森林火灾蔓延研究新进展
《2024年森林火灾燃烧过程中的火行为研究》范文
《森林火灾燃烧过程中的火行为研究》篇一一、引言森林火灾是威胁生态环境和人类财产安全的严重灾害之一。
火行为作为森林火灾过程中的关键要素，其理解与掌控对有效控制火势蔓延和扑灭火灾具有至关重要的意义。
本文通过对森林火灾燃烧过程中的火行为进行深入研究，旨在揭示其内在规律，为森林火灾的防控和救援提供理论依据。
二、火行为概述火行为是指森林火灾过程中火焰的传播、蔓延和燃烧特性。
在森林火灾中，火行为受到多种因素的影响，包括气候条件、地形地貌、植被类型和可燃物分布等。
火焰的传播速度、燃烧强度和方向变化等特征直接决定了火灾的危害程度和影响范围。
三、火行为研究方法针对森林火灾燃烧过程中的火行为研究，主要采用以下几种方法：1. 实地观测法：通过在火灾现场进行实地观测，记录火焰传播、蔓延和燃烧特性等数据，分析火行为的规律和特点。
2. 实验室模拟法：利用实验室条件，模拟森林火灾环境，通过控制变量，研究火行为的内在机制。
3. 遥感监测法：利用卫星遥感、无人机等手段，对火灾进行远程监测，获取火势蔓延和燃烧强度的数据。
4. 数学模型法：建立数学模型，通过计算机模拟火灾过程，预测火行为的规律和特点。
四、火行为研究进展近年来，随着科技的发展，火行为研究取得了显著进展。
在实地观测方面，研究者们通过对不同地区、不同类型森林的火灾进行观测，积累了大量火行为数据。
在实验室模拟方面，研究者们通过控制环境因素，深入研究了火焰传播、燃烧强度等关键因素对火行为的影响。
在遥感监测方面，利用卫星遥感技术可以实时监测火灾发生和发展过程，为及时扑灭火灾提供了有力支持。
在数学模型方面，研究者们建立了多种火灾蔓延模型和火行为预测模型，为火灾防控提供了重要依据。
五、火行为研究的应用火行为研究在森林火灾防控和救援中具有广泛的应用价值。
首先，通过对火行为的研究，可以预测火灾的危害程度和影响范围，为制定科学合理的防控措施提供依据。
其次，在火灾发生后，可以通过分析火行为的规律和特点，指导灭火队伍制定有效的扑灭策略，提高灭火效率。
林火研究综述(I)——研究热点与进展
林火研究综述(I)——研究热点与进展林火研究综述(I)——研究热点与进展概述：林火是指在森林或其他植被中发生的燃烧现象。
林火无疑是自然界的一种现象，然而由于人类活动以及气候变化等因素的影响，林火的频率和严重程度正在不断增加。
为了更好地了解和管理林火，科学家们一直致力于林火研究。
本文将综述当前林火研究领域的热点和进展。
一、林火发生机制的研究林火发生的机制是林火研究的核心问题之一。
研究表明，林火的发生与燃烧物质的可燃性、气象条件、地形地貌等因素密切相关。
近年来，科学家们通过地面观测、气象模型和火灾模拟等手段，深入研究了林火的发生机制。
研究结果表明，气象因子对林火的发生和蔓延有着重要影响，其中温度、湿度、风速和降水等因素是影响林火的关键。
二、全球林火分布和影响的研究全球范围内的林火分布和影响是当前林火研究领域的热点之一。
林火会释放大量的碳和其他温室气体，对气候变化产生重要影响。
研究发现，全球范围内的林火面积和频率呈上升趋势，这对全球碳循环和气候变化有着重要的影响。
此外，林火还对生态系统的生物多样性、土壤质量、水资源等产生广泛的影响。
因此，全球林火分布和影响的研究对于科学理解和有效管理林火至关重要。
三、林火预警和风险评估的研究林火预警和风险评估是有效管理林火的关键。
近年来，科学家们致力于发展预测模型和方法，以提高林火的预警和风险评估能力。
