全 文 ：第 源苑 卷 第 员 期
圆 园 员 员 年 员 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源苑袁晕燥郾 员允葬灶援 袁圆 园 员 员
动态数据驱动的林火蔓延模型适宜性选择鄢
杨广斌员袁圆 摇 刘鹏举圆 摇 唐小明圆
渊员援贵州师范大学地理与环境科学学院摇 贵阳 缘缘园园园员员曰 圆援中国林业科学研究院资源信息研究所摇 北京 员园园园怨员冤
摘摇 要院摇 基于 月孕 人工神经网络方法设计林火模型适宜性选择技术框架结构袁通过神经网络形成林火模型
选择知识袁实现林火模型的自动化和智能化选择曰 以火场环境因子为输入变量袁以适宜火场环境模拟的林火
蔓延模型作为输出变量袁构建林火模型选择神经网络模型曰 研究输入尧输出因子数据的获取与计算方式袁实
现动态数据驱动的林火模型自动选择机制遥 以北京市为例袁选择有详细火场情况记录的 苑圆 场林火作为试验
样本袁其中 远园 条记录作为学习样本集袁员圆 条记录作为验证样本袁对神经网络进行学习和验证袁结果表明院 模
型选择精度可达到 愿园豫以上遥
关键词院摇 模型选择曰 人工神经网络曰 林火蔓延模拟
中图分类号院 杂苑远圆摇 摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 摇 文章编号院员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员员冤园员 原 园员园苑 原 园远
收稿日期院 圆园园怨 原 园愿 原 园苑曰 修回日期院 圆园员园 原 园愿 原 员愿遥
基金项目院 愿远猿 国家高新技术项目渊圆园园远粤粤员圆在圆员猿冤袁教育部科学技术研究重点项目渊圆园怨员员员冤资助遥
鄢 刘鹏举为通讯作者遥
粤责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 燥枣 粤怎贼燥皂葬贼蚤糟 杂藻造藻糟贼蚤燥灶 杂赠泽贼藻皂 燥枣 云燥则藻泽贼 云蚤则藻
杂责则藻葬凿 酝燥凿藻造泽 阅则蚤增藻灶 遭赠 阅赠灶葬皂蚤糟 阅葬贼葬
再葬灶早 郧怎葬灶早遭蚤灶员袁圆 摇 蕴蚤怎 孕藻灶早躁怎圆 摇 栽葬灶早 载蚤葬燥皂蚤灶早圆
渊员援 杂糟澡燥燥造 燥枣 郧藻燥早则葬责澡赠 葬灶凿 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 郧怎蚤扎澡燥怎 晕燥则皂葬造 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 郧怎蚤赠葬灶早 缘缘园园园员曰
圆援 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁悦粤云摇 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园怨员冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 阅赠灶葬皂蚤糟 凿葬贼葬 凿则蚤增藻灶 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂 糟葬灶 蚤皂责则燥增藻 泽蚤皂怎造葬贼蚤燥灶 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻 葬灶凿 葬糟糟怎则葬糟赠 遭赠 糟燥造造藻糟贼蚤灶早 葬灶凿
蚤灶糟燥则责燥则葬贼蚤灶早 凿赠灶葬皂蚤糟 凿葬贼葬 枣则燥皂 枣蚤则藻 葬则藻葬援 月葬泽藻凿 燥灶 月孕 葬则贼蚤枣蚤糟蚤葬造 灶藻怎则葬造 灶藻贼憎燥则噪袁葬 枣则葬皂藻 糟燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶 燥枣 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造
