【元胞自动机】基于元胞自动机模拟3D森林火灾模型含Matlab源码

1 简介

森林火灾威胁森林安全,导致生命财产与环境损失,动态模拟森林火灾对于预判森林火灾发展趋势,减少森林火灾危害,科学开展森林火灾灭火工作具有重要理论与现实意义.为更加形象,直观地展示林火三维可视化,将地理信息系统(geographic information system,GIS)三维可视化与元胞自动机模拟功能相结合来模拟林火蔓延,并借助王正非与毛贤敏模型,定义元胞状态转换规则函数,计算中心燃烧元胞单元在8邻域方向上的蔓延速度分量,最后以云南省安宁市温泉镇为案例区域,针对云南省"3·29"火灾,选择温泉镇地形,气象和植被等数据,模拟了"3·29"火灾林火蔓延三维可视化过程,在森林火灾实时动态监测方面具有重要指导意义.

2 部分代码

clear all;n=300; H=cell2mat(struct2cell(load('Z-HIGH.mat'))); %读取数据S=cell2mat(struct2cell(load('Z-SHI.mat'))); T=cell2mat(struct2cell(load('Z-TEM.mat'))); W=cell2mat(struct2cell(load('Z-WIN.mat'))); h=0.08441;s=-0.07848;t=0.08785;w=0.08332;load lll.datx=lll(:,1);y=lll(:,2);z=lll(:,3);[X, Y, Z1]=griddata(x,y,z,linspace(min(x),max(x),n)',linspace(min(y),max(y)',n),'cubic'); A=max(max(Z1));B=min(min(Z1));%A=A(1,1);B=B(1,1); Z=(Z1-B)./(A-B); Z=Z.*1000;figure(1)cdata=cat(3,zeros(size(X)),ones(size(X)),zeros(size(X)));%绿色surf(X,Y,Z,cdata);T1=h.*H+s.*S+t.*T+w.*W;T1=flipdim(T1,1);%二维到三维的变化中会形成矩阵列颠倒T2=ones(n);%隔离带R=0.85;for j=1:5    T2(50*j,:)=R;    T2(50*j+1,:)=R;    T2(50*j-1,:)=R;endfor j=1:5    T2(:,50*j)=R;    T2(:,50*j+1)=R;    T2(:,50*j-1)=R;end

3 仿真结果

4 参考文献

[1]张全文, 杨永崇, 王涛,等. 基于元胞自动机的高原林火蔓延三维可视化模拟[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(4):5.

博主简介：擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真，相关matlab代码问题可私信交流。

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