利用卫星遥感技术、气象数据和地理信息系统等手段，科学家们能够实时监测和预测林火的发生和蔓延。
同时，利用火险指数等工具，科学家们能够对林火风险进行评估，为防火工作提供科学依据。
四、林火的生态效应和恢复研究林火对生态系统的生态效应和恢复也是林火研究的重要内容之一。
林火可以改变植被结构和群落组成，对土壤质量和水文过程产生重要影响。
一方面，林火能够促进某些植物的种子萌发和生长，促进生态系统的更新和恢复；另一方面，林火也可能导致大量生物资源的损失和退化。
因此，研究林火的生态效应和恢复机制，对于保护生物多样性和维持生态系统平衡具有重要意义。
森林火灾对策研究报告总结
森林火灾对策研究报告总结概述：森林火灾是一种具有毁灭性的自然灾害，不仅对生态环境造成巨大损害，还可能危及人类安全。
因此，如何有效应对和减少森林火灾的发生成为群众关心的重要问题。
本文通过对森林火灾相关研究进行整理与总结，以期提供关于森林火灾对策的有助信息。
一、认识森林火灾1. 森林火灾的定义：指在自然条件下，由于外界原因或人类活动引起并蔓延的随意燃烧现象。
2. 森林火灾影响：引发土地退化、泥石流、水土流失等各种环境问题，并威胁野生动物栖息地和濒临绝种物种。
二、预防措施1. 加强监测系统建设- 利用遥感技术实时监测和预警新兴火源；- 建立远程传感器网络，快速掌握受威胁地区异常情况；- 发展无人机技术，提升监测范围和精度。
2. 完善法律法规- 建立健全森林火灾联防体系的相关法律；- 加强对森林经营管理单位的监管力度，确保合规操作；- 加大对非法野外用火行为的打击力度，并加强宣传教育。
3. 强化科学防控- 开展植被和地形分析，确定薪火传播风险区；- 定期进行消防巡逻，发现隐患及时处理；- 建设与河流、道路相连的有效水源供应系统。
三、灭火方法1. 综合利用灭火手段- 乘坐直升机或飞机投放消防剂液，在空中实施灭火行动；- 制定区域灭火计划，将各种资源充分调配以最大限度抑制火势发展；- 运用现代化通信系统，确保指挥部能够快速准确地了解当前情况。
2. 掌握科学方法- 研究不同植被类型下的燃烧特性，根据实际情况选择合适的灭火剂；- 制定科学的死火带措施，确保燃烧区域得到有效封锁和稳定。
3. 强化人员培训- 提供灾害应对团队必要的技能培训，增加应急响应的效率；- 培养专业人员具备快速处置威胁安全问题的能力；- 加强与国际相关组织交流合作，积极借鉴其他国家经验。
四、后期恢复与防范工作1. 进行环境修复- 种植易生长物种进行森林恢复，在时间和成本可接受范围内重建生态系统；- 开展土壤改良工程，修正由于大面积焚烧导致的土壤退化问题。
森林火险区划预警的研究进展
通过变化的太阳辐射量和风向ꎬ 不同的坡向接收到辐
加ꎮ 虽然研究人员普遍认识到ꎬ 人类活动的影响可以
射量不同ꎬ 从而影响林火的蔓延速度ꎮ 通常ꎬ 在北方
改变森林的火灾行为ꎬ 但对林火影响的量化和发展方
向、 南方向和西南方向最有利于林火的开始和蔓延ꎮ
人工神经网络 [１２] 、 二元逻辑斯蒂回归 ( Ｌｏｇｉｓｔｉｃ) [１３] 、
元胞自 动 机 [１４] 、 证 据 权 重 ( ｗｅｉｇｈｔｓ － ｏｆ － ｅｖｉｄｅｎｃｅ ａｐ￣
ｐｒｏａｃｈ) [１５] 、 贝叶斯网络 [１６] 、 广义线性模 ( ＧＡＭ) [１７] 、
负二项和零膨胀负二项回归等 [１８] ꎮ
大ꎮ 国内外已有研究发现ꎬ 基础设施布局、 节假日等
因素都会对人为火灾的发生产生重要影响ꎬ 主要包括
距居 民 点 的 距 离、 距 道 路 的 距 离、 人 口 密 度、 ＧＤＰ
等ꎮ 森林火灾的主要常见诱因就是人为因素ꎬ 随着人