泽藻造藻糟贼蚤燥灶 燥枣 泽怎蚤贼葬遭蚤造蚤贼赠 憎葬泽 凿藻泽蚤早灶藻凿援 云燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 噪灶燥憎造藻凿早藻 憎葬泽 责则燥凿怎糟藻凿 贼澡则燥怎早澡 月孕 葬则贼蚤枣蚤糟蚤葬造 灶藻怎则葬造
灶藻贼憎燥则噪援 栽澡藻 泽赠泽贼藻皂 蚤皂责造藻皂藻灶贼藻凿 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟 葬灶凿 蚤灶贼藻造造蚤早藻灶贼 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 燥枣 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造泽援 月孕 葬则贼蚤枣蚤糟蚤葬造 灶藻怎则葬造 灶藻贼憎燥则噪
皂燥凿藻造 燥枣 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 憎葬泽 遭怎蚤造凿 遭赠 贼则藻葬贼蚤灶早 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 藻灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 凿葬贼葬 葬泽 蚤灶责怎贼 增葬则蚤葬遭造藻泽 葬灶凿 贼则藻葬贼蚤灶早
葬责责则燥责则蚤葬贼藻 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造 葬泽 燥怎贼责怎贼 增葬则蚤葬遭造藻泽援 粤凿凿蚤贼蚤燥灶葬造造赠袁憎藻 泽贼怎凿蚤藻凿 贼澡藻 皂藻贼澡燥凿泽 葬糟择怎蚤则蚤灶早 葬灶凿 糟葬造糟怎造葬贼蚤灶早 凿葬贼葬 燥枣
蚤灶责怎贼 葬灶凿 燥怎贼责怎贼援 栽澡藻 泽赠泽贼藻皂 蚤皂责造藻皂藻灶贼藻凿 葬 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂 燥枣 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 凿则蚤增藻灶 遭赠 凿赠灶葬皂蚤糟 凿葬贼葬
贼藻糟澡灶燥造燥早赠援 宰藻 泽藻造藻糟贼藻凿 苑圆 蚤贼藻皂泽 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 凿葬贼葬 枣则燥皂 澡蚤泽贼燥则蚤糟葬造 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 则藻糟燥则凿泽 蚤灶 月藻蚤躁蚤灶早 贼燥 贼藻泽贼 葬灶凿 糟燥灶枣蚤则皂 贼澡藻
增葬造蚤凿蚤贼赠 燥枣 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶援 陨贼 憎葬泽 枣燥怎灶凿 贼澡葬贼 贼澡藻 则藻造蚤葬遭蚤造蚤贼赠 燥枣 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 憎葬泽 皂燥则藻 贼澡葬灶 愿园豫 援
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶曰 月孕 葬则贼蚤枣蚤糟蚤葬造 灶藻怎则葬造 灶藻贼憎燥则噪曰 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 泽责则藻葬凿 泽蚤皂怎造葬贼蚤燥灶
摇 摇 森林火灾一旦发生袁就必须根据影响林火行为
的各项因素确定林火蔓延的趋势袁实时有效地预测尧
模拟林火行为袁以便科学尧及时地做出林火指挥扑救
决策遥 林火行为预测的重要途径是依据林火蔓延模
型袁预测其实时蔓延速度尧火线长度或火场面积渊肖
