本文主要研究内容
作者钱兰（2019）在《集合卡曼滤波算法对FARSITE林火蔓延预测的修正效果研究》一文中研究指出：森林火灾是一种全球性的灾害现象,各地每年都会有一定数量的森林火灾发生,这些火灾往往规模较大,有时还会形成特大型火灾,控制起来非常困难。火灾不仅会破坏生态系统,还会释放含碳气体形成大面积环境污染,更有可能对人类生命财产造成威胁,每年许多国家在森林火灾管理和扑救上都会投入大量精力。利用计算机仿真模拟技术进行林火预测是提前掌握火灾变化,做好危机防范的重要手段。但森林火灾燃烧机理复杂,其发生发展没有明显规律性,无法进行精确建模。火灾行为受可燃物、地形、气象等多种环境参数的影响,参数的准确获取存在困难,这些都会对预报可信度产生很大影响。本文在给定的火灾案例下,选择FARSITE模拟器作为林火蔓延的仿真工具,以集合卡曼滤波算法作为数据同化方法,开展了动态数据驱动的林火蔓延预测研究,为森林火灾的精准预报提供了新的思路,并主要做了以下两个方面的研究工作:林火蔓延的主要气象因子“风”对集合卡曼滤波算法修正效果的影响研究。本文将火线位置作为待修正参量,针对初始火源位置输入偏差导致的FARSITE火线预测不准确的问题,利用集合卡曼滤波算法同化真实火线观测数据进行动态修正。并在这一过程中加入“风”这一动态数据,研究“风”对算法的修正效果的影响。结果表明:风的存在会加剧预测火线拓扑结构的复杂性,但无论是在无风和还是有风情况下,算法都能降低预测偏差,对火线位置和形态进行有效修正;当输入误差由火源位置这一个变为火源位置和风两个参数都存在误差时,算法修正能力下降,状态变量的均方根误差值曲线由持续下降变为波动状态,后者的火线修正结果不能很好反映系统的真实状态。集合卡曼滤波算法参数对修正效果的影响研究。通过控制变量法分别研究了算法中的几个关键参数:集合元素个数,观测数据标准差及同化频率对FARSITE预测偏差的修正效果的影响。改变参数取值,从火线输出图,火线位置状态变量的均方根误差值、距离指标这几个方面比较同化前后结果的差异。结合多个维度的分析结果进行相关性讨论,总结出算法参数在同化过程中的作用机制,得到参数取值对修正效果的影响规律。研究可为集合同化的参数分析和同化方案的设计提供借鉴。
Abstract
sen lin huo zai shi yi chong quan qiu xing de zai hai xian xiang ,ge de mei nian dou hui you yi ding shu liang de sen lin huo zai fa sheng ,zhe xie huo zai wang wang gui mo jiao da ,you shi hai hui xing cheng te da xing huo zai ,kong zhi qi lai fei chang kun nan 。huo zai bu jin hui po huai sheng tai ji tong ,hai hui shi fang han tan qi ti xing cheng da mian ji huan jing wu ran ,geng you ke neng dui ren lei sheng ming cai chan zao cheng wei xie ,mei nian hu duo guo jia zai sen lin huo zai guan li he pu jiu shang dou hui tou ru da liang jing li 。li yong ji suan ji fang zhen mo ni ji shu jin hang lin huo yu ce shi di qian zhang wo huo zai bian hua ,zuo hao wei ji fang fan de chong yao shou duan 。dan sen lin huo zai ran shao ji li fu za ,ji fa sheng fa zhan mei you ming xian gui lv xing ,mo fa jin hang jing que jian mo 。huo zai hang wei shou ke ran wu 、de xing 、qi xiang deng duo chong huan jing can shu de ying xiang ,can shu de zhun que huo qu cun zai kun nan ,zhe xie dou hui dui yu bao ke xin du chan sheng hen da ying xiang 。ben wen zai gei ding de huo zai an li xia ,shua ze FARSITEmo ni qi zuo wei lin huo man yan de fang zhen gong ju ,yi ji ge ka man lv bo suan fa zuo wei shu ju tong hua fang fa ,kai zhan le dong tai shu ju qu dong de lin huo man yan yu ce yan jiu ,wei sen lin huo zai de jing zhun yu bao di gong le xin de sai lu ,bing zhu yao zuo le yi xia liang ge fang mian de yan jiu gong zuo :lin huo man yan de zhu yao qi xiang yin zi “feng ”dui ji ge ka man lv bo suan fa xiu zheng xiao guo de ying xiang yan jiu 。ben wen jiang huo xian wei zhi zuo wei dai xiu zheng can liang ,zhen dui chu shi huo yuan wei zhi shu ru pian cha dao zhi de FARSITEhuo xian yu ce bu zhun que de wen ti ,li yong ji ge ka man lv bo suan fa tong hua zhen shi huo xian guan ce shu ju jin hang dong tai xiu zheng 。bing zai zhe yi guo cheng zhong jia ru “feng ”zhe yi dong tai shu ju ,yan jiu “feng ”dui suan fa de xiu zheng xiao guo de ying xiang 。jie guo biao ming :feng de cun zai hui jia ju yu ce huo xian ta pu jie gou de fu za xing ,dan mo lun shi zai mo feng he hai shi you feng qing kuang xia ,suan fa dou neng jiang di yu ce pian cha ,dui huo xian wei zhi he xing tai jin hang you xiao xiu zheng ;dang shu ru wu cha you huo yuan wei zhi zhe yi ge bian wei huo yuan wei zhi he feng liang ge can shu dou cun zai wu cha shi ,suan fa xiu zheng neng li xia jiang ,zhuang tai bian liang de jun fang gen wu cha zhi qu xian you chi xu xia jiang bian wei bo dong zhuang tai ,hou zhe de huo xian xiu zheng jie guo bu neng hen hao fan ying ji tong de zhen shi zhuang tai 。ji ge ka man lv bo suan fa can shu dui xiu zheng xiao guo de ying xiang yan jiu 。tong guo kong zhi bian liang fa fen bie yan jiu le suan fa zhong de ji ge guan jian can shu :ji ge yuan su ge shu ,guan ce shu ju biao zhun cha ji tong hua pin lv dui FARSITEyu ce pian cha de xiu zheng xiao guo de ying xiang 。gai bian can shu qu zhi ,cong huo xian shu chu tu ,huo xian wei zhi zhuang tai bian liang de jun fang gen wu cha zhi 、ju li zhi biao zhe ji ge fang mian bi jiao tong hua qian hou jie guo de cha yi 。jie ge duo ge wei du de fen xi jie guo jin hang xiang guan xing tao lun ,zong jie chu suan fa can shu zai tong hua guo cheng zhong de zuo yong ji zhi ,de dao can shu qu zhi dui xiu zheng xiao guo de ying xiang gui lv 。yan jiu ke wei ji ge tong hua de can shu fen xi he tong hua fang an de she ji di gong jie jian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的钱兰，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于林火蔓延论文,集合卡曼滤波论文,动态数据驱动论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。