类社会的迅速发展ꎬ 全球人口持续增长ꎬ 森林资源的
开采量逐年增加ꎬ 人为因素对森林火灾的影响也在增
坡向是斜坡面向的方向ꎮ 坡向影响林火的行为ꎬ
作者简介: 任洪 (１９９８－) ꎬ 男ꎬ 硕士在读ꎮ 研究方向: 林业ꎻ 通讯作者刘建祥 (１９７６－) ꎬ 男ꎬ 博士ꎬ 副教授ꎮ 研究方向: 生态环境ꎮ
※林业科学 农业与技术 ２０２４ꎬ Ｖｏｌ ４４ꎬ Ｎｏ ０８ ５ ９
３ 火险预警系统的发展
加拿大 森 林 火 险 等 级 系 统 ( Ｔｈｅ Ｃａｎａｄｉａｎ Ｆｏｒｅｓｔ
Ｆｉｒｅ Ｄａｎｇｅｒ Ｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍꎬ ＣＦＦＤＲＳ ) 基 于 气 象、 火
源、 地形、 可燃物等多种林火影响因子ꎬ 全方位地预
中国森林火灾研究综述
中国森林火灾研究综述一、本文概述森林火灾，作为一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，对我国的生态安全、经济发展以及人民生命财产安全构成了严重威胁。
因此，深入研究森林火灾的成因、规律、预防及应对措施，对于提升我国森林火灾防控能力，保护森林资源，维护生态平衡，具有重要的理论和现实意义。
本文旨在全面综述中国森林火灾研究的现状、进展及存在问题，以期为森林火灾的科学防控提供理论支撑和实践指导。
本文首先回顾了我国森林火灾的历史演变和现状，分析了森林火灾的成因、特点和危害。
接着，重点综述了森林火灾监测预警、林火行为模拟、林火生态效应、林火防治技术等方面的研究进展，并对现有研究成果进行了评价。
指出了当前森林火灾研究中存在的问题和不足，如研究手段单基础理论薄弱、技术应用不足等。
在此基础上，本文提出了未来森林火灾研究的方向和重点，包括加强森林火灾监测预警技术研发、深化林火行为模拟和生态效应研究、推动林火防治技术创新与应用等。
本文强调了跨学科合作和综合治理在森林火灾防控中的重要性，并展望了我国森林火灾研究的未来发展前景。
二、中国森林火灾的成因与特点中国作为一个地域广阔、地形复杂、气候多样的国家，森林火灾的成因和特点具有其独特性。
在成因方面，中国森林火灾的发生主要受到自然因素和人为因素的双重影响。
自然因素中，气候条件是主导因素，如极端高温、干旱、大风等天气条件容易导致森林火灾的发生。
地形地貌、植被类型等自然地理条件也对森林火灾的发生和蔓延具有重要影响。
人为因素中，农业活动、林业生产、居民生活等是主要的火源来源，如农事用火、烧荒、烧炭等不当行为常引发森林火灾。
旅游活动、野外露营等人为活动也可能导致森林火灾的发生。
在特点方面，中国森林火灾具有发生频率高、范围广、危害大等特点。
由于中国森林资源丰富，分布广泛，森林火灾的发生频率相对较高。
森林火灾的发生范围广泛，不仅发生在东部沿海地区，也发生在西部内陆地区，甚至在一些高山峡谷、原始森林等偏远地区也时有发生。
林火原理实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景林火作为一种自然现象，对森林生态系统有着重要的影响。
为了深入了解林火的燃烧原理和影响因素，我们进行了林火原理实验。
通过实验，我们掌握了林火燃烧的基本规律，为森林火灾的预防和控制提供了科学依据。
二、实验目的1. 研究林火燃烧的基本原理和影响因素。
2. 探讨不同可燃物对林火燃烧速度和火焰高度的影响。
3. 分析气象因素对林火传播和蔓延的影响。
4. 为森林火灾的预防和控制提供理论支持。