化顺等袁圆园园远冤遥
目前袁美国的 砸燥贼澡藻则皂藻造 模型尧中国的王正非林
火蔓延模型尧澳大利亚的 酝糟粤则贼澡怎则 模型尧加拿大的
国家林火蔓延模型袁以及在这些模型基础上的修正
模型袁都有其特殊的应用范围和适用条件袁尤其是林
火蔓延的自然条件与模型本身的假定差距较大时袁
往往会因累积作用而产生较大误差 渊唐晓燕等袁
圆园园圆冤遥 而建立一个与林火发生地区相适宜的模型
又需要很长的周期和大量的试验袁这就需要在已有
林火蔓延模型中选择出一个较适宜的模型袁进而根
据本地实际情况对模型进行修正遥
对于林火蔓延模型的适宜性评价袁一些学者提
出基于模糊数据挖掘技术的林火蔓延模型选择与燃
烧不同阶段基于产生式规则的模型选择策略袁利用
环境相似性匹配的最大贴近度或经验知识辅助模型
选择渊肖化顺等袁圆园园远曰 田勇臣等袁圆园园苑冤遥 有些学者
基于 月孕神经网络建立了林火风险预测模型以及森
林 业 科 学 源苑 卷摇
林火环境预测模型 渊曾孝平袁圆园园缘曰酝葬灶凿藻造 藻贼 葬造援袁
圆园园缘冤袁利用神经网络在智能决策支持系统中研究
了模型的自动选择渊杂燥澡造 藻贼 葬造援袁员怨怨缘曰 郭煌等袁圆园园苑曰
冯玉强等袁圆园园员冤遥 动态数据驱动模拟系统渊凿赠灶葬皂蚤糟
凿葬贼葬 凿则蚤增藻灶 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂袁 阅阅阅粤杂冤是一种全新
的模拟应用模式袁旨在将模拟和试验有机结合起来袁
使模拟可以在执行过程中动态地从实际系统接收新
数据并做出响应袁模拟结果也可以动态地控制实际
系统的运行袁指导测量的进行遥 模拟和实际系统之
间构成一个相互协作的共生的动态反馈控制系统
渊韩守鹏等袁圆园园远冤遥 动态数据驱动的林火蔓延模拟
强调在林火蔓延模拟过程中依据实时监测的火场数
据改进模拟精度袁同时对前期模拟结果做出评价袁以
达到消除累积误差与动态模型选择袁提高模拟精度遥
因此需要研究利用模拟结果与历史数据对模型进行
适宜性评价袁为模拟过程模型动态选择提供依据
渊酝葬灶凿藻造 藻贼 葬造援袁圆园园缘曰 杨广斌袁圆园园愿冤遥
图 员摇 动态数据驱动的林火模型自动选择过程
云蚤早援 员摇 阅赠灶葬皂蚤糟 凿葬贼葬 凿则蚤增藻灶 枣燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟葬造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶
本研究以动态数据驱动的林火蔓延自适应模拟
为应用环境袁选择 月孕 人工神经网络方法作为工具袁
设计林火模型选择的方法与流程袁并以北京市林火
历史数据为基础进行实例验证袁证明该方法可有效
实现模型的智能化选择袁从而支持动态数据驱动的
林火蔓延自适应模拟袁为林火蔓延模拟精度的提高
奠定基础遥
员摇 林火模型选择的框架结构
林火蔓延模型选择属于模型结构的选择袁可以
看成是一种特殊的模式识别袁即模型对林火环境数
据特征的识别遥 基于历史火场记录知识和系统模拟
过程中自动生成的模型知识袁利用人工神经网络技
术袁建立林火模型适宜性选择模型袁可以实现模型的
自动选择遥
基于 月孕 人工神经网络的林火模型适宜性选择
过程及其框架结构如图 员 所示袁它包括 圆 部分内容院
知识学习和模型选择遥 知识学习就是通过样本进行
学习得到模型选择知识库袁包括确定网络框架尧学习
样本和神经元学习 猿 部分内容遥 模型选择过程由 缘
部分组成院 火场环境参数渊动态数据冤尧输入模式转
换尧模型选择渊推理机制冤尧模型知识库渊神经网络权
值冤和输出模式转换遥
员郾 员摇 模型适宜性知识学习
员郾 员郾 员摇 确定网络框架摇 神经元表示各个不同的变
量和不同的值袁即神经网络的输入和输出变量袁本研
究中输入变量为火场环境因子袁输出变量是林火模
型遥 神经元网络层次一般包括输入层和输出层袁对
