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【发明授权】一种基于森林区域划分的可燃物监测方法_东北林业大学_202310380650.2 

申请/专利权人:东北林业大学

申请日:2023-04-11

公开(公告)日:2024-04-02

公开(公告)号:CN116386252B

主分类号:G08B17/00

分类号:G08B17/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.02#授权;2023.07.21#实质审查的生效;2023.07.04#公开

摘要:本发明公开了一种基于森林区域划分的可燃物监测方法及系统,包括:获取森林区域内所有防火点信息,根据防火点信息将各个防火点划分为非易燃区域和易燃区域,并根据防火点的区域类型设定防火监测点;根据防火监测点实时获取森林区域内各个防火点是否存在火情,并根据火情信息生成生成第一信号,获取与该第一信号对应的防火点相邻的其他防火点内的可燃物参数以及环境参数;根据所述可燃物参数以及环境参数判断火情发生区域对其他防火点的影响参数;根据所述影响参数,确定其他防火点的可燃信息,并根据可燃信息生成第二信号。该发明可实时准确的监测森林火情,并根据起火点对周围防火点的可燃物等情况进行实时监测,以便确定更好的救火途径。

主权项:1.一种基于森林区域划分的可燃物监测方法,其特征在于,包括:获取森林区域内所有防火点信息,根据防火点信息将各个防火点划分为非易燃区域和易燃区域,并根据防火点的区域类型设定防火监测点;根据防火监测点实时获取森林区域内各个防火点是否存在火情,并根据火情信息生成生成第一信号,所述第一信号包括火灾高风险信号和火灾低风险信号;获取与该第一信号对应的防火点相邻的其他防火点内的可燃物参数以及环境参数;根据所述环境参数判断火情发生区域对相邻的其他防火点的影响参数;根据所述影响参数,确定相邻的其他防火点的可燃信息,并根据可燃信息生成第二信号;其中,所述可燃物参数获取方式如下:获取防火点内的可燃物及其种类;根据可燃物种类将可燃物划分为一级可燃物、二级可燃物以及三级可燃物,其中,一级可燃物包括枯枝落叶层、枯枝倒树以及其地面枯草,二级可燃物包括植被树木以及林地草类,三级可燃物包括苔藓、地衣和腐殖质、泥炭;根据待测防火点内的一级可燃物、二级可燃物以及三级可燃物的占比,确定第一参数;获取枯枝落叶层温湿度,并将该温湿度与设定阈值相比较,得出温湿度增长率,确定第二参数;根据第一参数以及第二参数结合,获取防火点内的可燃物参数;所述第一参数的计算方式为C1=aiXi+biYi+ciZiD,其中Xi、Yi以及Zi分别为一级可燃物、二级可燃物以及三级可燃物的面积,D为可燃物总面积,ai、bi、ci分别为预设比例系数,且ai>bi>ci>0;然后对枯枝落叶层的温湿度进行实时监控,并将其与设定阈值相比较,然后得出温湿度的增长率,即第二参数,利用第一参数乘以第二参数后获取防火点内的可燃物参数;所述影响参数的获取方法如下:获取防火点区域内环境风力参数,根据风力参数确定风力影响信号;获取防火点区域的地形参数,其中地形参数包括防火点区域的地势高度H1以及遮挡物参数,所述遮挡物参数包括遮挡物数量Q1以及面积S1,其中遮挡物包括溪流、裸露的岩石;根据风力参数以及地形参数以及可燃物参数对相邻的其他防火点的影响参数;所述确定风力影响信号的方法如下:获取防火点区域内的风力值以及风向改变频率,并将风力值以及风向改变频率分别与安全风力值阈值和安全风向改变频率阈值进行比较;若防火点区域内风力值超过安全风力值阈值,或者风向改变频率超过安全风向改变频率阈值,则判定对应防火点存在在高风险影响,生成风力高风险信号,若防火点区域内风力值未超过安全风力值阈值,且区域内风向改变频率也未超过风向改变频率阈值,则判定对应子区域环境存在低风险影响,生成风力低风险信息;所述根据风力参数以及地形参数以及可燃物参数对相邻的其他防火点的影响参数的步骤如下:将多个相邻的防火点区域的地势高度以及遮挡物参数进行分别比较,并结合风力参数进行比较,其中,风力值记做F1;以防火点区域与火情发生区域的边缘为分界线,当风力方向朝向待测防火点时,通过公式R=H1×a1+Q1×b1+S1×C1F1Fθ,计算即可得出对相邻的其他防火点的影响参数;当风力方向背向待测防火点时,通过公式R=H1×a1+Q1×b1+S1×C1×F1Fθ,计算即可得出对相邻的其他防火点的影响参数;式中,a1、b1和c1均为固定数值的比例系数,且a1、b1和c1取值均大于零,R为影响参数,Fθ为风向与分界线之间的夹角;所述设定防火监测点方法如下:将森林区域内划分为多个子区域,并将各个子区域设定为防火点;获取森林区域内各个子区域的平均湿度以及子区域内植被覆盖面积,并获取森林区域内各个子区域相邻处植被最短间隔距离;通过公式计算得到森林区域内子区域的分析系数,并将分析系数与分析系数阈值进行比较;其中,将森林区域内划分为i个子区域,i为大于1的自然数,平均湿度以及子区域内植被覆盖面积分别标记为SCi和MJi,各个子区域相邻处植被最短间隔距离标记为JGi,分析系数的计算公式为:Xi为获取到森林区域内子区域的分析系数,其中,a1、a2以及a3均为预设比例系数,且a1>a2>a3>0;β为误差修正因子,取值为1.023;若子区域的分析系数超过分析系数阈值,则将对应子区域内标记为一级防火点区域,并设定为非易燃区域,若子区域的分析系数未超过分析系数阈值,则将对应子区域内标记为二级防火点区域,并设定为易燃区域;根据所述防火点的区域类型设定防火监测点,其中所述二级防火点区域内防火监测点数量高于一级防火点区域。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 东北林业大学 一种基于森林区域划分的可燃物监测方法

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