三、实验方法1. 实验材料：选取不同种类、不同含水率的可燃物，如枯枝、树叶、树皮等。
2. 实验仪器：燃烧实验箱、温度计、湿度计、风速计、燃烧速度测量装置等。
3. 实验步骤：（1）将实验材料均匀铺在燃烧实验箱内，设置实验箱的温度、湿度和风速等条件。
（2）点燃实验材料，记录火焰高度、燃烧速度和燃烧持续时间等数据。
（3）改变实验条件，重复上述实验步骤，观察和分析不同条件对林火燃烧的影响。
四、实验结果与分析1. 可燃物种类对林火燃烧的影响：实验结果显示，不同种类可燃物的燃烧速度和火焰高度存在差异。
树叶的燃烧速度最快，枯枝次之，树皮最慢。
这是因为树叶的含水量较低，易于燃烧；而树皮的含水量较高，燃烧速度较慢。
2. 可燃物含水率对林火燃烧的影响：实验结果表明，可燃物的含水率越高，燃烧速度越慢。
当含水率达到一定比例时，林火甚至无法燃烧。
因此，降低可燃物含水率是预防和控制森林火灾的重要措施。
3. 气象因素对林火燃烧的影响：实验过程中，我们观察了温度、湿度和风速等气象因素对林火燃烧的影响。
结果表明，高温、低湿和强风等气象条件有利于林火传播和蔓延。
因此，在高温、干旱和风力较大的天气下，应加强森林火灾的预防工作。
4. 燃烧速度与火焰高度的关系：实验数据显示，燃烧速度与火焰高度呈正相关。
燃烧速度越快，火焰高度越高。
这说明燃烧速度是影响林火蔓延的重要因素。
五、实验结论1. 林火燃烧速度和火焰高度受可燃物种类、含水率、气象因素等因素的影响。
森林火灾预警与防控技术研究
森林火灾预警与防控技术研究森林火灾是一种严重威胁自然生态和人类生活财产安全的灾害。
为了有效地进行森林火灾预警和防控，科研人员不断研究和开发创新的技术手段。
本文将探讨当前森林火灾预警与防控技术的研究现状和未来发展方向。
一、火灾预警技术火灾预警技术是防控森林火灾的首要任务。
当前常见的森林火灾预警技术包括遥感技术、无线传感技术和人工智能技术等。
1. 遥感技术遥感技术是利用航空或卫星平台传感器获取火灾相关信息的技术手段。
通过红外遥感、雷达遥感和光学遥感等技术手段，可以实时监测森林火灾的起火点、火势扩展情况和烟雾生成等信息，提供重要的预警数据。
2. 无线传感技术无线传感技术是指通过布置在森林中的传感器网络，实时感知环境参数变化，并传输数据到中心控制系统。
无线传感技术通过监测森林的温度、湿度和风速等关键参数，实现对火灾的早期预警和准确定位。
3. 人工智能技术人工智能技术是近年来快速发展的一种预警技术手段。
通过机器学习算法和大数据分析，人工智能技术可以识别森林火灾相关的图像、声音和数据特征，实时判断火灾风险，提高预警精度和响应速度。
二、火灾防控技术火灾防控技术是在火灾发生后采取的措施，旨在迅速控制火势蔓延、减小灾害损失。
当前常见的森林火灾防控技术包括喷雾灭火技术、无人机监测技术和智能预案管理技术等。
1. 喷雾灭火技术喷雾灭火技术是利用人工或自然产生的水雾、泡沫剂等物质进行灭火的技术手段。
通过高压喷雾装置，将水雾喷洒到火场上，降低火焰温度和抑制燃烧过程，有效控制火势蔓延。
2. 无人机监测技术无人机监测技术是利用无人机进行火灾现场监测和图像采集的技术手段。
通过搭载多种传感器和红外热成像设备，无人机可以迅速到达火灾现场，实时获取火势扩展情况和烟雾分布，为灭火指挥提供重要数据支持。
3. 智能预案管理技术智能预案管理技术是结合物联网和云计算等技术，实现对火灾防控中各种资源和行动的智能调度和管理。
通过建立火灾预案数据库和动态调度平台，可以实现资源优化配置、指挥决策支持和火情动态监测，提高火灾防控效率。
我国森林火灾现状分析报告