于较复杂的系统引入一层或多层隐含层袁本研究采
用 猿 层神经网络结构袁即 员 个输入层尧员 个输出层和
员 个隐含层遥 网络单元的连接采用分层全连接结
构袁即相邻 圆 层之间都要连接遥 神经元作用函数用
得较多的有 圆 种院 阶梯函数和 杂 型函数遥 阈值的选
取可为定值或者进行迭代计算遥
员郾 员郾 圆摇 学习样本摇 学习样本包括历史样本和在线
生成样本袁历史样本是根据历史火场记录经过数据
处理形成的曰在线生成样本是指在林火模型选择过
程中袁根据输入参数和输出结果自动形成的样本遥
员郾 员郾 猿摇 神经网络学习摇 神经网络学习就是选择学
习算法并实现学习过程袁在本研究中采用 月孕 神经
网络渊误差反向传播算法冤来实现学习过程遥
愿园员
摇 第 员 期 杨广斌等院 动态数据驱动的林火蔓延模型适宜性选择
员郾 圆摇 动态数据驱动的模型自动选择
动态数据驱动模型选择的核心是实现基于变化
环境的模型的选择与模型参数的实例化袁也就是不
同的林火环境选择不同的模型袁并确定适宜的参数遥
员郾 圆郾 员摇 模型选择摇 模型选择的过程就是基于神经
元的信息处理过程袁根据模型选择知识和输入参数
在模型库中推理渊选择冤出适宜的林火模型遥
员郾 圆郾 圆摇 知识库摇 模型选择知识库主要存放各个神
经元之间的连接权值袁由于上下 圆 层间各神经元都
有关系袁用二维数组表示为 宰渊 蚤袁躁冤袁蚤 行对应上层结
点袁躁列对应下层结点遥
员郾 圆郾 猿摇 输入与输出模式转换摇 实际问题的输入与
输出袁一般以概念形式表示曰而神经元的输入袁要求
以渊 原 肄 袁 垣肄 冤间的数值形式表示袁输出是在咱园袁员暂
间的数值形式遥 这需要将物理概念转换成数值或者
将数值向物理概念转换遥 比如将不同的植被类型用
不同的数值加以区分袁林火模型选择输出的结果是
咱园袁员暂间的数值袁不能直接表示选择出的是哪个模
型袁需要将数值转化为实际选出的模型概念遥
圆摇 林火模型选择的神经网络结构设计
圆郾 员摇 确定输入输出结点
以 载 表示林火模型选择神经网络的输入向
量袁即
载 越 咱曾员袁曾圆袁噎袁曾躁暂袁 渊员冤
式中院曾躁 为植被尧坡度和风速等向量遥
以 韵 表示林火模型选择神经网络的输出向
量袁即
韵 越 咱韵员袁韵圆袁噎袁韵造暂袁 渊圆冤
式中院 韵造 为 砸燥贼澡藻则皂藻造模型尧王正非模型和加拿大林
火模型等向量遥
载和 韵之间的关系可用一般函数表示院
韵 越 枣渊载冤袁 渊猿冤
载和 韵之间的关系可通过实际火场蔓延速度和模型
计算速度来确定袁也可通过实际林火蔓延面积和模
型模拟计算面积来确定遥
圆郾 圆摇 确定隐含层的层数和结点数
关于隐含层及其结点数的选择比较复杂袁一般
原则是在能正确反映输入输出关系的基础上袁应选
用较少的结点数袁以使网络结构尽量简单遥 具体确
定方法目前还无理论指导袁通常是靠经验和试凑袁有
些研究通过输入和输出层结点数来确定隐含层结点
数袁用输入层和输出层结点的平均值来确定隐含层
结点数取得了较好的计算效果遥 一般情况下袁员 个
隐含层和一定量的隐含层结点构成的 猿 层神经网络
就可获得复杂的非线性处理能力袁因此本研究主要
用 猿 层网络构建林火模型选择的神经网络结构遥
圆郾 猿摇 构建神经网络结构
建立一个 猿 层的 月孕神经网络袁网络结构如图 圆
所示遥 图中 曾躁为输入结点袁赠蚤为隐结点的输出袁韵造为
输出结点袁宰躁蚤 为输入结点与隐结点之间的网络权
值袁栽造蚤 为隐结点与输出结点之间的网络权值遥
图 圆摇 林火模型选择神经网络结构
云蚤早援 圆摇 云燥则藻泽贼 枣蚤则藻 皂燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 粤晕晕
猿摇 林火模型选择知识获取
猿郾 员摇 输入因子的选取与分类
影响林火蔓延速度的因素很多 渊 砸燥贼澡藻则皂藻造袁
