【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机，尤其涉及一种森林火势蔓延模拟方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、森林火灾是一种常见的自然灾害，森林火势的蔓延不仅会给生态环境带来严重危害，也会造成一些经济损失。通过对森林火势蔓延进行模拟预测，可以对火灾的扑救与指挥提供有力决策支持，由此可见，对森林火势蔓延的模拟预测尤为重要。
2、目前针对森林火势蔓延的模拟方法，大致可以分为经验模型模拟森林火势蔓延方法、物理模型模拟森林火势蔓延方法以及深度学习模型模拟森林火势蔓延方法等。以深度学习模拟森林火势蔓延的方法为例，该方法在模拟时首先可以收集大量历史火灾数据、环境数据以及地理数据，然后对这些数据进行火势蔓延范围的标注，获得训练数据，之后可以采用训练数据对深度学习模型进行训练，获得训练好的深度学习模型，然后就可以采用训练好的深度学习模型预测/模拟森林火势蔓延的情况。
3、然而，上述技术中存在训练数据较难获取，且模型训练较为耗时的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种森林火势蔓延模拟方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中训练数据较难获取，且模型训练较为耗时的缺陷，实现较为容易地对森林火势蔓延的高效模拟的目的。
2、本专利技术提供一种森林火势蔓延模拟方法，包括：
3、在预设的森林区域中确定起火点，并根据起火点的位置和森林区域对应的格网数据，确定起火点在格网数据中对应的初始元胞；上述格网数据包括构成森林区域的多个元胞以及每个元胞的位置；
5、执行着火模拟计算操作，上述着火模拟计算操作包括：针对初始着火元胞集合中的每个着火元胞，根据着火元胞、森林区域对应的模拟环境参数和模拟地形参数，采用预设的元胞自动机模型模拟计算着火元胞的邻居元胞对应的着火状态和火势强度，并将着火元胞的目标邻居元胞放入初始着火元胞集合，获得新的初始着火元胞集合；上述着火状态表示邻居元胞是否着火；
6、根据新的初始着火元胞集合，迭代执行上述着火模拟计算操作，直至满足预设的迭代截止条件为止，并将满足迭代截止条件的新的初始着火元胞集合确定为目标着火元胞集合。
7、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述格网数据还包括各元胞对应的格网编码，上述根据着火元胞、森林区域对应的模拟环境参数和模拟地形参数，采用预设的元胞自动机模型模拟计算着火元胞的邻居元胞对应的着火状态和火势强度，包括：
8、根据着火元胞的格网编码以及各元胞的格网编码，在格网数据中确定与着火元胞相邻的至少一个邻居元胞；其中，相邻的多个元胞的格网编码之间具有关联性；
9、若着火元胞的任一邻居元胞不在初始着火元胞集合中，则将任一邻居元胞放入潜在着火元胞集合；上述潜在着火元胞集合中包括至少一个潜在着火的邻居元胞；
10、获取森林区域对应的模拟环境参数和模拟地形参数；上述模拟环境参数包括森林区域对应的模拟温度、模拟湿度和模拟风向，上述模拟地形参数包括森林区域对应的模拟地势数据以及模拟阻断带数据；
11、针对潜在着火元胞中的每个邻居元胞，根据森林区域的模拟风向、模拟地势数据以及模拟阻断带数据，采用元胞自动机模型模拟计算邻居元胞对应的着火状态，以及根据森林区域的模拟温度和模拟湿度，采用元胞自动机模型模拟计算邻居元胞对应的火势强度。
12、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述阻断带数据中包括阻断着火的多条模拟阻断带矢量，上述根据森林区域的模拟风向、模拟地势数据以及模拟阻断带数据，采用元胞自动机模型模拟计算邻居元胞对应的着火状态，包括；
13、根据着火元胞的位置和邻居元胞的位置，计算着火元胞到邻居元胞的方位角，并根据方位角和森林区域的模拟风向，计算方位角和模拟风向之间的夹角，以及根据夹角和预设的第一着火概率计算公式，计算邻居元胞是否着火的第一概率；
14、根据着火元胞的位置和邻居元胞的位置，从森林区域的高程数据中获取着火元胞的高程和邻居元胞的高程，并计算着火元胞的高程和邻居元胞的高程之间的高程差，以及根据高程差和预设的第二着火概率计算公式，计算邻居元胞是否着火的第二概率；
15、根据着火元胞的位置和邻居元胞的位置，确定着火元胞和邻居元胞之间的连线，并判断连线和各模拟阻断带矢量是否相交，获得阻断带判定结果；
16、根据第一概率、第二概率和阻断带判定结果，确定邻居元胞对应的着火状态。
17、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述根据森林区域的模拟温度和模拟湿度，采用元胞自动机模型模拟计算邻居元胞对应的火势强度，包括：