我国森林火灾现状分析报告一、背景介绍在近年来，森林火灾已成为一个严重的环境问题。
据统计，全球每年有数百万公顷的森林因火灾而遭受损失，严重威胁着生态平衡和人们的生活安全。
作为中国自然资源丰富的国家之一，我国当前面临着森林火灾频发的挑战。
本文旨在探讨我国森林火灾现状，并提出相应的解决方案。
二、我国森林火灾的现状1. 森林火灾数量与面积逐年增加根据相关数据显示，我国过去十年间森林火灾数量以及受影响面积呈上升趋势。
其中最主要原因之一是人类活动导致了大量可燃物存在于山区地域以及城市周边地带。
2. 森林防护体系建设不足尽管我国已经建立起一定规模的森林防护体系，但还存在一些问题。
例如，缺乏标准化技术推广和培训机制，导致部分地区基层人员对于正确处理森林火险问题的能力还不足。
3. 森林火灾危害日益严重森林火灾给当地生态环境和人们的健康带来了巨大威胁。
新近研究表明，森林火灾会造成土壤侵蚀、水源污染等问题，进一步加剧气候变化及其后果。
三、我国应对森林火灾的措施1. 宣传与教育针对广大群众，特别是居住在容易发生森林火险区域的人群，要加强宣传与教育工作，提高他们对森林防护的意识，并普及正确的防火知识和技巧。
2. 加强监测和预警系统建设通过科技手段改善现有监测体系，提高预警速度和准确性，在第一时间掌握森林火险动态信息，并迅速启动应急处置措施。
3. 完善法律法规制定更为细致严格的法律法规，强化对于非法捕猎、野外用火等行为的惩罚力度。
此外还应推动落实责任追究机制，遏制激进拓荒行动。
4. 加大防护体系建设力度加强森林火险地区的早期预警系统、无人机和遥感监测技术应用，提高消防队伍的装备和实力，并完善灭火器材储备。
5. 建立跨部门协作机制加强各部门之间的沟通与协调，形成合力。
政府相关部门应加强联动与信息共享，做好横向纵向联防联控工作。
四、国际经验借鉴在全球范围内，一些国家已经取得了一定程度上成功的森林火灾防控工作经验。
我们可以从以下几个方面进行借鉴：1. 积极开展国际合作交流与其他国家保持密切合作与交流，在技术、管理等方面互相借鉴和学习，并共同研究解决复杂性问题。
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森林火灾蔓延研究新进展【摘要】我国的年均森林火灾次数和受害面积都很严重，森林火灾突发性强、破坏性大、处置救助较为困难，严重地制约着现代林业的可持续发展。
森林火灾的预测预报是森林防火工作中最重要的一环，本文在分析林火行为的基础上，阐述了国内外几种经典的林火蔓延模型及其优缺点和适用范围，分析了国内外林火蔓延模型的发展状况，并着重介绍了目前最新提出的基于离散事件驱动的林火蔓延模型，最后对未来林火蔓延发展的趋势进行了展望。
【关键词】森林火灾;林火蔓延模型;离散事件1.引言森林火灾，是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为，其突发性强、破坏性大、处置救助较为困难，森林火灾严重地制约着现代林业的可持续发展。
森林火灾会产生大量烟雾，污染环境;大量二氧化碳与水发生化学反应，严重污染水环境，严重破坏了全球的生态平衡，使已经很脆弱的地球生态环境进一步恶化。
据联合国粮农组织报告，近年来森林火灾发生的频率和规模十分反常，已远超过自然界的自我调节范围，对人类、环境和经济造成了前所未有的危害。
森林火灾的预测预报是森林防火工作中最重要的一环，因此加强森林火灾的预测预报成为森林防火工作必须面对的一个重要问题，对各级政府做好森林消防决策，最大限度地减少森林火灾造成的损失，具有极其重要的作用。