员怨苑圆曰 云怎躁蚤燥噪葬袁员怨愿缘曰 匀葬灶泽燥灶 藻贼 葬造援袁圆园园园曰 月葬噪 藻贼 葬造援袁
员怨怨园冤袁而且每个林火蔓延模型的输入因子也各不
相同袁经综合分析评价几种模型袁选择对林火蔓延速
度影响最大尧最直接的 缘 种因子作为模型适宜性选
择的指标因子袁并对每一指标因子进行分类和编码遥
指标因子的分类并不表示等级差异袁而只代表不同
的类别袁因此在用代码表示时袁不用表示等级差异的
数值袁而是采用 园袁员 编码的方式进行区别袁如表 员
所示遥
猿郾 圆摇 输出因子的确定
神经网络的输出因子就是要选择的适宜林火
蔓延模型遥 对于历史林火袁可以根据过火面积和
当时火场环境因子计算出它的平均蔓延速度作为
实际林火蔓延速度以验证模型可适宜性袁计算过
程如下院
员冤 火场面积计算方法及公式摇 林火初期蔓延
模型包括 猿 种院 静风型尧强风型和风向摆动型袁无论
那种情况下火场边缘廓线对起火点均呈抛物线形状
渊宋志杰袁员怨怨员冤遥
依据抛物线形状的火场蔓延面积坐标图渊图
猿冤袁横轴 曾 为火的前进方向袁纵轴 赠 为火向侧方蔓
怨园员
林 业 科 学 源苑 卷摇
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 表 员摇 网络输入因子分类和编码
栽葬遭援 员摇 粤晕晕 蚤灶责怎贼贼蚤灶早 枣葬糟贼燥则 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 葬灶凿 糟燥凿蚤灶早
指标 陨灶凿藻曾 分类代码 悦燥凿藻员园园园园 园员园园园 园园员园园 园园园员园 园园园园员
可燃物类型 云怎藻造 贼赠责藻 草郧则葬泽泽 灌草杂澡则怎遭 驭 早则葬泽泽 灌杂澡则怎遭 乔灌粤则遭燥则 驭 泽澡则怎遭 乔粤则遭燥则
大气相对湿度 砸藻造葬贼蚤增藻 澡怎皂蚤凿蚤贼赠燥枣 葬贼皂燥泽责澡藻则藻 辕 豫 园 耀 员园 员员 耀 圆园 圆员 耀 猿园 猿员 耀 源园 跃 源园
气温 粤蚤则 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 辕 益 约 园 园 耀 员园 员员 耀 员缘 员远 耀 圆缘 跃 圆缘
风速 宰蚤灶凿 泽责藻藻凿 辕 渊皂窑泽 原员 冤 园 耀 员郾 缘 员郾 远 耀 猿郾 猿 猿郾 源 耀 缘郾 源 缘郾 缘 耀 苑郾 怨 跃 苑郾 怨
坡度 杂造燥责藻 辕 渊毅冤 园 耀 缘郾 园 缘郾 员 耀 员园郾 园 员园郾 员 耀 员缘郾 园 员缘郾 员 耀 圆缘郾 园 跃 圆缘郾 园
图 猿摇 火场蔓延面积坐标
云蚤早援 猿摇 云燥则藻泽贼 枣蚤则藻 泽责则藻葬凿蚤灶早 葬则藻葬 糟燥燥则凿蚤灶葬贼藻 早则葬责澡泽
延方向袁赠忆为向另一侧蔓延方向袁曾忆 为火沿逆风方
向蔓延的分量袁这样 月韵月忆所包括的面积 杂即为火场
面积遥
杂 越 圆猿 造员窑造圆遥 渊源冤
式中院造员 为由火尾点到火头的直线 韵悦 的距离曰造圆 为
火翼的长度即直线 月月忆的距离遥
摇 摇 圆冤 火场蔓延速度计算方法摇 设蔓延时间为 贼袁
火头蔓延速度为 增袁在不同风速下可测得火头与火
翼的蔓延速度比袁比值用 砸 表示袁则林火蔓延面积
与蔓延速度的关系可表示为院
增 越 员贼 猿杂圆砸遥 渊缘冤
至此袁就可以根据火场面积 杂尧火场蔓延时间 贼 和火
翼与火头蔓延速度比 砸渊砸由风速决定冤计算出火头
的蔓延速度袁即火场实际蔓延速度遥
猿冤 确定输出因子摇 火场实际蔓延速度确定之
后袁同时还可以将火场环境因子值输入到待选的每
个林火蔓延模型中袁模拟出每个模型理论上的林火
蔓延速度袁然后将每个模型计算的理论值与实际蔓
延速度相比袁误差最小的就是适宜于这场林火蔓延
模拟的模型袁这样就确定了输出因子遥
源摇 林火模型选择实现与验证
源郾 员摇 林火选择模型建立
以本京市为例袁从 员怨愿远要圆园园远 年 缘员愿 场历史火
场中选择出有详细火场情况记录的 苑圆 场林火作为
