多态概率元胞自动机森林火灾模型及应用

资 源 简 介

多态概率元胞自动机森林火灾模型及应用

详 情 说 明

多态概率元胞自动机森林火灾模型是一种结合离散动态系统与随机过程的复杂系统仿真方法。其核心在于通过元胞的多种状态（如健康树木、燃烧树木、空地）及状态转移规则，模拟真实森林火灾的蔓延规律。

模型通常包含三个关键机制： 多态设计：每个元胞可能处于不同状态，例如“未燃烧”以一定概率转变为“燃烧”状态，“燃烧”状态会强制变为“烧尽”状态，而“烧尽”状态又可能随时间恢复为“未燃烧”，形成动态循环。 概率驱动：燃烧蔓延并非确定性规则，而是通过相邻元胞间的概率传播（如风向影响燃烧概率），更贴近自然火灾的不确定性。 环境参数耦合：可引入湿度、风速等外部变量，动态调整状态转移概率，增强模型真实性。

应用场景包括： 灾害预测：通过调整初始燃烧点密度和传播概率，评估不同地形下的火灾风险等级； 生态研究：模拟长期火灾周期对植被分布的影响； 算法优化：作为启发式案例用于测试路径规划或救援资源分配策略。

该模型的扩展性极强，例如增加“防火带”元胞类型或结合GIS数据，可进一步提升仿真精度。其价值在于以低计算成本揭示复杂系统的宏观涌现行为。