火災蔓延預測方法包括：將森林城鎮交界域劃分為森林元胞、建筑物元胞，以及不可燃元胞；獲取起火點的坐標；當所述起火點的坐標位于任意一個森林元胞或者位于任意一個建筑物元胞時，執行元胞燃燒狀態的更新操作；及當所述起火點的坐標位于任意一個不可燃元胞時，不執行所述元胞燃燒狀態的更新操作。

優選地，當所述起火點的坐標位于任意一個森林元胞時，所述執行元胞燃燒狀態的更新操作包括：響應于確定所述起火點的坐標位于所述任意一個森林元胞時，將該任意一個森林元胞的燃燒狀態從未引燃狀態SF0更新為引燃狀態SF1；當所述任意一個森林元胞的燃燒狀態為所述引燃狀態SF1時，計算第一森林燃燒時長；當所述第一森林燃燒時長達到第一時長Δt₁時，將所述任意一個森林元胞的燃燒狀態從所述引燃狀態SF1更新為完全燃燒狀態SF2；當所述任意一個森林元胞的燃燒狀態為所述完全燃燒狀態SF2，且該任意一個森林元胞的八鄰域均為所述不可燃元胞及/或燃燒狀態是指定狀態的森林元胞時，計算第二森林燃燒時長，其中，所述指定狀態包括：完全燃燒狀態SF2、即將熄滅狀態SF3、熄滅狀態SF4；當所述第二森林燃燒時長達到第二時長Δt時，將所述任意一個森林元胞的燃燒狀態從所述完全燃燒狀態SF2更新為即將熄滅狀態SF3；及當所述任意一個森林元胞的燃燒狀態為所述即將熄滅狀態SF3時，計算第三森林燃燒時長，并當所述第三森林燃燒時長達到第三時長Δt時，將所述任意一個森林元胞的燃燒狀態從所述即將熄滅狀態SF3更新為熄滅狀態SF4。

優選地，該方法還包括：當所述任意一個森林元胞的燃燒狀態為所述完全燃燒狀態SF2，且該任意一個森林元胞的八鄰域包括燃燒狀態為未引燃狀態SF0的森林元胞時，將該八鄰域所包括的燃燒狀態為未引燃狀態SF0的森林元胞作為目標森林元胞并計算燃燒量C；當所述燃燒量C大于或等于一個預設的燃燒量時，將所述目標森林元胞的燃燒狀態從未引燃狀態SF0更新為引燃狀態SF1。

優選地，該方法還包括：當所述任意一個森林元胞的燃燒狀態為所述完全燃燒狀態SF2時，構建森林燃燒影響橢圓；當所述森林燃燒影響橢圓包括目標建筑物元胞時，計算該目標建筑物元胞的引燃概率P₁，其中，所述目標建筑物元胞是指位于所述森林燃燒影響橢圓之內的燃燒狀態為未引燃狀態SU0的建筑物元胞；及當該目標建筑物元胞的引燃概率P₁大于引燃閾值Pr時，將該目標建筑物元胞的燃燒狀態從未引燃狀態SU0更新為引燃狀態SU1。

優選地，所述構建森林燃燒影響橢圓包括：基于森林火災安全距離確定該森林燃燒影響橢圓的長軸a的值。