试验样本渊图 源冤遥 选择样本时将植被及地形变化不
大袁火灾发生过程风向稳定袁时间较短作为选择条
件袁这样以保证模型模拟结果更接近实际运行袁验证
结果更有说服力遥 其中 远园 条记录作为学习样本集袁
员圆 条记录作为验证样本遥
图 源摇 试验火场数据分布
云蚤早援 源摇 栽藻泽贼 枣蚤则藻 泽蚤贼泽 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶
根据北京火场环境情况袁同时为了简化计算袁选
取美国的 砸燥贼澡藻则皂藻造 模型和中国的王正非模型作为
输出因子袁并根据火场环境数据计算出各模型的理
论蔓延速度袁然后与实际林火蔓延速度对比袁选择出
适宜该场火模拟的林火蔓延模型遥
依据选择因子袁学习样本记录格式如表 圆 所示遥
通过对网络的隐层结点数尧学习率尧动量因子和
训练次数的大量训练袁当网络隐层节点为 源尧学习率
浊 越 园郾 员尧动量因子 琢 越 园郾 苑 和训练次数愿 苑缘园次时袁
该网络达到了预先确定的精度 怨缘豫 遥 把网络权值
以知识的形式存入知识库袁利用此知识便可以进行
林火模型的适宜性选择了遥 学习结果形成的网络权
值和阈值为院
园员员
摇 第 员 期 杨广斌等院 动态数据驱动的林火蔓延模型适宜性选择
表 圆摇 模型选择的学习样本集
栽葬遭援 圆摇 酝燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 泽贼怎凿赠 藻曾葬皂责造藻 早葬贼澡藻则泽
输入样本 陨灶责怎贼贼蚤灶早 藻曾葬皂责造藻 输出样本 韵怎贼责怎贼贼蚤灶早 藻曾葬皂责造藻
坡度杂造燥责藻 辕渊毅冤
植被类型灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻
大气相对湿度砸藻造葬贼蚤增藻 澡怎皂蚤凿蚤贼赠燥枣 葬贼皂燥泽责澡藻则藻 辕 豫
风速宰蚤灶凿 泽责藻藻凿 辕
渊皂窑泽 原员 冤
气温粤蚤则 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 辕益
适宜模型云蚤贼贼蚤灶早 皂燥凿藻造
园 耀 缘 灌草 杂澡则怎遭 驭 早则葬泽泽 圆员 圆郾 猿 圆员郾 愿 砸燥贼澡藻则皂藻造
缘 耀 员园 灌 杂澡则怎遭 员源 圆郾 园 员苑郾 员 砸燥贼澡藻则皂藻造
园 耀 缘 乔木 粤则遭燥则 猿员 园郾 猿 员远郾 源 宰葬灶早 扎澡枣
员缘 耀 圆缘 乔灌 粤则遭燥则 驭 泽澡则怎遭 圆 圆郾 缘 圆怨郾 缘 砸燥贼澡藻则皂藻造
员缘 耀 圆缘 乔木 粤则遭燥则 愿 猿郾 园 员缘郾 源 砸燥贼澡藻则皂藻造
员缘 耀 圆缘 草 郧则葬泽泽 圆员 员郾 缘 愿郾 员 宰葬灶早 扎澡枣
员缘 耀 圆缘 乔木 粤则遭燥则 源 源郾 缘 圆猿郾 源 砸燥贼澡藻则皂藻造
噎 噎噎 噎 噎 噎 噎
宰员 越
园郾 远猿怨 怨员 圆郾 员猿远 愿 员郾 缘圆源 圆 噎 原 园郾 源圆猿 苑远
园郾 园猿员 猿远源 园郾 员猿怨 远源 园郾 愿源愿 愿猿 噎 圆郾 员园猿 怨
园郾 远苑远 怨员 原 员郾 源源缘 圆郾 缘愿远 员 噎 圆郾 愿园愿 缘
园郾 员园愿 圆猿 原 圆郾 苑员愿 苑 源郾 员远圆 源 噎 源郾 缘愿远 怨
员郾 怨猿员 怨 园郾 员缘苑 怨远 原 园郾 缘猿苑 园员 噎 园郾 员苑怨园缘
⎡
⎣
⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎤
⎦
⎥⎥⎥⎥⎥⎥
袁
宰圆 越
原 源郾 愿远怨 苑 缘郾 猿圆员 员
原 缘郾 源员圆 远 猿郾 员圆缘
原 员郾 园苑苑 圆 猿郾 园远园 员
猿郾 猿愿远 原 猿郾 园源园 圆
原 猿郾 园苑源 缘 原 园郾 园猿苑 愿愿苑
⎡
⎣
⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎤
