林火蔓延模型研究及GIS應(yīng)用模塊開發(fā)的開題報告

林火蔓延模型研究及GIS應(yīng)用模塊開發(fā)的開題報告1.研究背景與意義林火是導(dǎo)致森林資源和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞的一種自然災(zāi)害，也是人類活動不可避免的影響結(jié)果之一。隨著全球氣候變化和人類活動的加劇，林火發(fā)生的頻率和規(guī)模逐漸加大，給人類社會和自然環(huán)境帶來極大的危害。因此，預(yù)測和管理林火風(fēng)險具有重要的戰(zhàn)略意義。自20世紀(jì)80年代開始，關(guān)注森林火災(zāi)的學(xué)者們在模型研究方面進(jìn)行了大量工作。論文中提出的模型涉及林火起源、發(fā)生、傳播和滅火等各個階段。其中，傳播模型對林火預(yù)防、預(yù)測和應(yīng)急管理工作具有重要作用。地理信息系統(tǒng)（GIS）作為一種綜合利用計算機(jī)和地理學(xué)原理和方法，進(jìn)行地理空間信息管理和應(yīng)用的技術(shù)，也扮演著重要的角色。在林火傳播模型研究中，GIS的應(yīng)用可以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)可視化、分析和預(yù)測，為林火防治提供決策支持。2.研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括：（1）林火傳播模型研究：通過文獻(xiàn)綜述和實地調(diào)研，總結(jié)現(xiàn)有林火傳播模型的優(yōu)缺點，并結(jié)合中國南方丘陵山區(qū)的實際情況，分析適用的林火傳播模型。（2）林火傳播模型在GIS中的應(yīng)用：基于ArcGIS技術(shù)，開發(fā)林火傳播模型的相關(guān)功能，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)可視化、分析和預(yù)測。主要包括確定模型運行參數(shù)、模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入和模型運行結(jié)果可視化等模塊。（3）模型測試與優(yōu)化：利用開發(fā)的GIS模塊，結(jié)合歷史林火數(shù)據(jù)和實時氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行模型測試。根據(jù)模型輸出結(jié)果，對模型進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。3.研究方法與技術(shù)路線研究方法主要包括文獻(xiàn)綜述、實地調(diào)研、模型開發(fā)、模型測試和模型優(yōu)化。技術(shù)路線如下：（1）文獻(xiàn)綜述與實地調(diào)研：通過對相關(guān)文獻(xiàn)的綜述和實地考察，總結(jié)現(xiàn)有林火傳播模型，并分析其實用性和適用性。（2）模型開發(fā)：選擇適用的林火傳播模型，基于ArcGIS技術(shù)開發(fā)GIS模塊，包括確定模型參數(shù)、模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入和模型運行結(jié)果可視化等。（3）模型測試：根據(jù)歷史林火數(shù)據(jù)和實時氣象數(shù)據(jù)，利用開發(fā)的GIS模塊進(jìn)行模型測試，分析并優(yōu)化模型參數(shù)和參數(shù)設(shè)置。（4）模型優(yōu)化：根據(jù)模型測試結(jié)果，對模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并進(jìn)一步完善GIS模塊中的功能和操作。4.預(yù)期結(jié)果與創(chuàng)新點預(yù)期結(jié)果：（1）根據(jù)中國南方丘陵山區(qū)的實際情況，選擇適用的林火傳播模型。（2）基于ArcGIS技術(shù)開發(fā)林火傳播模型的相關(guān)功能模塊，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)可視化、分析和預(yù)測。（3）基于歷史林火數(shù)據(jù)和實時氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行模型測試，分析并優(yōu)化模型參數(shù)和參數(shù)設(shè)置。創(chuàng)新點：（1）結(jié)合中國南方丘陵山區(qū)的實際情況，選擇適用的林火傳播模型。（2）基于ArcGIS技術(shù)開發(fā)具有針對性的GIS模塊，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)可視化、分析和預(yù)測功能。（3）利用歷史林火數(shù)據(jù)和實時氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行模型測試，進(jìn)一步完善模型與GIS模塊。5.研究進(jìn)度計劃（1）第一年：文獻(xiàn)綜述與實地調(diào)研。根據(jù)實地調(diào)研，確定適用的林火傳播模型；根據(jù)理論構(gòu)建GIS模塊框架。（2）第二年：模型開發(fā)與測試?；贏rcGIS技術(shù)開發(fā)GIS模塊，并進(jìn)行模型測試。（3）第三年：模型優(yōu)化與應(yīng)用。根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行模型優(yōu)化，并開展林火預(yù)測與防控工作。6.參考文獻(xiàn)[1]LynchAH,RenkinRA.Effectoffuels,weatherandfirebehavioronfirespreadinbunchgrassecosystems[J].JournalofAppliedEcology,2004,41(4):602-614.[2]MorvanD,DupuyJL,AndreuA,etal.Areviewofrecentdevelopmentsinforestfirespreadmodelling[J].ProgressinEnergyandCombustionScience,2013,39(3):241-267.[3]WuYinquan,CuiXiaoyong,CaoJianmin.GIS-basedsimulationforforestfirespread[J].ChineseJournalofAppliedEcology,2010,21(7):1859-1864.[4]LiLi,LiQun,LiJian.Researchprogressanddevelopmenttrendofforestfirespreadmodel[J].AdvancesinEarthScience,2017,32(3):229-238.[5]JiangHao,SunQingwei,WangZhihua.Establishmentandapplicationof