林火蔓延是一种林火行为，与火灾预防、扑救等工作密切相关。
林火行为是指森林可燃物在点燃后，所产生的火焰和火蔓延以及发展过程的特征，亦即是林火发生、发展，直至熄灭的全过程中着火、蔓延、能量释放、火强度、火灾种类等特征的综合。
林火蔓延模型是林火行为研究的一个主要方面，受可燃物、火环境（气象、地形和植被）和火源条件的制约和控制，量化的林火蔓延模型多是在各种简化条件下，运用数学方法进行处理，导出蔓延速度与各种参数，诸如可燃物的理化性质、地形、气象因子等之间的定量关系式，供人们利用这些关系式去预测要发生的林火行为，从而指导扑火工作，进行日常的林火管理等。
根据模型建立的方法以及对林火蔓延本质的认识程度，模型可分为统计模型、半物理模型、物理模型三类[6]。
统计模型不涉及任何物理机制，纯粹从统计的角度来描述火行为，该方法把有多个变量相互关系的复杂问题，在形式上作简单的处理，因建立在大量实际森林火灾和计划火烧的资料基础上，资料充足，有可靠的置信度，故公式计算结果与实际情况基本符合。
物理模型最先是由Fons提出来的，他的模型将燃料床理想化了，并且认为燃料达到着火的温度即着火，使得模型与实际相距较大，且模型表达式复杂，物理参数较多又难以确定。
这种模型的局限性在于它跟实际火灾情况有较大的差距，但把林火蔓延抽象成一个纯物理问题来研究，为人类提供了一条认识林火蔓延一般规律的途径。
2.几种经典的林火蔓延模型目前比较经典的林火蔓延模型有：美国的Rothermel模型[5]、澳大利亚的McArthur模型[1]、加拿大森林火险等级系统[4]和中国的王正非模型[2][3]。
2.1 Rothermel模型Rothermel模型遵循能量守恒定律，属于半物理模型。
主要研究的是火焰前锋的蔓延，没有考虑过火火场的持续燃烧。
提出了“似稳态”的概念，从宏观方面研究林火行为。
它假定燃料床和地形地势在空间上是连续分布的，并且可燃物的含水量、风速、坡度等参数是不变的。
在火灾蔓延过程中，考虑到了热传导、热对流和热辐射的物理机制。
它建立在均一的可燃物状态下，并且不现实的要求90%可燃物的直径在1/8英寸，可燃物的含水量不得超过35%，对于比较大型的可燃物的影响通常忽略。
2.2 McArthur模型McArthur模型是Noble I.R.等人对McArthur火险尺的数学描述。
它是建立在多次点燃实验上，导出的林火蔓延速度与各参数之间定量的关系式，属于统计模型。
它的优点是能预报火险天气和一些重要的火行为参数。
但是，它的适用范围极其有限，只适合草地和桉树林。
我国南方森林预警系统可选择性的参考应用。
2.3 CFFCRS林火蔓延模型加拿大森林火险等级系统（CFFCRS）是以加拿大林火行为为理论基础进行研发的。
它包含四个子系统：林火行为预报系统（FBP），林火天气指标系统（FWI），林火发生预报系统（FOP），可燃物湿度估测系统（AFM）。
它是通过几百次的实验与观察，导出的林火向前蔓延速度（ROS）方程，属于统计模型。
可燃物类型不同，其蔓延速度方程也不同，各方程都独立地依赖于初始蔓延指标ISI。
该模型不考虑任何热传机制。
不过，它可以帮助人们比较简单的认识林火行为的各个分过程和整个过程，以及揭示其作用规律。
在各参数相似的条件下，可以比较准确地预测火行为。
2.4 王正非林火蔓延模型王正非模型也是建立在大量的实验基础上，得出的林火蔓延速度关系式，属于统计模型。
此模型只适用于平地无风、无风上坡和顺风上坡且坡度不能超过650的情况下。
对于一些粗大的可燃物，如元木和大的枝干，视为无效可燃物。