⎦
⎥⎥⎥⎥⎥⎥
栽
袁月员 越
原 猿郾 源园源 猿
圆郾 员源缘 缘
原 圆郾 园园 源
原 员郾 源
原 园郾 圆圆员 员愿
⎡
⎣
⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎤
⎦
⎥⎥⎥⎥⎥⎥
袁月圆 越 远郾 源圆员 缘圆郾 员苑愿 圆[ ]遥
源郾 圆摇 模型选择精度验证
为了验证以上网络学习的效果袁将整理好的 员圆
场历史火场记录作为网络输入因子袁预测其输出值遥
并将通过神经网络选择的林火模型结果与通过模型
计算选择的结果进行对比渊表 猿冤袁评估神经网络的
预测精度遥
在表 猿 预测的 员圆 条记录中袁其中 怨 条与模型计
算结果相符袁圆 条选择错误袁另 员 条没有做出明确选
择袁这与计算结果也是相符的袁因为这条记录通过计
算也很难比较出选择哪个模型遥 因此袁通过历史火
场数据建立网络学习知识袁其预测渊模型选择冤精度
可达到 愿园豫以上遥
表 猿摇 模型选择验证结果
栽葬遭援 猿摇 酝燥凿藻造 泽藻造藻糟贼蚤燥灶 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼泽 则藻泽怎造贼泽
输出值 韵怎贼责怎贼贼蚤灶早 增葬造怎藻
王正非模型 宰葬灶早 在澡枣 皂燥凿藻造 砸燥贼澡藻则皂葬造模型 砸燥贼澡藻皂藻造 皂燥凿藻造
输出结论韵怎贼责怎贼贼蚤灶早 则藻泽怎造贼泽 计算结论悦燥皂责怎贼蚤灶早 则藻泽怎造贼泽 验证结论栽藻泽贼 则藻泽怎造贼泽
园郾 员圆 园郾 愿远 王正非 宰葬灶早 在澡枣 王正非 宰葬灶早 在澡枣 正确 栽则怎藻
园郾 员猿 园郾 愿怨 王正非 宰葬灶早 在澡枣 王正非 宰葬灶早 在澡枣 正确 栽则怎藻
园郾 源猿 园郾 远缘 王正非 宰葬灶早 在澡枣 砸燥贼澡藻则皂藻造 错误 云葬造泽藻
园郾 愿愿 园郾 猿怨 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
园郾 源远 园郾 源远 没有选出 晕燥 泽藻造藻糟贼 没有选出 晕燥 泽藻造藻糟贼 没有选出 晕燥 泽藻造藻糟贼
园郾 愿源 园郾 圆员 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
园郾 员怨 园郾 怨猿 王正非 宰葬灶早 在澡枣 王正非 宰葬灶早 在澡枣 正确 栽则怎藻
园郾 怨源 园郾 员远 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
园郾 怨猿 园郾 远猿 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
园郾 猿苑 园郾 缘猿 王正非 宰葬灶早 在澡枣 砸燥贼澡藻则皂藻造 错误 云葬造泽藻
园郾 怨缘 园郾 员缘 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
园郾 怨园 园郾 园圆 砸燥贼澡藻则皂藻造 砸燥贼澡藻则皂藻造 正确 栽则怎藻
员员员
林 业 科 学 源苑 卷摇
缘摇 结论
本研究利用神经网络技术实现了林火蔓延模型
的自动化和智能化选择袁解决了动态数据驱动的林
火蔓延模拟关键技术遥 研究中用到的试验和验证数
据都是历史火场记录数据袁或者是根据历史火场记
录数据计算出的间接数据袁目的在于说明技术的实
现方法和实现过程袁不代表系统建成以后的实际运
行精度遥 目前系统研究仍处于初步探索和试验阶
段袁还没有将研究成果与业务化运行系统进行集成遥
系统建设的目的是真正与实践结合袁提高林火扑救
的指挥决策能力袁最终使研究成果真正应用到林火
扑救的实践工作当中遥
参 考 文 献
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