18、根据森林区域对应的模拟温度，在预设的第一着火函数中确定模拟温度对应的模拟温度影响因子；上述第一着火函数中包括不同温度范围和每个温度范围对应的温度影响因子，上述温度影响因子表示相应的温度范围对火势强度的影响大小；
19、根据森林区域对应的模拟湿度，在预设的第二着火函数中确定模拟湿度对应的模拟湿度影响因子；上述第二着火函数中包括不同湿度范围和每个湿度范围对应的湿度影响因子，上述湿度影响因子表示相应的湿度范围对火势强度的影响大小；
20、根据模拟温度影响因子和模拟湿度影响因子的乘积，获得邻居元胞对应的火势强度。
21、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述方法还包括：
22、获取森林区域的矢量数据，并根据矢量数据将森林区域合并为一个森林区域；
23、根据森林区域的面积，确定为森林区域划分的格网层级，并按照格网层级对森林区域进行六边形格网划分处理，获得森林区域对应的多个六边形格网；
24、根据各六边形格网对应的六边形矢量，计算每个六边形格网对应的中心点的位置；
25、将各中心点对应的六边形格网确定为各个元胞，以及将各个中心点的位置确定为各个元胞对应的位置。
26、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述格网数据还包括每个元胞对应的六边形格网的半径，上述方法还包括：
27、根据元胞对应的六边形格网的半径，计算着火元胞和其相邻的一个邻居元胞之间的距离，并将距离作为一次迭代蔓延距离；
28、根据一次迭代蔓延距离和预设的单次火势蔓延时间，模拟计算森林区域的单位火势蔓延速度；
29、根据森林区域对应的类型，在预设的速度函数中确定森林区域对应的模拟无风蔓延速度和模拟风力影响系数；上述速度函数中包括不同类型的森林区域对应的无风蔓延速度和风力影响系数，上述风力影响系数与风力等级对应；
30、根据上述模拟无风蔓延速度和模拟风力影响系数，计算森林区域的模拟火势蔓延速度，并根据模拟火势蔓延速度和单位火势蔓延速度，计算森林区域的火势蔓延速度的模拟倍数。
31、根据本专利技术提供的一种森林火势蔓延模拟方法，上述迭代截止条件包括以下任一种：...
【技术保护点】
1.一种森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述格网数据还包括各所述元胞对应的格网编码，所述根据所述着火元胞、所述森林区域对应的模拟环境参数和模拟地形参数，采用预设的元胞自动机模型模拟计算所述着火元胞的邻居元胞对应的着火状态和火势强度，包括：
3.根据权利要求2所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述阻断带数据中包括阻断着火的多条模拟阻断带矢量，所述根据所述森林区域的模拟风向、模拟地势数据以及模拟阻断带数据，采用所述元胞自动机模型模拟计算所述邻居元胞对应的着火状态，包括；
4.根据权利要求2所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述根据所述森林区域的模拟温度和模拟湿度，采用所述元胞自动机模型模拟计算所述邻居元胞对应的火势强度，包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1至4任一项所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述格网数据还包括每个元胞对应的六边形格网的半径，所述方法还包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述格网数据还包括各所述元胞对应的格网编码，所述根据所述着火元胞、所述森林区域对应的模拟环境参数和模拟地形参数，采用预设的元胞自动机模型模拟计算所述着火元胞的邻居元胞对应的着火状态和火势强度，包括：
3.根据权利要求2所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述阻断带数据中包括阻断着火的多条模拟阻断带矢量，所述根据所述森林区域的模拟风向、模拟地势数据以及模拟阻断带数据，采用所述元胞自动机模型模拟计算所述邻居元胞对应的着火状态，包括；
4.根据权利要求2所述的森林火势蔓延模拟方法，其特征在于，所述根据所述森林区域的模拟温度和模拟湿度，采用所述元胞自动机模型模拟计算所述邻居元胞对应的火势强度，包括：
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王函，谢珠利，唐德瑾，汪磊，李明华，田晓宁，马广庆，温兆旭，
申请(专利权)人：北京观微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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