模型中的各个修正系数王正非都给出了相应的关系表，可直接由表查找，简化了计算。
3.林火蔓延研究新进展3.1 国内外最新研究进展相比与澳大利亚、加拿大和王正非模型，Rothermel模型的适用范围最广，近年来，有许多学者在该模型的基础上，提出了许多Rothermel修正模型。
在国内，景文峰[7]以Rothermel模型为蓝本，结合交互窗口、字符型汉化技术及专家系统的原理，提出了用于估算特定可燃物分布状况、变环境条件下火蔓延趋势的专家系统。
王海晖[8]参考Rothermel模型，将火场假定为椭圆面，将风速和坡度进行矢量叠加并引入折合风速的概念，通过大量室内林火实验，提出了一整套估算地表火行为特征量的关系式。
朱启疆[9]借助地理信息系统（GIS）和遥感技术，将Rothermel半经验模型和经验模型相结合，分别考虑带方向（坡度和风）和不带方向因素对火势蔓延的影响，并利用迷宫算法实现了林火空间蔓延动态模拟。
李建微[10]以Rothermel模型为基础，假定点火源的火场形状为椭圆形，利用惠更斯原理，结合粒子系统方法、计算机图形和虚拟现实技术，在不同风速、坡度下，对不同位置的林火火场蔓延行为进行三维模拟。
蔡学理、张贵[11]以AroInfo为地理信息系统平台，结合Rothermel模型，并将火场形状假设为多边形，提出了一种森林火灾指挥扑救方案。
在国外，以Rothermel模型为基础，所提出的应用比较广泛的林火蔓延模型有：FARSITE[12][13]、BehavePlus[14][15]、和HFire[16]。
FARSITE和BehavePlus集成了现有的地表火、树冠火、飞火和火加速等子模型，它们都采用Rothermel模型来计算地表火蔓延速度。
不过，BehavePlus是基于椭圆形来模拟二维林火蔓延趋势，而FARSITE 是采用基于惠更斯波动理论来模拟二维林火蔓延趋势。
HFire是一种基于栅格的空间直观模型，它也采用Rothermel模型来计算林火蔓延速率，运用惠更斯理论来模拟二维林火蔓延趋势。
3.2 基于离散事件驱动的林火蔓延研究最近，出现了采用离散事件来模拟林火蔓延。
其中，比较成熟和完善的林火蔓延模型是DEVS-FIRE模型[17]。
它将森林看成是由一个个大小相同的矩形单元组成的空间，空间的尺寸由GIS来确定。
每个单元代表一个DEVS原子模型。
一旦着火，每个单元都利用Rothermel模型来计算一维火蔓延速度和方向，然后根据椭圆形将其分解为八个方向的二维火蔓延。
在林火蔓延的过程中，采用元胞自动机模型，分解的八个方向刚好与八个相邻的元胞方向一致。
元胞之间信息的交流采用预时间表（pre_schedule）策略[18]，也就是说，一旦点燃，元胞便立即同时发送八条信息给相邻的元胞。
在模拟过程中，有可能存在大量的细胞单元，然而只有一小部分细胞单元处于活动状态。
基于内存空间问题的考虑，DEVS-FIRE采用了动态结构细胞空间模型，这使得在仿真过程中可以根据实际情况动态地创建和移除细胞单元，从而节省了大量的内存空间。
由于林火蔓延过程是动态的、复杂的、非线性和非高斯的，对于数据的获取不可能是准确无误的，林火蔓延计算的抽象性也会带来误差，故DEVS-FIRE引入了动态数据驱动应用系统（DDDAS）[20]，对仿真结果进行动态地调整，并结合粒子滤波算法（PF）[19]对从传感器获取的实时数据进行数据同化来降低这些误差。
从传感器获取的测量数据具有高度的空间相关性，如果将其孤立的看待，将导致原始粒子权重偏差较大，对系统状态分布的估计正确率降低。
为此，DEVS-FIRE采用一种传感器信息相关的方法。
4.林火蔓延研究展望目前林火蔓延模型都是针对林火的始发阶段，今后对森林大火和特大火的模型研究将成为重点[1]。
在DEVS-FIRE模型的基础上，我们可以尝试用其他方法对数据进行同化来降低估计误差。
虚拟现实地理信息系统技术（VR-GIS）的发展，为林火蔓延模型的研究向三维、立体可视化的方向发展提供了有力的技术保障。
物联网技术的兴起，为林火行为的预测、监控等，向智能化方向发展提供了保障。
WebGIS和OpenGIS的发展，使得林火蔓延仿真向网格化方向发展，成为一种多用户端的系统[21]。
地理信息系统（GIS）、卫星遥感（RS）和全球定位系统（GPS）的集成为获取更全面准确的数据信息提供了保障。
为此，我们在进行林火行为模拟数据采集过程中，引入其他类型的实时数据（如航空影像）。
5.结论从已有的林火模型研究来看，目前要建立一个理想的林火蔓延模型是比较困难的，不管是物理模型还是统计模型，都要对可燃物、气象条件和地形等因子进行统计意义上的估计[1]。
而这些因子随地域的不同而存在多样性和不确定性。
由于林火行为的复杂性，目前还没有一个真正具有普遍适用性的林火蔓延模型诞生。
我国对林火蔓延的研究多是建立在美国的Rothermel模型的基础上，并对其进行不断的改进，对其存在的局限性无实质性的突破。
结合我国森林生态系统的实际情况和自然特点，通过大量的实地观察与建模，获取更全面真实的参数信息，构建适合我国的林火蔓延模型，将是今后研究的重要方向。
参考文献[1]唐晓燕.林火蔓延模型及蔓延模拟的研究进展[J].北京林业大学学报，2002，24（1）：87-91.[2]王正非.山火初始蔓延速度测算法[J].山地研究，1983，1（2）：42-51.[3]王正非.通用森林火险等级系统[J].自然灾害学报，1992，1（3）：39-44.[4]罗光裕.加拿大林火行为预报系统进展[J].森林防火，1994，1（40）：44-46.[5]Richard C.Rothermel a mathematical model for predicting fire spread in wildland fuels[J].USDA：Forest Service Research Paper INT-115，1972.[6]袁春明.林火行为研究概况[J].世界林业研究，2000，13（6）：27-30.[7]景文峰.林火蔓延预测计算机图形显示系统[J].火灾科学，1993，2（2）：44-51.[8]王海晖.森林地表火行为估算的数学模型[J].火灾科学，1994，3（1）：33-41.[9]朱启疆.GIS支持下森林火场蔓延的空间模拟[J].环境遥感，1995，10（2）：81-87.[10]李建微.虚拟森林景观中林火蔓延模型及三维可视化表达[J].应用生态学报，2005，16（5）：838-842.[11]蔡学理，张贵.基于ArcInfo技术的森林火灾指挥扑救决策方案[J].湖南林业科技，2005，32（2）：17-19.[12]吴志伟.FARSITE火行为模型的原理、结构及其应用[J].生态学杂志，2012，31（2）：494-500.[13]Mark A.Finney FARSITE：Fire Area Simulator-Model Development and Evaluation[R].Research Paper RMRS-RP-4，US Department of Agriculture，Forest Service，Rocky Mountain Research Station，Ogden，UT，1998.。